综合检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括24小题,共48分)
1.我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍,依据你所掌握的电镀原理,你认为硬币制作时,钢芯应该作( )
A.正极B.负极C.阳极D.阴极
2.下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.使用催化剂可以增大正反应速率,减小逆反应速率
B.使用催化剂可以使化学平衡正向移动
C.使用催化剂可以降低反应的活化能
D.使用催化剂可以改变反应的平衡常数
3.现有下列各组溶液:
①10℃时10mL0.1mol·L-1的
( http: / / www.21cnjy.com )Na2S2O3溶液和50mL0.05mol·L-1的H2SO4溶液; ②10℃时10mL0.05mol·L-1的Na2S2O3溶液和10mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液; ③30℃时10mL0.05mol·L-1的Na2S2O3溶液和10mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液。
若同时将它们混合发生反应:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,则出现浑浊的先后顺序是( )
A.①②③B.②①③C.③②①D.①③②
4.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=725.76kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1451.52kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-725.76kJ·mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=1451.52kJ·mol-1
5.已知反应A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g),在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A.0.5mol·L-1·min-1
B.1mol·L-1·min-1
C.2mol·L-1·min-1
D.3mol·L-1·min-1
6.如图的装置,左为铁电极,右为石墨电极,a为水或某种溶液。若两电极直接连接或外接电源,石墨上可能发生的反应是( )
①2H++2e-===H2↑ ②O2+4e-+2H2O===4OH- ③2Cl--2e-===Cl2↑
A.①B.②C.①②D.①②③
7.正常人胃液的pH在0.3~1.2之间,
( http: / / www.21cnjy.com )胃酸(一般以盐酸表示)多了需要治疗。某些用以治疗胃酸过多的药物中含MgCO3、NaHCO3,也有用酒石酸钠来治疗的。这说明( )
A.碳酸、酒石酸都不是强酸
B.对人而言,酒石酸是必需的营养品
C.MgCO3、NaHCO3与胃酸作用产生CO2,在服药后有喝汽水的舒服感
D.酒石酸钠水解显酸性
8.下列对化学反应的认识正确的是( )
A.化学反应过程中,分子的种类和数目一定发生改变
B.如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0,则反应一定能自发进行
C.化学反应过程中,一定有化学键的断裂和形成
D.放热反应的反应速率,一定比吸热反应的反应速率快
9.下列说法正确的是( )
A.金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程
B.钢铁吸氧腐蚀时,负极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-
C.在铁上镀锌时应让锌作阴极,铁作阳极
D.铝制品不需要特殊的防腐措施的原因是铝易于被氧气氧化,形成致密的氧化物保护膜
10.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
11.将两支惰性电极插入CuSO4溶液中,通电电解,当有1×10-3mol的OH-放电时,溶液显浅蓝色,则下列叙述正确的是( )
A.阳极上放出11.2mLO2(标准状况)
B.阴极上析出32mgCu
C.阴极上放出11.2mLH2(标准状况)
D.阳极和阴极质量都无变化
12.常温下,pH=12的氨水中存在以下电离平衡:
NH3·H2O,NH+OH-。向其中加入少量0.01mol·L-1NaOH溶液,保持不变的是( )
A.[OH-]
B.[NH]
C.[NH3·H2O]
D.[NH][OH-]
13.今有如下3个热化学方程式:
H2(g)+O2(g)===H2O(g)
ΔH1=-akJ·mol-1 ①
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH2=-bkJ·mol-1 ②
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH3=-ckJ·mol-1 ③
关于它们在下列表述中原因和结论都正确的是( )
选项
原因
结论
A
H2的燃烧是放热反应
a、b、c均大于零
B
方程式①和②的物质种类和计量数均相同
a=b
C
方程式①和③中H2O的状态不同,计量数不同
a、c不会有任何关系
D
方程式③的计量数是②的2倍
ΔH2<ΔH3
14.已知:①pH=2的高
( http: / / www.21cnjy.com )碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性;②0.01mol·L-1的碘酸(HIO3)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性。则对高碘酸和碘酸酸性强弱判断正确的是( )
A.高碘酸和碘酸都是强酸
B.高碘酸和碘酸都是弱酸
C.高碘酸是弱酸、碘酸是强酸
D.高碘酸是强酸、碘酸是弱酸
15.电解NaCl溶液的装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.铁电极上的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
B.溶液中Na+由石墨电极向铁电极移动
C.通电一段时间后,可看到铁电极附近溶液变红
D.通电一段时间后,可看到试管中溶液变蓝
16.将0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )
A.溶液的pH增大
B.CH3COOH电离度增大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中[OH-]减小
17.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1mol·L-1的盐酸时,下列说法正确的是( )
A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动
B.AgCl溶解度增大
C.溶液中[Ag+]增大
D.溶液中[Cl-]增大
18.已知:锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2
锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S
有关上述两种电池说法正确的是( )
A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移
B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应
C.理论上两种电池的比能量相同
D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
19.一定条件下,在2L的密闭容器中发生化学反应:2NO(g)
+2CO(g),2CO2(g)
+N2(g)
ΔH=-746.4kJ·mol-1。起
( http: / / www.21cnjy.com )始反应时NO和CO各为4mol,10秒后达到化学平衡,测得N2为1mol。下列有关反应速率的说法中,正确的是( )
A.反应前5秒内,用NO表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1
B.达到平衡后,升高温度,正反应速率将减小,逆反应速率将增大
C.达到平衡后,反应速率的关系有:v正(CO)=2v逆(N2)
D.保持容器体积不变,往容器中充入1molO2,正、逆反应速率都不改变
20.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.碳酸氢根离子的水解:HCO+H2O,CO+H3O+
B.硫离子的水解:S2-+2H2O,H2S+2OH-
C.用铜电极电解氯化铜溶液:Cu2++2Cl-通电,Cu+Cl2↑
D.钢铁吸氧腐蚀时的正极反应:2H2O+O2+4e-===4OH-
21.汽车尾气中NO产生的反应为N
( http: / / www.21cnjy.com )2(g)+O2(g)??2NO(g)。一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0
22.室温下,将1.000mol·
( http: / / www.21cnjy.com )L-1盐酸滴入20.00mL1.000mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点由水电离出的[H+]=1.0×10-14mol·L-1
B.b点:[NH]+[NH3·H2O]=[Cl-]
C.c点:[Cl-]=[NH]
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
23.研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是( )
A.d为石墨,铁片腐蚀加快
B.d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.d为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-===H2↑
24.现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁粉,产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下:
其中正确的是( )
A.①③B.②④C.①②③④D.都不对
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
25.(14分)弱电解质电离情况可以用电离度
( http: / / www.21cnjy.com )和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
表1
酸或碱
电离常数(Ka或Kb)
CH3COOH
1.8×10-5mol·L-1
HNO2
4.6×10-4mol·L-1
HCN
5×10-10mol·L-1
HClO
3×10-8mol·L-1
NH3·H2O
1.8×10-5mol·L-1
表2
难(微)溶物
溶度积常数(Ksp)
BaSO4
1×10-10mol2·L-2
BaCO3
2.6×10-9mol2·L-2
CaSO4
7×10-5mol2·L-2
CaCO3
5×10-9mol2·L-2
请回答下面问题:
(1)上述四种酸中,酸性最
( http: / / www.21cnjy.com )弱的是________________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是________(填序号)。
A.升高温度
B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体
D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4
( http: / / www.21cnjy.com )的水溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是________________________________________________________________________。
溶液中各离子浓度的大小关系是____________________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和
( http: / / www.21cnjy.com )HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子的浓度从大到小的排列顺序为________________________________________________________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaC
( http: / / www.21cnjy.com )O3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO物质的量浓度达到0.01mol·L-1以上,则溶液中CO物质的量浓度应≥________mol·L-1。
26.(8分)镁是一种轻金属,其合
( http: / / www.21cnjy.com )金的强度高、机械性能好,这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得“国防金属”的美誉。海水矿物质中镁的浓度仅次于氯和钠,居第三位。由于对镁的需求量非常大,很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂。下表是25℃时有关物质的Ksp:
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
2.8×10-9
mol2·L-2
6.8×10-6
mol2·L-2
4.7×10-6
mol3·L-3
1.8×10-11
mol3·L-3
(1)能否直接把贝壳研磨成粉末,撒入海水
( http: / / www.21cnjy.com )中使Mg2+转化为MgCO3沉淀,原因是______________________________________________。
(2)实际生产中是把Mg2+转化为M
( http: / / www.21cnjy.com )g(OH)2沉淀,而不是转化为MgCO3沉淀,理由是____________________________________,请你推测应将贝壳进行怎样的加工处理________________________________________________________________________。
(3)某同学在实验室条件下模拟该生产过
( http: / / www.21cnjy.com )程,在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,他______(填“能”或“不能”)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,理由是_____________________________________________。
(4)过滤出Mg(OH)2沉淀
( http: / / www.21cnjy.com )后,用____________(填化学式)将其溶解,选择该试剂的理由是________________________________________。
27.(8分)CO和H2的混和气体简称合成气(Syngas),合成气在化学工业中有着重要作用。以天然气为原料的生产方法如下:
有关热化学方程式如下:
CH4(g)+H2O(g),CO(g)+3H2(g)
ΔH=216kJ·mol-1 ①
CH4(g)+1/2O2(g),CO(g)+2H2(g)
ΔH=-36kJ·mol-1 ②
试回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得C
( http: / / www.21cnjy.com )H4的物质的量浓度随反应时间的变化如下图所示。反应进行的前5min内,v(H2)=____________;10min时,改变的外界条件可能是________________________。
(2)在一次转化中,有关说法正确的是______________(填字母序号)。
A.一次转化需要消耗大量的热能
B.一次转化中,当v正(H2)=3v正(CO),说明反应已达平衡
C.增大体系的压强,可提高一次转化中CH4的转化率
D.提高水碳比[n(H2O)/n(CH4)]有利于提高甲烷的转化率
(3)若不考虑热量损失,也不考虑副反应,且
( http: / / www.21cnjy.com )假定转化率均为100%,维持一次转化中的能量由二次转化提供,则发生反应②与反应①时,消耗甲烷的物质的量之比至少为________________。
28.(12分)某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时,观察到检流计的指针发生了偏移。
请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是__________;乙装置的名称是________;Zn极为______极;Pt极为______极。
(2)写出电极反应式:Cu极____________________;石墨棒极____________________。
(3)当甲中产生0.1mol气体时,乙中析出铜的质量应为______;乙中产生的气体在标准状况下的体积应为______。
(4)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,闭合K一段时间后,乙中溶液的颜色________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(5)若乙中电极不变,将其溶
( http: / / www.21cnjy.com )液换成NaCl溶液,闭合K一段时间后,甲中溶液的pH将______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);乙中溶液的pH将______。
(6)若乙中电极不变,将其溶液换成饱和
( http: / / www.21cnjy.com )Na2SO4溶液,闭合K一段时间,当阴极上有amol气体生成时,同时有wgNa2SO4·10H2O析出,假设温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为____________(用含w、a的代数式表示,不必化简)。
29.(10分)多晶硅是太阳能光伏产业的重要原材料。
(1)由石英砂可制取粗硅,其相关反应的热化学方程式如下:
SiO2(s)+C(s)===SiO(g)+CO(g)
ΔH=akJ·mol-1
2SiO(g)===Si(s)+SiO2(s) ΔH=bkJ·mol-1
①反应SiO2(s)+2C(s)===Si(s)+2CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②SiO是反应过程中的中间产物。隔绝空
( http: / / www.21cnjy.com )气时,SiO与NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)
的化学方程式为____________________________________________________________。
(2)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与H
( http: / / www.21cnjy.com )Cl制得SiHCl3,经提纯后再用H2还原:SiHCl3(g)
+H2(g),Si(s)+3HCl(g)
。不同温度及不同n(H2)/n(SiHCl3)时,反应物X的平衡转化率关系如图:
①X是________________(填“H2”、“SiHCl3”)。
②上述反应的平衡常数K(1150℃)____________K(950℃)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。用粗硅作原料,熔盐电解法制取硅烷原理如图,电解时阳极的电极反应式为
____________________________________________________________________________________________________________________。
答案精析
1.D [钢芯属于镀件作阴极,镀层金属作阳极。]
2.C [催化剂同等程度的改变正、逆反应速率,但不改变反应的限度。]
3.C [温度越高,反应速率越快,③的反应速率最大;相同温度下,②混合液中Na2S2O3和H2SO4的浓度大于①,故反应速率②>①。]
4.B [甲醇燃烧是放热反应,所以反
( http: / / www.21cnjy.com )应热ΔH应小于0,A、D不正确;2
mol甲醇的质量是64
g,完全燃烧放出的热量是22.68
kJ×64=1
451.52
kJ,所以答案选B。]
5.C [根据速率之比等于化学计量数之比可知:v(C)=2v(A)=2
mol·L-1·min-1。]
6.D [若两电极直接连接,则该装置是
( http: / / www.21cnjy.com )原电池,铁作负极,石墨作正极;若电解质为酸性溶液,则正极石墨上发生:2H++2e-===H2↑;若电解质为中性溶液,则正极石墨上发生:O2+4e-+2H2O===4OH-。若两电极外接电源,则该装置为电解池,石墨电极若与正极相连,则为阳极,如果电解氯化钠溶液,则电解反应为2Cl--2e-===Cl2↑,所以①、②、③都有可能发生。]
7.A [用酒石酸钠治疗胃酸过多,说明酒石酸钠能与H+反应,说明酒石酸不是强酸;C选项由于生成大量CO2,胃有膨胀的感觉,会不舒服。]
8.C [A项中分子数目不一定变化,如气
( http: / / www.21cnjy.com )体等体积的反应;B项中若ΔH和ΔS均小于0,反应可能能自发进行,和温度有关;D项中决定反应速率的主要因素是自身的性质,和吸放热无关。]
9.D [A项金属腐蚀的本质是金属原子失电子被氧化的过程;B项写的是正极反应式;铁上镀锌铁作阴极,锌作阳极。]
10.B [本题考查水解平衡和电离
( http: / / www.21cnjy.com )平衡等知识,溶液颜色变深的原因是溶液的碱性增强,抓住这一本质寻找答案。A选项,明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热使铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;B选项,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热使醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;C选项,加入氯化铵固体,氨水的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;D选项,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。]
11.B [用惰性电极电解CuSO4
( http: / / www.21cnjy.com )溶液时,电极反应为阴极:2Cu2++4e-===2Cu,阳极:4OH--4e-===O2↑+2H2O。当有1×10-3
mol的OH-放电时,生成标准状况下的O2为5.6
mL,此时转移电子为1×10-3
mol,则在阴极上析出的Cu为32
mg。]
12.A [在pH=12的氨水中加入p
( http: / / www.21cnjy.com )H=12的NaOH溶液,由于两者的[OH-]相等,则混合后[OH-]不变,溶液的体积变大,则[NH]和[NH3·H2O]减小。]
13.A [同一物质的能量高
( http: / / www.21cnjy.com )低为E(s)ΔH2,即b>a;若化学方程式中各物质的化学计量数加倍,则ΔH的数值也加倍,因此c=2b,ΔH2>ΔH3;B、C、D均错。]
14.C [①说明酸过量,高碘酸为弱酸,②正好反应生成强酸强碱盐,说明碘酸是强酸。]
15.A [电解时,电解质
( http: / / www.21cnjy.com )溶液中的Na+(阳离子)由阳极(石墨)向阴极(铁)移动;阳极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,产生的Cl2能使碘化钾淀粉溶液变蓝;阴极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,产生的OH-能使酚酞变红。]
16.A [本题考查外加物质对电离平衡的影
( http: / / www.21cnjy.com )响。CH3COOH溶液中存在着CH3COOH的电离平衡,加水稀释使平衡向正反应方向移动,电离度增大,溶液中的[H+]减小,[OH-]增大,pH增大;加入少量CH3COONa晶体时,平衡向逆反应方向移动,电离度减小,[H+]减小,[OH-]增大,pH增大。]
17.D [加入0.1
mol·L-1的盐酸
( http: / / www.21cnjy.com ),溶液中Cl-浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,生成氯化银沉淀,[Ag+]减小,由Ksp不变得[Cl-]增大。]
18.B [锂离子电池放电时,为原电池,阳离
( http: / / www.21cnjy.com )子Li+移向正极,A错误;锂硫电池充电时,为电解池,锂电极发生还原反应生成Li,B正确;电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的多少,两种电池材料不同,显然其比能量不同,C错误;由图可知,锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2,应为该电池放电完全所得产物,而锂硫电池的电极材料为Li和S,应为该电池充电完全所得产物,故此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程,D错误。]
19.C [由题意可得前10
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s内v(N2)=0.05
mol·L-1·s-1,则前10s内v(NO)=0.1
mol·L-1·s-1,随着反应进行,NO浓度降低,所以反应前5秒钟内,用NO表示的平均反应速率大于0.1
mol·L-1·s-1;B项中升高温度正、逆反应速率均加快;D项中通入O2,会与NO反应,反应物浓度降低,正反应速率减慢。]
20.D [A项表示HCO的电离;B项中S2-分步水解;C项中为电镀铜。]
21.A [A项,在温度T下,由
( http: / / www.21cnjy.com )曲线a可知,达到平衡后N2、O2、NO的浓度分别为c1
mol·L-1、c1
mol·L-1、2(c0-c1)
mol·L-1,所以该反应的平衡常数K=,正确;B项,反应前后,混合气体的体积与质量都没有发生改变,所以混合气体的密度不变,错误;C项,加入催化剂只改变反应速率而不改变反应的转化率,若加入催化剂达到平衡后,[N2]应与曲线a对应的平衡浓度相同,错误;D项,若曲线b对应的条件改变是温度,由于曲线b相对于曲线a先达到了平衡,故应该为升温,升高温度,N2的平衡浓度减小,说明平衡向正向移动,该反应为吸热反应,ΔH>0,错误。]
22.C [a点即是1.000
mol·L
( http: / / www.21cnjy.com )-1的氨水,NH3·H2O是弱电解质,未完全电离,[OH-]<1
mol·L-1,水电离出的[H+]>1.0×10-14
mol·L-1,A项错误;b点处,加入盐酸的体积未知,不能进行比较,B项错误;c点溶液显中性,即[OH-]=[H+],结合电荷守恒关系:[OH-]+[Cl-]=[H+]+[NH],有[Cl-]=[NH],C项正确;d点后,溶液温度下降是由于加入的冷溶液与原溶液发生热传递,D项错误。]
23.D
24.D [随着反应的进行,V(H2)
( http: / / www.21cnjy.com )只可能增大而不可能减小,①③错误;当两溶液等pH时,醋酸的物质的量浓度要比盐酸大得多,与足量的镁粉反应时,不仅产生的氢气体积更大,反应速率更快,而且反应的时间更长,②错误;等物质的量浓度时,醋酸中c(H+)在反应完成之前都比盐酸中的小,因此醋酸中的反应速率应该比盐酸中的反应速率小,完全反应时产生相同体积的氢气,盐酸所用时间比醋酸短,④错误。]
25.(1)HCN B (2)中性
( http: / / www.21cnjy.com ) 水电离出的H+和OH-的浓度相等,CH3COONH4溶于水后,根据电离平衡常数,CH3COO-结合H+和NH结合OH-生成弱电解质的程度一样,导致溶液中的H+和OH-浓度仍相等,呈中性 [NH]=[CH3COO-]>[OH-]=[H+]
(3)[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+] (4)0.26
解析 (1)四种酸中电离常数最小
( http: / / www.21cnjy.com )的是HCN,其酸性最弱。电离常数只受温度的影响,温度升高,电离常数增大;加入醋酸钠固体可以使醋酸的电离平衡逆向移动,醋酸电离度减小;加入冰醋酸可以使醋酸的电离度减小;只有加水符合题目的要求,故B项正确。(2)醋酸的电离常数与一水合氨的电离常数相等,故醋酸铵溶液呈中性,溶液中各离子浓度的大小关系是[NH]=[CH3COO-]>[OH-]=[H+]。(3)根据题目信息,在NaCN和HCN混合溶液中是以NaCN的水解为主,故溶液中离子浓度由大到小的顺序是[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+]。(4)根据Ksp(BaSO4)=1.0×10-10
mol2·L-2和[SO]=0.01
mol·L-1可以算出溶液中[Ba2+]=1.0×10-8mol·L-1;再根据Ksp(BaCO3)=2.6×10-9
mol2·L-2,可以算出[CO]=0.26
mol·L-1。
26.(1)不能,MgCO3的溶解度比CaCO3的大,直接加贝壳粉末得不到MgCO3沉淀
(2)Mg(OH)2的溶解度更小,易于生成沉淀 研磨、煅烧、加水制成石灰乳
(3)能 烧碱电离产生的OH-能结合MgCO3溶解产生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀
(4)HCl 盐酸溶解Mg(OH)2沉淀生成MgCl2和H2O,不引入新的杂质
解析 (1)CaCO3和MgCO3的化
( http: / / www.21cnjy.com )学式组成中阴、阳离子个数之比相同,从Ksp看,CaCO3的溶解度比MgCO3的小,所以不能直接加贝壳粉末使Mg2+转化为MgCO3沉淀。(2)设MgCO3饱和溶液中,[MgCO3]=x
mol·L-1,则x2=6.8×10-6,x=×10-3;同理,设Mg(OH)2饱和溶液中[Mg(OH2)]=y
mol·L-1,则y·(2y)2=1.8×10-11,y=×10-4,说明应把Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。应把贝壳研磨、煅烧、加水制成石灰乳[Ca(OH)2]。(3)根据沉淀的转化,烧碱电离产生的OH-能结合MgCO3溶解产生的Mg2+,使MgCO3沉淀转化为溶解度更小的Mg(OH)2沉淀。(4)盐酸与Mg(OH)2沉淀反应后生成MgCl2和H2O,不引入新的杂质。
27.(1)0.3
mol·L-1·min-1 升高温度(或充入水蒸气)
(2)AD (3)6∶1
解析 (1)根据图像先计算CH4的
( http: / / www.21cnjy.com )平均反应速率v(CH4)==0.1
mol·L-1·min-1,可知H2的生成速率为0.3
mol·L-1·min-1。10
min时,改变的条件不可能是增大容器体积,否则改变条件的瞬间CH4浓度应减小。改变的条件可能是升高温度(或充入水蒸气)。(2)根据题给信息,一次转化过程中该反应是吸热反应,A正确;选项B中等式在任何时刻都成立,B错;一次转化过程中,增大压强,化学平衡逆向移动,CH4的转化率降低,C错;增加廉价原料水蒸气的量,可提高另一原料甲烷的利用率,D正确。(3)根据题意得如下关系式36n2(CH4)=216n1(CH4),解得n2∶n1=
6∶1。
28.(1)原电池 电解池 负 阳
(2)2H++2e-===H2↑ Cu2++2e-===Cu
(3)6.4
g 2.24
L (4)无变化 (5)增大 增大
(6)×100%
解析 (1)Zn、Cu和稀硫酸可构成
( http: / / www.21cnjy.com )原电池,其中Zn是负极,Cu是正极;乙装置是电解池,石墨棒为阴极,Pt为阳极。(2)Cu极上发生还原反应:2H++2e-===H2↑;石墨棒上也发生还原反应:Cu2++2e-===Cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等,当甲中产生0.1
mol
H2时,电路中通过0.2
mol电子,乙中析出0.1
mol
Cu和放出0.1
mol
Cl2。(4)若将乙中两个电极都换成铜,则乙装置相当于电解精炼铜的装置,阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多,溶液中Cu2+的浓度基本不变,溶液的颜色基本不变。(5)若将乙中溶液换成NaCl溶液,则乙装置就是电解饱和食盐水的装置,因反应生成了NaOH,故电解后溶液的pH增大。反应时甲溶液中消耗了H+,溶液酸性减弱,pH也增大。(6)电解Na2SO4溶液的本质是电解水,阴极上析出的a
mol气体是H2,则反应中有a
mol
H2O被电解,此a
mol
H2O和析出的w
g
Na2SO4·10H2O构成饱和溶液,该饱和溶液与剩余饱和溶液的溶质质量分数相同。则剩余溶液中溶质的质量分数=×100%=×100%。
29.(1)①2a+b ②SiO+
2NaOH===Na2SiO3
+
H2↑
(2)①SiHCl3 ②> (3)Si
+4H-―4e―===SiH4↑
解析 (1)①用上式乘2加下式,即得所
( http: / / www.21cnjy.com )求反应,所以ΔH=2a+b。②由元素守恒,可判断出产物除了硅酸钠外,还有H2。(2)①两种反应物,增加其中一种,另一种物质的转化率增大,自身的转化率反而减小。横坐标表示H2的量增多,所以纵坐标表示的转化率提高应为SiHCl3。②向x轴作一垂线分析,当n(H2)/n(SiHCl3)一定时,温度越高,SiHCl3的转化率高,即反应进行的程度大,所以高温时的化学平衡常数大。(3)此题类似于电解精炼铜的原理,用粗硅作为阳极,从图示知,H-离子移向阳极,生成SiH4。