【精品解析】江西省新建一中2020-2021学年高二下学期化学开学考试试卷

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名称 【精品解析】江西省新建一中2020-2021学年高二下学期化学开学考试试卷
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2021-04-13 18:01:36

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江西省新建一中2020-2021学年高二下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高二下·江西开学考)下列事实能说明醋酸是弱电解质的是(  )
①醋酸与水能以任意比互溶;
②醋酸溶液能导电;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大;
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
2.(2021高二下·江西开学考)下列方程式书写正确的是(  )
A.Mg(OH)2的电离方程式:Mg(OH)2═Mg2+ +2OH-
B.小苏打溶液与少量澄清石灰水反应:HCO3- +OH- +Ca2+ ═CaCO3+H2O
C.明矾净水原理:Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体)+ 3H+
D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式:CaCO3(s)═Ca2+(aq) +CO32-(aq)
3.(2020高二上·金台期中)下列关于热化学反应的描述中正确的是(  )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol 1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ·mol 1
B.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ·mol 1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3kJ·mol 1
C.已知:500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol 1;将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol 1,则2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0 kJ·mol 1
4.(2021高二下·江西开学考)下列能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.溴水中存在下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B.工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的
C.SO2催化氧化成SO3的反应,需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡混和气加压后颜色变深
5.(2021高二下·江西开学考)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.无色透明溶液:Al3+、NH 、Cl-、S2-
B.中性溶液:Al3+、Fe3+、SO 、NO
C. =1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO 、CO
D.0.1mol·L-1的NaClO溶液:Mg2+、Fe2+、SO 、SCN-
6.(2021高二下·江西开学考)下列关于电解质溶液的判断正确的是(  )
A.100℃时,NaCl溶液的pH<7,则溶液呈酸性
B.将pH=4的 CH3COOH溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C.常温下,CH3COOH分子可能存在于pH>7的碱性溶液中
D.向氨水中加入盐酸至中性,溶液中 一定增大
7.(2021高二下·江西开学考)对于可逆反应A(g)+3B(s) C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是(  )
A.v(A)=2 mol·L-1·min-1 B.v(A)=0.2 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
8.(2021高二下·江西开学考)现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的顺序是(  )
①20mL 0.01mol·L-1 KCl溶液 ②30mL 0.02mol·L-1 CaCl2溶液③40mL 0.03mol·L-1 HCl溶液
A.①>③>② B.①>②>③ C.②>①>③ D.③>②>①
9.(2021高二下·江西开学考)在密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g) N2O4(g)ΔH=﹣57 kJ mol﹣1在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a、c两点的反应速率:a>c B.a、b两点的转化率:a<b
C.a、c两点气体的颜色:a深,c浅 D.由a点到b点,可以用加热的方法
10.(2020高二下·合肥开学考)某烷烃的1个分子中含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,该烷烃的名称是(  )
A.正壬烷 B.2,6-二甲基庚烷
C.2,2,4,4-四甲基戊烷 D.2,3,4-三甲基己烷
11.(2021高二下·江西开学考)在容积一定的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.该反应的ΔH>0
B.若该反应在T1℃、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
C.在T2℃时,若反应体系处于状态D,则此时υ正>υ逆
D.若状态B、C、D的压强分别为p(B)、p(C)、p(D),则p(C)=p(D)>p(B)
12.(2021高二下·江西开学考)2℃时,向25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.在A、B间任一点的溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.用含a的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数K=
C.C点对应的溶液中,水电离出的H+浓度大于10-7 mol/L
D.D点对应的溶液中,存在关系:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-c(OH-)
13.(2021高二下·江西开学考)有①NaOH溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa溶液各10mL,物质的量浓度均为0.1mol·L-1,下列说法正确的是(  )
A.三种溶液pH的大小顺序是①>③>②
B.三种溶液中由水电离出的OH-浓度的大小顺序是①>②>③
C.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
D.若分别加入10mL 0.1mol·L-1盐酸后,pH最大的是②
14.(2021高二下·江西开学考)从柑橘中炼制萜二烯 ,下列有关它的推测,错误的是(  )
A.它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.常温下为液态,难溶于水
C.分子式为C10H16
D.与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为
15.(2021高二下·江西开学考)25℃时,0.1mol·L-1下列溶液的pH如下表,有关比较错误的是(  )
序号 ① ② ③ ④
溶液 NaCl CH3COONH4 NaF NaHCO3
pH 7.0 7.0 8.1 8.4
A.酸的强度:HF>H2CO3
B.由水电离产生的c(H+):①=②
C.溶液中离子的总浓度:①>③
D.④的溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1
16.(2021高二下·江西开学考)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下,有关说法正确的是(  )
A.电池总反应为:4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
B.电池工作时,OH-向正极移动
C.电极2发生的电极反应为:O2+4H+ + 4e-=2H2O
D.电流由电极1经外电路流向电极2
二、填空题
17.(2021高二下·江西开学考)丁烷的分子结构可简写成键线式结构 ,有机物A的键线式结构为 ,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。则:
(1)有机物A的分子式为   。
(2)用系统命名法命名有机物A,其名称为   。
(3)有机物B可能的结构简式为:   、   、   。
18.(2021高二下·江西开学考)如图所示,某学生设计一个甲醚燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:(甲醚的化学式:CH3OCH3)
(1)通入氧气的电极为   (填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式   。
(2)铁电极为   (填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为   。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将    (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为   ;丙装置中阴极析出铜的质量为   。
三、综合题
19.(2021高二下·江西开学考)按要求填写下面的空。
(1)温度相同、浓度均为0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4、④NH4NO3、⑤NaClO、⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是 。
A.③①④②⑥⑤ B.③①④②⑤⑥
C.③②①⑥④⑤ D.⑤⑥②④①③
(2)25℃时,利用pH试纸测得0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为   ;向10mL此溶液中加水稀释的 值将    (填“增大”、“减小”或“无法确定”)
(3)25℃时,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO )-c(NH )-3c(Al3+)=   (取近似值)。
(4)浓度均为0.1mol/L的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等体积的水稀释后pH(HCl)    pH(CH3COOH)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、实验题
20.(2021高二下·江西开学考)某化学兴趣小组设计如图所示装置进行实验,以探究苯与液溴发生反应的原理,并分离、提纯反应产物。
请回答下列问题:
(1)苯与液溴反应的化学方程式为   。
(2)冷凝管所起的作用为   。
(3)实验开始时,关闭K2、开启氏和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始.装置Ⅲ中小试管内苯的作用是   。
(4)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是   。
(5)利用三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液
②用5%NaOH溶液洗涤,振荡,分液
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液
④加入无水CaCl2粉末干燥
⑤   (填操作名称)。
五、工业流程题
21.(2021高二下·江西开学考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)滤渣A的化学式为   。
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为   。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣C的主要成分是   。
(4)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol·L-1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。已知Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5mol·L-1),至少需要的氟离子浓度是    mol·L-1。(结果保留三位有效数字,已知 =1.36)
(5)已知:Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,Ksp(BaSO4)=1.07×10-10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠的混合溶液中,当BaCO3开始沉淀时,溶液 =   。(结果保留三位有效数字)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】①醋酸能与水以任意比互溶,只能说明醋酸易溶于水,不能说明其电离程度,故不符合题意;
②醋酸溶液能导电是因为其中含有自由移动的离子,和电解质的强弱无关,故不符合题意;
③醋酸溶液中存在醋酸分子,说明醋酸不完全电离,所以能说明是弱电解质,故符合题意;
④盐酸是强酸,完全电离,常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/ L盐酸的pH大,说明醋酸的电离程度小,所以能说明其电离程度,故符合题意;
故答案为:D。
【分析】考查的是判断某电解质的强弱,主要看能否完全电离
2.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Mg(OH)2属于难溶性弱碱,在水中不能完全电离,故A不符合题意;
B.小苏打溶液与少量澄清石灰水反应,其中Ca(OH)2不足,其离子反应方程式为: ,故B不符合题意;
C.明矾净水的原理是明矾电离出的Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,其离子方程式为:Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体)+ 3H+,故C符合题意;
D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式: ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】配比型反应:当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关;书写方法为“少定多变”法:
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。
(2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的,如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应:
“少定”——即定 的物质的量为1mol,
“多变”——1mol 能与1molOH-发生反应,得到1molH2O和1mol ,1mol 再与Ca2+反应,生成BaCO3,如NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液,
溶液呈中性时: ;
完全沉淀时: 。
3.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;中和热
【解析】【解答】A.中和热概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,中和热△H=-57.3kJ/mol,A不符合题意;
B.燃烧热中对应生成液态水,且气态水的能量比液态水的能量高,则CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H>-890.3 kJ mol-1,B不符合题意;
C.合成氨为可逆反应,氮气过量时,0.5mol H2也不能完全转化,则此条件下充分反应,放出热量小于46.2 kJ,C不符合题意;
D.互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,且物质的量与热量成正比,由CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,可知2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据中和热概念是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量分析判断;
B.注意生成物的状态;
C.可逆反应不能完全转化;
D.根据互为逆反应焓变的特点考虑。
4.【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.溴水中加入AgNO3溶液后,生成溴化银沉淀,溴离子浓度降低,使得平衡Br2+H2O HBr+HBrO向右移动,c(Br2)的浓度降低,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A项符合题意;
B.工业合成氨的正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,为提高NH3的产率,理论上应采取低温的措施,所以合成氨在较高的温度下进行不能用勒夏特列原理解释,B项不符合题意;
C.催化剂只改变化学反应速率,不能影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,C项不符合题意;
D.该反应反应前后气体体积不变,压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 勒夏特列原理是考查的是改变某个条件,平衡向着某个方向发生改变,改变条件,平衡必须发生移动
5.【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A. Al3+与S2-能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,A项不符合题意;
B. Al3+、Fe3+不能在中性溶液中大量存在,B项不符合题意;
C. =1×10-13mol·L-1的溶液呈碱性,Na+、K+、SiO 、CO 能大量共存,C项符合题意;
D. ClO-会将Fe2+氧化为Fe3+,生成的Fe3+会与SCN-反应,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子在某些特定的条件稀不能发生反应
A.发生双水解相互促进
B.离子发生水解
C.考查的是在碱性溶液中是否共存
D.考查的在氧化性溶液是否共存,不能存在具有还原性的离子
6.【答案】C
【知识点】电解质在水溶液中的电离;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.100℃时,水的电离程度增大,溶液中氢离子的浓度增大,所以该温度下氯化钠溶液的pH<7,因为氯化钠溶液中c(H+)=c(OH-),所以氯化钠溶液为中性溶液,故A不符合题意;
B.pH=4的CH3COOH溶液加水稀释,因为水的离子积不变,所以稀释过程中氢离子浓度减小,则氢氧根离子浓度增大,故B不符合题意;
C.常温下,CH3COOH分子可能存在于pH>7的碱性溶液中,如醋酸钠溶液中醋酸根离子水解成醋酸和氢氧根离子,即醋酸钠溶液中存在醋酸分子,故C符合题意;
D.氨水中加入盐酸,若恰好完全反应,溶液呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水过量,所以溶质为氯化铵和一水合氨,但 为一水合氨的电离平衡常数,温度不变,是一定值,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.氯化钠溶液显中性
B.结合KW=c(OH-)xc(H+)数值不变,进行计算即可
C.考查的是醋酸钠水解中存在醋酸分子
D.考查的是电离平衡常数和温度的关系
7.【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】都转化为用A物质表示的反应速率,速率的单位都用mol/(L·min),然后进行比较。
A. v(A)=2mol/(L·min);
B. v(A)=0.2 mol/(L·s)=12mol/(L·min);
C. v(C)=0.1mol/(L·min),则v(A)=v(C)=0.1mol/(L·min);
D. v(D)=0.4 mol/(L·min),则v(A)= v(D)=0.2mol/(L·min);
可见反应速率最大的是12mol/(L·min),
故答案为:B。
【分析】比较速率的快慢需要将每组数据结合化学计量系数之比转为同一物质的反应速率进行比较
8.【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】①20mL 0.01mol·L-1 KCl溶液氯离子浓度为0.01mol·L-1;②30mL 0.02mol·L-1 CaCl2溶液中氯离子浓度为0.04mol·L-1;③40mL 0.03mol·L-1 HCl溶液中氯离子浓度为0.03 mol·L-1,所以氯化银的溶解度由大到小的顺序为:①>③>②,
故答案为:A。
【分析】AgCl存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq),所以溶液中存在的Ag+、Cl-会对AgCl的溶解度造成影响,银离子或氯离子浓度越小,氯化银的溶解度越大。
9.【答案】B
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由图像可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则a、c两点的反应速率:a<c,故A不符合题意;
B.由图像可知,a点二氧化氮的体积分数高,所以转化率a<b,故B符合题意;
C.a、c两点温度相同,c点压强大,c点容器体积小,则二氧化氮浓度大,因此a、c两点气体的颜色:a浅、c深,故C不符合题意;
D.升高温度,平衡逆向移动,NO2的体积分数增大,a点到b点,二氧化氮的体积分数减少,说明是降低了温度,所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】2NO2(g) N2O4(g)△H=-57kJ mol-1,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,混合气体中NO2的体积分数增大;增大压强,平衡正向移动,混合气体中NO2的体积分数减小,然后结合图象分析解答。
10.【答案】C
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】某烷烃的1个分子中含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,说明该有机物结构对称,且对称结构为-C(CH3)3,有机物整体结构简式为(CH3)3C-CH2-C(CH3)3,名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。
故答案为:C。
【分析】分子中含有9个碳原子,但是一氯代物只有2种,说明有机物只有两个环境的氢原子,结构具有对称轴,据此回答问题。
11.【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.升高温度,NO浓度增大,平衡逆向移动,逆向是吸热个,正向为放热反应,故A不符合题意;
B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此K2<K1,故B不符合题意;
C.在T2℃时,若反应体系处于状态D,D向平衡方向移动,浓度减低,则为正向移动,因此υ正>υ逆,故C符合题意;
D.该反应是等体积反应,B、D温度相同,物质的量相同,因此p(D)=p(B),C、D物质的量相等,温度C大于D点,因此压强p(C)>p(D),故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.结合温度对一氧化氮的浓度大小的影响即可判断放热和吸热
B.比较的是温度对平衡常数的影响,主要确定温度的改变对平衡移动的影响
C.根据D确定平衡移动的方向即可
D.考查的是压强大小的比较,主要和平衡移动的方向有关
12.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 在接近A点处溶液中溶质为CH3COONa、NaOH,且c(NaOH)>c(CH3COONa),二者都是强电解质,根据物料守恒得c(CH3COO-)B. B点溶液呈中性,则c(OH-)>c(H+)=10-7 mol/L,根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-)= mol/L= mol/L ,溶液中c(CH3COOH)= mol/L = mol/L,电离平衡常数K= ,B符合题意;
C. C点溶液中溶质为醋酸钠和醋酸,溶液pH<7,溶液呈酸性,说明醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,酸的电离抑制水的电离,则水的出的H+浓度小于10-7 mol/L,C不符合题意;
D. D点溶液的溶质是等浓度的醋酸和醋酸钠溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+) +c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),存在物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两者联立整理可得:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.考查的是物料守恒和电荷守恒的综合应用
B.根据公式电离平衡常数K= 结合中性溶液中一些条件进行计算
C.强碱弱酸盐会水解,促进水的电离,但是稀释溶液显酸性,结合KW=c(H+)xc(OH-)计算即可
D.根据电荷守恒和物料守恒进行比较
13.【答案】D
【知识点】水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,水解程度越小,碳酸的酸性小于醋酸的,所以三种溶液pH的大小顺序是:①>②>③,故A不符合题意;
B、氢氧化钠溶液抑制了水的电离,而碳酸钠和醋酸钠溶液都促进了水的电离,水解程度越大,水的电离程度越大,所以三种溶液中水电离的氢氧根离子浓度大小关系为:②>③>①,故B不符合题意;
C、稀释时强碱的变化程度大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是①氢氧化钠溶液,故C不符合题意;
D、等体积等浓度混合后,①溶质为NaCl、②溶质为NaHCO3、③溶质为CH3COOH,HCO3-离子水解显碱性,所以pH最大的是②,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的强碱弱酸盐中弱酸根离子水解的程度
B.考查的盐类水解和强碱的电离对水的电离的影响
C.稀释时,强碱弱酸盐会加速水解,pH变化小
D.加入相同的盐酸后,pH最大的是溶液显碱性的
14.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 萜二烯中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A说法符合题意;
B. 萜二烯分子中含有十个碳原子,常温下为液体,烃类化合物一般难溶于水,故B说法不符合题意;
C. 根据萜二烯分子结构图,可知其分子式为C10H16,故C说法不符合题意;
D. 1mol该物质中含有2mol碳碳双键,能与溴的四氯化碳发生加成反应,得到 ,故D说法不符合题意;
故答案为:A。
【分析】该有机物中碳碳双键,根据碳碳双键的性质进行分析。
15.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.根据“越弱越水解”, NaHCO3水解程度大于NaF, 所以酸的强度:HF>H2CO3,故A不符合题意;
B.醋酸铵水解促进水电离,由水电离产生的c(H+):①<②,故B符合题意;
C.氟化钠水解,离子减少,故溶液中离子的总浓度:①>③,故C不符合题意;
D.碳酸氢钠的溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A.根据水解程度确定酸的强弱
B.考查水解对水的电离促进程度
C.考查的是离子浓度比较
D.考查的是物料守恒的应用
16.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.氨气的氧化产物是氮气,则燃料电池的总反应可表示为4NH3+3O2=2N2+6H2O,A符合题意;
B.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即OH-向负极移动,B不符合题意;
C.氧气在正极得到电子,溶液显碱性,则正极电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,C不符合题意;
D.原电池中电流从正极流向负极,即电流由电极2经外电路流向电极1,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.结合反应物和生成物写出即可
B.考查的是原电池中阴阳离子移动的方向
C.电极2做正极,氧气发生还原反应,注意电解质溶液酸碱性
D.考查的电流的方向
17.【答案】(1)C8H18
(2)2,2,3-三甲基戊烷
(3);;
【知识点】有机物的结构式;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1) 中每个顶点均为C, C可形成4个共价键,则A的分子式为C8H18;
(2)最长主链含5个C,2、3号C上有甲基,名称为2,2,3-三甲基戊烷;
(3) 中,只有3与4、3与5、5与6号C之间可存在双键,有机物B可能的结构简式为: ; ; 。
【分析(1)根据结构式写出分子式(2)根据命名的规则进行命名(3)考查物质的同分异构体的结构式,结合条件,通过改变官能团的位置即可
18.【答案】(1)正极;CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO +11H2O
(2)阴极;2Cl--2e-=Cl2↑
(3)减小
(4)0.2NA;12.8g
【知识点】铜的电解精炼;以氯碱工业为基础的化工生产简介;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) 燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO +11H2O;
(2)乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以其是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌失电子进入溶液,阴极上析出铜,阳极电极方程式分别为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+,根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;
(4)设生成氢气的分子数为x,生成铜的质量为y:
列比例式可以求出x=0.2NA,y=12.8g。
【分析】甲为燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,据此解题。
19.【答案】(1)A
(2)10-5;增大
(3)10-3mol/L
(4)小于
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)①(NH4)2SO4溶液显酸性,②NaNO3溶液显中性,③NH4HSO4溶液显酸性,④NH4NO3溶液显酸性,⑤NaClO溶液显碱性,⑥CH3COONa溶液显碱性,CH3COOH的酸性强于HClO,即ClO-水解能力强于CH3COO-,即NaClO溶液的pH大于CH3COONa,NH4HSO4完全电离NH4HSO4=NH +H++SO ,酸性最强,pH最小,(NH4)2SO4和NH4NO3溶液显酸性,是因为NH 水解造成,水解程度微弱,相同浓度时,(NH4)2SO4的酸性强于NH4NO3,因此pH由小到大的顺序是③①④②⑥⑤,故A正确;
答案为A;
(2)CH3COOH的电离CH3COOH CH3COO-+H+,c(H+)=c(CH3COO-)=10-3mol·L-1,醋酸为弱电解质,电离程度微弱,溶液中c(CH3COOH)约为0.1mol·L-1,电离平衡常数Ka= =10-5;向此溶液中加水稀释,虽然促进醋酸的电离,但c(H+)减小,即pH增大;
答案为10-5;增大;
(3)在溶液中,c(NH )+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO ),该溶液的pH=3,则溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,代入上述表达式,2c(SO )-c(NH )-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11≈10-3mol·L-1;
答案为10-3mol·L-1;
(4)盐酸为强酸,0.1mol·L-1盐酸其pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1,加水稀释相同倍数后,盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即pH(HCl)故答案为:<。
【分析】(1)考查的是电解质溶液水解后的pH比较,遵循越弱越水解的规律
(2)根据测出的pH,结合公式Ka= 即可进行计算
(3)考查的是电荷守恒的运用
(4)考查的是强酸和弱酸稀释后的pH 变化情况
20.【答案】(1) +Br2 +HBr
(2)冷凝回流
(3)吸收溴蒸气
(4)Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成
(5)蒸馏
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)Ⅱ中发生的是溴的取代反应,生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为: +Br2 +HBr;
(2)冷凝管采用下进上出,使气体与水充分接触,冷凝效果好,冷凝管所起的作用为:冷凝回流;
(3)溴极易挥发,Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,即吸收溴蒸气,避免干扰溴离子检验;
(4)因从冷凝管出来的气体为溴蒸气和溴化氢,溴易溶于苯,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,据此可以说明苯与液溴发生了取代反应,现象为Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成;
(5) ①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水CaCl2粉末干燥,得到了含有没有反应的苯和溴苯的混合物,然后通过蒸馏操作,获得纯净的溴苯;
【分析】苯和液溴在催化作用下可生成溴苯,同时生成HBr,实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,Ⅲ中小试管内苯可用于除去溴,可用硝酸银溶液检验生成HBr,Ⅳ中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,实验结束,可开启K2,关闭K1和分液漏斗活塞,使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气,据此分析解答。
21.【答案】(1)SiO2
(2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
(3)Mg(OH)2
(4)0.136
(5)24.1
【知识点】离子积常数;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)钡矿粉的主要成分BaCO3(含有SiO2、Fe2+、Mg2+等),加盐酸溶解,SiO2不溶于盐酸,过滤,故滤渣A为SiO2;
(2)加过氧化氢的目的是氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)滤液2的金属离子为Mg2+、Ba2+,加20%NaOH溶液调节pH = 12.5,沉淀镁离子,故滤渣C为Mg(OH)2;
(4)滤液3中加入盐酸酸化,再通过加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到BaCl2· 2H2O晶体;
(5) BaCl2· 2H2O晶体与NH4F溶液反应制备氟化钡,反应物为:Ba2++2F-=BaF2↓,已知
Ksp (BaF2)= 1.84×10-7,当钡离子完全完全沉淀时,至少需要的氟离子浓度是n(F-)= ;
(6)将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠混合液中,当碳酸钡开始沉淀时,溶液中 ;
【分析】钡矿粉的主要成分BaCO3(含有SiO2、Fe2+、Mg2+等),加盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,过滤除去不溶物SiO2,滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去,溶液中主要含Mg2+、Ba2+, 加20%NaOH溶液调节pH=12.5,沉淀镁离子,过滤,滤液中加入盐酸酸化,再通过加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到BaCl2· 2H2O晶体,将晶体与NH4F溶液反应制备氟化钡,据此分析解答。
1 / 1江西省新建一中2020-2021学年高二下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高二下·江西开学考)下列事实能说明醋酸是弱电解质的是(  )
①醋酸与水能以任意比互溶;
②醋酸溶液能导电;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大;
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】①醋酸能与水以任意比互溶,只能说明醋酸易溶于水,不能说明其电离程度,故不符合题意;
②醋酸溶液能导电是因为其中含有自由移动的离子,和电解质的强弱无关,故不符合题意;
③醋酸溶液中存在醋酸分子,说明醋酸不完全电离,所以能说明是弱电解质,故符合题意;
④盐酸是强酸,完全电离,常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/ L盐酸的pH大,说明醋酸的电离程度小,所以能说明其电离程度,故符合题意;
故答案为:D。
【分析】考查的是判断某电解质的强弱,主要看能否完全电离
2.(2021高二下·江西开学考)下列方程式书写正确的是(  )
A.Mg(OH)2的电离方程式:Mg(OH)2═Mg2+ +2OH-
B.小苏打溶液与少量澄清石灰水反应:HCO3- +OH- +Ca2+ ═CaCO3+H2O
C.明矾净水原理:Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体)+ 3H+
D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式:CaCO3(s)═Ca2+(aq) +CO32-(aq)
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Mg(OH)2属于难溶性弱碱,在水中不能完全电离,故A不符合题意;
B.小苏打溶液与少量澄清石灰水反应,其中Ca(OH)2不足,其离子反应方程式为: ,故B不符合题意;
C.明矾净水的原理是明矾电离出的Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,其离子方程式为:Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体)+ 3H+,故C符合题意;
D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式: ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】配比型反应:当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关;书写方法为“少定多变”法:
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。
(2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的,如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应:
“少定”——即定 的物质的量为1mol,
“多变”——1mol 能与1molOH-发生反应,得到1molH2O和1mol ,1mol 再与Ca2+反应,生成BaCO3,如NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液,
溶液呈中性时: ;
完全沉淀时: 。
3.(2020高二上·金台期中)下列关于热化学反应的描述中正确的是(  )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol 1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ·mol 1
B.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ·mol 1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3kJ·mol 1
C.已知:500℃、30MPa下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol 1;将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol 1,则2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0 kJ·mol 1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;燃烧热;中和热
【解析】【解答】A.中和热概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,中和热△H=-57.3kJ/mol,A不符合题意;
B.燃烧热中对应生成液态水,且气态水的能量比液态水的能量高,则CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H>-890.3 kJ mol-1,B不符合题意;
C.合成氨为可逆反应,氮气过量时,0.5mol H2也不能完全转化,则此条件下充分反应,放出热量小于46.2 kJ,C不符合题意;
D.互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,且物质的量与热量成正比,由CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,可知2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ/mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据中和热概念是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量分析判断;
B.注意生成物的状态;
C.可逆反应不能完全转化;
D.根据互为逆反应焓变的特点考虑。
4.(2021高二下·江西开学考)下列能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.溴水中存在下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO,加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B.工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的
C.SO2催化氧化成SO3的反应,需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡混和气加压后颜色变深
【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.溴水中加入AgNO3溶液后,生成溴化银沉淀,溴离子浓度降低,使得平衡Br2+H2O HBr+HBrO向右移动,c(Br2)的浓度降低,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A项符合题意;
B.工业合成氨的正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,为提高NH3的产率,理论上应采取低温的措施,所以合成氨在较高的温度下进行不能用勒夏特列原理解释,B项不符合题意;
C.催化剂只改变化学反应速率,不能影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,C项不符合题意;
D.该反应反应前后气体体积不变,压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 勒夏特列原理是考查的是改变某个条件,平衡向着某个方向发生改变,改变条件,平衡必须发生移动
5.(2021高二下·江西开学考)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.无色透明溶液:Al3+、NH 、Cl-、S2-
B.中性溶液:Al3+、Fe3+、SO 、NO
C. =1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO 、CO
D.0.1mol·L-1的NaClO溶液:Mg2+、Fe2+、SO 、SCN-
【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A. Al3+与S2-能发生相互促进的水解反应而不能大量共存,A项不符合题意;
B. Al3+、Fe3+不能在中性溶液中大量存在,B项不符合题意;
C. =1×10-13mol·L-1的溶液呈碱性,Na+、K+、SiO 、CO 能大量共存,C项符合题意;
D. ClO-会将Fe2+氧化为Fe3+,生成的Fe3+会与SCN-反应,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子在某些特定的条件稀不能发生反应
A.发生双水解相互促进
B.离子发生水解
C.考查的是在碱性溶液中是否共存
D.考查的在氧化性溶液是否共存,不能存在具有还原性的离子
6.(2021高二下·江西开学考)下列关于电解质溶液的判断正确的是(  )
A.100℃时,NaCl溶液的pH<7,则溶液呈酸性
B.将pH=4的 CH3COOH溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C.常温下,CH3COOH分子可能存在于pH>7的碱性溶液中
D.向氨水中加入盐酸至中性,溶液中 一定增大
【答案】C
【知识点】电解质在水溶液中的电离;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.100℃时,水的电离程度增大,溶液中氢离子的浓度增大,所以该温度下氯化钠溶液的pH<7,因为氯化钠溶液中c(H+)=c(OH-),所以氯化钠溶液为中性溶液,故A不符合题意;
B.pH=4的CH3COOH溶液加水稀释,因为水的离子积不变,所以稀释过程中氢离子浓度减小,则氢氧根离子浓度增大,故B不符合题意;
C.常温下,CH3COOH分子可能存在于pH>7的碱性溶液中,如醋酸钠溶液中醋酸根离子水解成醋酸和氢氧根离子,即醋酸钠溶液中存在醋酸分子,故C符合题意;
D.氨水中加入盐酸,若恰好完全反应,溶液呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水过量,所以溶质为氯化铵和一水合氨,但 为一水合氨的电离平衡常数,温度不变,是一定值,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.氯化钠溶液显中性
B.结合KW=c(OH-)xc(H+)数值不变,进行计算即可
C.考查的是醋酸钠水解中存在醋酸分子
D.考查的是电离平衡常数和温度的关系
7.(2021高二下·江西开学考)对于可逆反应A(g)+3B(s) C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是(  )
A.v(A)=2 mol·L-1·min-1 B.v(A)=0.2 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
【答案】B
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】都转化为用A物质表示的反应速率,速率的单位都用mol/(L·min),然后进行比较。
A. v(A)=2mol/(L·min);
B. v(A)=0.2 mol/(L·s)=12mol/(L·min);
C. v(C)=0.1mol/(L·min),则v(A)=v(C)=0.1mol/(L·min);
D. v(D)=0.4 mol/(L·min),则v(A)= v(D)=0.2mol/(L·min);
可见反应速率最大的是12mol/(L·min),
故答案为:B。
【分析】比较速率的快慢需要将每组数据结合化学计量系数之比转为同一物质的反应速率进行比较
8.(2021高二下·江西开学考)现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的顺序是(  )
①20mL 0.01mol·L-1 KCl溶液 ②30mL 0.02mol·L-1 CaCl2溶液③40mL 0.03mol·L-1 HCl溶液
A.①>③>② B.①>②>③ C.②>①>③ D.③>②>①
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】①20mL 0.01mol·L-1 KCl溶液氯离子浓度为0.01mol·L-1;②30mL 0.02mol·L-1 CaCl2溶液中氯离子浓度为0.04mol·L-1;③40mL 0.03mol·L-1 HCl溶液中氯离子浓度为0.03 mol·L-1,所以氯化银的溶解度由大到小的顺序为:①>③>②,
故答案为:A。
【分析】AgCl存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq),所以溶液中存在的Ag+、Cl-会对AgCl的溶解度造成影响,银离子或氯离子浓度越小,氯化银的溶解度越大。
9.(2021高二下·江西开学考)在密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g) N2O4(g)ΔH=﹣57 kJ mol﹣1在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a、c两点的反应速率:a>c B.a、b两点的转化率:a<b
C.a、c两点气体的颜色:a深,c浅 D.由a点到b点,可以用加热的方法
【答案】B
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由图像可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则a、c两点的反应速率:a<c,故A不符合题意;
B.由图像可知,a点二氧化氮的体积分数高,所以转化率a<b,故B符合题意;
C.a、c两点温度相同,c点压强大,c点容器体积小,则二氧化氮浓度大,因此a、c两点气体的颜色:a浅、c深,故C不符合题意;
D.升高温度,平衡逆向移动,NO2的体积分数增大,a点到b点,二氧化氮的体积分数减少,说明是降低了温度,所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】2NO2(g) N2O4(g)△H=-57kJ mol-1,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,混合气体中NO2的体积分数增大;增大压强,平衡正向移动,混合气体中NO2的体积分数减小,然后结合图象分析解答。
10.(2020高二下·合肥开学考)某烷烃的1个分子中含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,该烷烃的名称是(  )
A.正壬烷 B.2,6-二甲基庚烷
C.2,2,4,4-四甲基戊烷 D.2,3,4-三甲基己烷
【答案】C
【知识点】有机化合物的命名
【解析】【解答】某烷烃的1个分子中含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,说明该有机物结构对称,且对称结构为-C(CH3)3,有机物整体结构简式为(CH3)3C-CH2-C(CH3)3,名称为2,2,4,4-四甲基戊烷。
故答案为:C。
【分析】分子中含有9个碳原子,但是一氯代物只有2种,说明有机物只有两个环境的氢原子,结构具有对称轴,据此回答问题。
11.(2021高二下·江西开学考)在容积一定的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.该反应的ΔH>0
B.若该反应在T1℃、T2℃时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
C.在T2℃时,若反应体系处于状态D,则此时υ正>υ逆
D.若状态B、C、D的压强分别为p(B)、p(C)、p(D),则p(C)=p(D)>p(B)
【答案】C
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.升高温度,NO浓度增大,平衡逆向移动,逆向是吸热个,正向为放热反应,故A不符合题意;
B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此K2<K1,故B不符合题意;
C.在T2℃时,若反应体系处于状态D,D向平衡方向移动,浓度减低,则为正向移动,因此υ正>υ逆,故C符合题意;
D.该反应是等体积反应,B、D温度相同,物质的量相同,因此p(D)=p(B),C、D物质的量相等,温度C大于D点,因此压强p(C)>p(D),故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.结合温度对一氧化氮的浓度大小的影响即可判断放热和吸热
B.比较的是温度对平衡常数的影响,主要确定温度的改变对平衡移动的影响
C.根据D确定平衡移动的方向即可
D.考查的是压强大小的比较,主要和平衡移动的方向有关
12.(2021高二下·江西开学考)2℃时,向25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.在A、B间任一点的溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.用含a的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数K=
C.C点对应的溶液中,水电离出的H+浓度大于10-7 mol/L
D.D点对应的溶液中,存在关系:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-c(OH-)
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 在接近A点处溶液中溶质为CH3COONa、NaOH,且c(NaOH)>c(CH3COONa),二者都是强电解质,根据物料守恒得c(CH3COO-)B. B点溶液呈中性,则c(OH-)>c(H+)=10-7 mol/L,根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-)= mol/L= mol/L ,溶液中c(CH3COOH)= mol/L = mol/L,电离平衡常数K= ,B符合题意;
C. C点溶液中溶质为醋酸钠和醋酸,溶液pH<7,溶液呈酸性,说明醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,酸的电离抑制水的电离,则水的出的H+浓度小于10-7 mol/L,C不符合题意;
D. D点溶液的溶质是等浓度的醋酸和醋酸钠溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+) +c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),存在物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两者联立整理可得:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.考查的是物料守恒和电荷守恒的综合应用
B.根据公式电离平衡常数K= 结合中性溶液中一些条件进行计算
C.强碱弱酸盐会水解,促进水的电离,但是稀释溶液显酸性,结合KW=c(H+)xc(OH-)计算即可
D.根据电荷守恒和物料守恒进行比较
13.(2021高二下·江西开学考)有①NaOH溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa溶液各10mL,物质的量浓度均为0.1mol·L-1,下列说法正确的是(  )
A.三种溶液pH的大小顺序是①>③>②
B.三种溶液中由水电离出的OH-浓度的大小顺序是①>②>③
C.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
D.若分别加入10mL 0.1mol·L-1盐酸后,pH最大的是②
【答案】D
【知识点】水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,水解程度越小,碳酸的酸性小于醋酸的,所以三种溶液pH的大小顺序是:①>②>③,故A不符合题意;
B、氢氧化钠溶液抑制了水的电离,而碳酸钠和醋酸钠溶液都促进了水的电离,水解程度越大,水的电离程度越大,所以三种溶液中水电离的氢氧根离子浓度大小关系为:②>③>①,故B不符合题意;
C、稀释时强碱的变化程度大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是①氢氧化钠溶液,故C不符合题意;
D、等体积等浓度混合后,①溶质为NaCl、②溶质为NaHCO3、③溶质为CH3COOH,HCO3-离子水解显碱性,所以pH最大的是②,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的强碱弱酸盐中弱酸根离子水解的程度
B.考查的盐类水解和强碱的电离对水的电离的影响
C.稀释时,强碱弱酸盐会加速水解,pH变化小
D.加入相同的盐酸后,pH最大的是溶液显碱性的
14.(2021高二下·江西开学考)从柑橘中炼制萜二烯 ,下列有关它的推测,错误的是(  )
A.它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.常温下为液态,难溶于水
C.分子式为C10H16
D.与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 萜二烯中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A说法符合题意;
B. 萜二烯分子中含有十个碳原子,常温下为液体,烃类化合物一般难溶于水,故B说法不符合题意;
C. 根据萜二烯分子结构图,可知其分子式为C10H16,故C说法不符合题意;
D. 1mol该物质中含有2mol碳碳双键,能与溴的四氯化碳发生加成反应,得到 ,故D说法不符合题意;
故答案为:A。
【分析】该有机物中碳碳双键,根据碳碳双键的性质进行分析。
15.(2021高二下·江西开学考)25℃时,0.1mol·L-1下列溶液的pH如下表,有关比较错误的是(  )
序号 ① ② ③ ④
溶液 NaCl CH3COONH4 NaF NaHCO3
pH 7.0 7.0 8.1 8.4
A.酸的强度:HF>H2CO3
B.由水电离产生的c(H+):①=②
C.溶液中离子的总浓度:①>③
D.④的溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.根据“越弱越水解”, NaHCO3水解程度大于NaF, 所以酸的强度:HF>H2CO3,故A不符合题意;
B.醋酸铵水解促进水电离,由水电离产生的c(H+):①<②,故B符合题意;
C.氟化钠水解,离子减少,故溶液中离子的总浓度:①>③,故C不符合题意;
D.碳酸氢钠的溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A.根据水解程度确定酸的强弱
B.考查水解对水的电离促进程度
C.考查的是离子浓度比较
D.考查的是物料守恒的应用
16.(2021高二下·江西开学考)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下,有关说法正确的是(  )
A.电池总反应为:4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
B.电池工作时,OH-向正极移动
C.电极2发生的电极反应为:O2+4H+ + 4e-=2H2O
D.电流由电极1经外电路流向电极2
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.氨气的氧化产物是氮气,则燃料电池的总反应可表示为4NH3+3O2=2N2+6H2O,A符合题意;
B.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即OH-向负极移动,B不符合题意;
C.氧气在正极得到电子,溶液显碱性,则正极电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,C不符合题意;
D.原电池中电流从正极流向负极,即电流由电极2经外电路流向电极1,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.结合反应物和生成物写出即可
B.考查的是原电池中阴阳离子移动的方向
C.电极2做正极,氧气发生还原反应,注意电解质溶液酸碱性
D.考查的电流的方向
二、填空题
17.(2021高二下·江西开学考)丁烷的分子结构可简写成键线式结构 ,有机物A的键线式结构为 ,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A。则:
(1)有机物A的分子式为   。
(2)用系统命名法命名有机物A,其名称为   。
(3)有机物B可能的结构简式为:   、   、   。
【答案】(1)C8H18
(2)2,2,3-三甲基戊烷
(3);;
【知识点】有机物的结构式;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1) 中每个顶点均为C, C可形成4个共价键,则A的分子式为C8H18;
(2)最长主链含5个C,2、3号C上有甲基,名称为2,2,3-三甲基戊烷;
(3) 中,只有3与4、3与5、5与6号C之间可存在双键,有机物B可能的结构简式为: ; ; 。
【分析(1)根据结构式写出分子式(2)根据命名的规则进行命名(3)考查物质的同分异构体的结构式,结合条件,通过改变官能团的位置即可
18.(2021高二下·江西开学考)如图所示,某学生设计一个甲醚燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:(甲醚的化学式:CH3OCH3)
(1)通入氧气的电极为   (填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式   。
(2)铁电极为   (填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为   。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将    (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为   ;丙装置中阴极析出铜的质量为   。
【答案】(1)正极;CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO +11H2O
(2)阴极;2Cl--2e-=Cl2↑
(3)减小
(4)0.2NA;12.8g
【知识点】铜的电解精炼;以氯碱工业为基础的化工生产简介;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) 燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO +11H2O;
(2)乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以其是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌失电子进入溶液,阴极上析出铜,阳极电极方程式分别为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+,根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;
(4)设生成氢气的分子数为x,生成铜的质量为y:
列比例式可以求出x=0.2NA,y=12.8g。
【分析】甲为燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极,所以通入氧气的电极是正极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水;乙池有外接电源属于电解池,铁电极连接原电池的负极,所以是阴极,则石墨电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,据此解题。
三、综合题
19.(2021高二下·江西开学考)按要求填写下面的空。
(1)温度相同、浓度均为0.2mol/L的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4、④NH4NO3、⑤NaClO、⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是 。
A.③①④②⑥⑤ B.③①④②⑤⑥
C.③②①⑥④⑤ D.⑤⑥②④①③
(2)25℃时,利用pH试纸测得0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,则可以估算出醋酸的电离常数约为   ;向10mL此溶液中加水稀释的 值将    (填“增大”、“减小”或“无法确定”)
(3)25℃时,pH=3的NH4Al(SO4)2中2c(SO )-c(NH )-3c(Al3+)=   (取近似值)。
(4)浓度均为0.1mol/L的盐酸和CH3COOH溶液各1mL,加入等体积的水稀释后pH(HCl)    pH(CH3COOH)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)A
(2)10-5;增大
(3)10-3mol/L
(4)小于
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)①(NH4)2SO4溶液显酸性,②NaNO3溶液显中性,③NH4HSO4溶液显酸性,④NH4NO3溶液显酸性,⑤NaClO溶液显碱性,⑥CH3COONa溶液显碱性,CH3COOH的酸性强于HClO,即ClO-水解能力强于CH3COO-,即NaClO溶液的pH大于CH3COONa,NH4HSO4完全电离NH4HSO4=NH +H++SO ,酸性最强,pH最小,(NH4)2SO4和NH4NO3溶液显酸性,是因为NH 水解造成,水解程度微弱,相同浓度时,(NH4)2SO4的酸性强于NH4NO3,因此pH由小到大的顺序是③①④②⑥⑤,故A正确;
答案为A;
(2)CH3COOH的电离CH3COOH CH3COO-+H+,c(H+)=c(CH3COO-)=10-3mol·L-1,醋酸为弱电解质,电离程度微弱,溶液中c(CH3COOH)约为0.1mol·L-1,电离平衡常数Ka= =10-5;向此溶液中加水稀释,虽然促进醋酸的电离,但c(H+)减小,即pH增大;
答案为10-5;增大;
(3)在溶液中,c(NH )+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO ),该溶液的pH=3,则溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-11mol·L-1,代入上述表达式,2c(SO )-c(NH )-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3-10-11≈10-3mol·L-1;
答案为10-3mol·L-1;
(4)盐酸为强酸,0.1mol·L-1盐酸其pH=1,醋酸是弱酸,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH>1,加水稀释相同倍数后,盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),即pH(HCl)故答案为:<。
【分析】(1)考查的是电解质溶液水解后的pH比较,遵循越弱越水解的规律
(2)根据测出的pH,结合公式Ka= 即可进行计算
(3)考查的是电荷守恒的运用
(4)考查的是强酸和弱酸稀释后的pH 变化情况
四、实验题
20.(2021高二下·江西开学考)某化学兴趣小组设计如图所示装置进行实验,以探究苯与液溴发生反应的原理,并分离、提纯反应产物。
请回答下列问题:
(1)苯与液溴反应的化学方程式为   。
(2)冷凝管所起的作用为   。
(3)实验开始时,关闭K2、开启氏和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始.装置Ⅲ中小试管内苯的作用是   。
(4)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是   。
(5)利用三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液
②用5%NaOH溶液洗涤,振荡,分液
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液
④加入无水CaCl2粉末干燥
⑤   (填操作名称)。
【答案】(1) +Br2 +HBr
(2)冷凝回流
(3)吸收溴蒸气
(4)Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成
(5)蒸馏
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)Ⅱ中发生的是溴的取代反应,生成溴苯和溴化氢,反应的化学方程式为: +Br2 +HBr;
(2)冷凝管采用下进上出,使气体与水充分接触,冷凝效果好,冷凝管所起的作用为:冷凝回流;
(3)溴极易挥发,Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气,即吸收溴蒸气,避免干扰溴离子检验;
(4)因从冷凝管出来的气体为溴蒸气和溴化氢,溴易溶于苯,溴化氢不溶于苯,溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,据此可以说明苯与液溴发生了取代反应,现象为Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成;
(5) ①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水CaCl2粉末干燥,得到了含有没有反应的苯和溴苯的混合物,然后通过蒸馏操作,获得纯净的溴苯;
【分析】苯和液溴在催化作用下可生成溴苯,同时生成HBr,实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,Ⅲ中小试管内苯可用于除去溴,可用硝酸银溶液检验生成HBr,Ⅳ中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,实验结束,可开启K2,关闭K1和分液漏斗活塞,使I的水倒吸入Ⅱ中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气,据此分析解答。
五、工业流程题
21.(2021高二下·江西开学考)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)为原料制备氟化钡的流程如图:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)滤渣A的化学式为   。
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为   。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣C的主要成分是   。
(4)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol·L-1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。已知Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5mol·L-1),至少需要的氟离子浓度是    mol·L-1。(结果保留三位有效数字,已知 =1.36)
(5)已知:Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,Ksp(BaSO4)=1.07×10-10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠的混合溶液中,当BaCO3开始沉淀时,溶液 =   。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)SiO2
(2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
(3)Mg(OH)2
(4)0.136
(5)24.1
【知识点】离子积常数;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)钡矿粉的主要成分BaCO3(含有SiO2、Fe2+、Mg2+等),加盐酸溶解,SiO2不溶于盐酸,过滤,故滤渣A为SiO2;
(2)加过氧化氢的目的是氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)滤液2的金属离子为Mg2+、Ba2+,加20%NaOH溶液调节pH = 12.5,沉淀镁离子,故滤渣C为Mg(OH)2;
(4)滤液3中加入盐酸酸化,再通过加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到BaCl2· 2H2O晶体;
(5) BaCl2· 2H2O晶体与NH4F溶液反应制备氟化钡,反应物为:Ba2++2F-=BaF2↓,已知
Ksp (BaF2)= 1.84×10-7,当钡离子完全完全沉淀时,至少需要的氟离子浓度是n(F-)= ;
(6)将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠混合液中,当碳酸钡开始沉淀时,溶液中 ;
【分析】钡矿粉的主要成分BaCO3(含有SiO2、Fe2+、Mg2+等),加盐酸溶解,碳酸钡和盐酸反应:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,过滤除去不溶物SiO2,滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀过滤除去,溶液中主要含Mg2+、Ba2+, 加20%NaOH溶液调节pH=12.5,沉淀镁离子,过滤,滤液中加入盐酸酸化,再通过加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到BaCl2· 2H2O晶体,将晶体与NH4F溶液反应制备氟化钡,据此分析解答。
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