高二化学下学期期末考试试题(含解析) 新人教目标版
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2019学年高二下学期期末考试化学试卷
1.1.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. “地沟油”经过加工处理后,可以用来制肥皂和生物柴油
B. 加热能杀死H7N9禽流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
C. 食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成分是聚乙烯
D. 纤维素作为营养物质在人体内不断分解,最终生成水和二氧化碳排出体外
【答案】D
【解析】
A. “地沟油”的主要成分是油脂,经过加工处理后,可以用来制肥皂和生物柴油,A正确;
B. 加热能杀死H7N9禽流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性,B正确;
C. 食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成分是聚乙烯,C正确;
D. 纤维素在人体内不能水解,D错误,答案选D。
2.2.下列实验操作或说法正确的是
A. 提纯氯气,可将气体依次通过装有饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的洗气瓶
B. 碳酸钠溶液可贮存在带玻璃塞的磨口试剂瓶中
C. 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D. 用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖、淀粉3种溶液
【答案】D
【解析】
A. 提纯氯气,不可将气体依次通过装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,氯气与饱和碳酸氢钠溶液反应,生成氯化钠、次氯钠、二氧化碳,故A错误;B、碳酸钠溶液能与玻璃中的SiO2反应,不可贮存在带玻璃塞的磨口试剂瓶中,故B错误;C、用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液不一定是钠盐溶液,可能是氢氧化钠,故C错误;D、用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖、淀粉3种溶液,乙酸具有酸性,可与氢氧化铜发生中和反应,葡萄糖为还原性糖,与氢氧化铜发生氧化还原反应生成砖红色沉淀,淀粉与氢氧化铜不反应,可鉴别,故D正确;故选D。
3.3.N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A. 7.2 g CaO2晶体中阴离子和阳离子总数为0.3 N A
B. 0.1 mol/L NH4Cl溶液中Cl-离子数目为0.1 N A
C. 反应3H 2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol,放出热量9.2 kJ时,转移电子0.6 N A
D. 0.1 mol H2O2分子中含极性共价键数目为0.3 N A
【答案】C
【解析】
试题分析:A、7.2gCaO2晶体的物质的量n===0.1mol,而CaO2晶体中含1个钙离子和1个过氧根离子,故0.1molCaO2中含0.2mol离子,故A错误;B、溶液体积不明确,故无法计算氯离子数目,故B错误;C、反应3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g)△H="-92" kJ/mol转移6mol电子,放出热量9.2 kJ时,转移电子0.6 N A,故C正确;D、H2O2分子中含2个极性共价键,故0.1 mol H2O2分子中含极性共价键数目为0.2 N A,故D错误;故选C。
考点:考查了阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律的相关知识。
4.4.下列离子方程式书写正确且能合理解释事实的是
A. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:Ca2++2HCO3-+2OH-=== CaCO3↓+CO32-+H2O
B. 用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢:CaSO4(s)+CO32-=== CaCO3(s)+ SO42-
C. 用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的Cu:Fe3++ Cu=== Fe2++ Cu2+
D. 明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O === Al(OH)3↓+3H+
【答案】B
【解析】
A. Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应的离子方程式为:Ca2++HCO3-+OH-= CaCO3↓+ H2O,选项A错误;
B. 用Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢,反应的离子方程式为:CaSO4(s)+CO32-=== CaCO3(s)+ SO42-,选项B正确;
C. 用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板上的Cu,反应的离子方程式为:2Fe3++ Cu= 2Fe2++ Cu2+,选项C错误;
D. 明矾溶于水产生Al(OH)3胶体,反应的离子方程式为:Al3++3H2O = Al(OH)3(胶体)+3H+,选项D 错误。
答案选B。
5.5.完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是()
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉不能透过半透膜但可通过滤纸,可加入蒸馏水后再进行渗析分离而不是过滤,选项A错误;B、因为乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,会形成两层液体层,可通过分液进行分离,选项B正确;C、利用碘单质升华的特点,分离NaI和I2使用蒸发皿,造成碘单质转变为气体逸出,不能进行收集碘单质,选项C错误;D、乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,产生新的杂质气体,达不到除杂的作用,选项D错误。
答案选B。
6.6.下列有关说法正确的是()
A. 丙烯所有原子均在同一平面上
B. 利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
C. 乙烯和苯加入溴水中,都能观察到褪色现象,原因是都发生了加成反应
D. 分子式为C2H6O的同分异构体有3种
【答案】B
【解析】
【分析】
A.丙烯中含甲基,甲基为四面体构型;B.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发生酒化反应生成乙醇;C.苯与溴水不反应;D.分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,为乙苯或二甲苯。
【详解】A.丙烯中含甲基,甲基为四面体构型,所有原子不可能共面,选项A错误;B.淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发生酒化反应生成乙醇,均有新物质生成,均为化学变化,选项B正确;C.苯与溴水不反应,而乙烯与溴水发生加成反应,选项C错误;D.分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,为乙苯或二甲苯若有1个侧链,若为乙苯,苯环上有3
种氢原子,侧链(-CH2-CH3)有2种H,一氯代物有5种;若为二甲苯,有邻、间、对三种,苯环上分别有2、3、1种氢原子,甲基上一种H,一氯代物分别有3、4、2种,不存在一氯代物只有一种,选项D错误;答案选B。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的官能团与性质的关系、有机反应、同分异构体为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的难点,题目难度不大。
7.7.砹(At)原子序数85,与F、Cl、Br、I同族,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是()
A. 砹是有色固体
B. 非金属性:At>I
C. HAt非常不稳定
D. I2可以从At的可溶性的盐溶液置换出来
【答案】B
【解析】
A.同主族从上到下元素的单质从气态、液态、固态变化,且颜色加深,则砹是有色固体,故A正确;B.同一主族元素,其非金属性随着原子序数增大而减小,所以非金属性:At 小于I,故B正确;C.同一主族元素中,其非金属性随着原子序数的增大而减小,则其相应氢化物的稳定性随着原子序数的增大而减弱,所以HAt的很不稳定,故C错误;D.同一主族元素,其单质的氧化性随着原子序数的增大而减弱,所以I2可以把At从At的可溶性的盐溶液置换出来,故D正确;故选C。
点睛:明确同周期元素性质的递变规律是解题关键,砹是原子序数最大的卤族元素,其性质与卤族其它元素具有相似性和递变性,如:其单质颜色具有相似性,其氢化物的稳定性、非金属性、氧化性都具有递变性,据此分析解答。
8.8.在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是
A. 强碱性溶液: K+、Al3+、Cl-、SO42-
B. 含有大量NH4+的溶液: Na+、S2-、OH-、NO3-
C. 通有足量NO2的溶液: K+、Na+、SO42-、AlO2-
D. 强酸性溶液: Na+、Fe3+、NO3-、Cl-
【答案】D
【解析】
A. 强碱性溶液Al3+不能大量共存,A错误;
B. 含有大量NH4+的溶液中OH-不能大量共存,B错误;
C. 通有足量NO2的溶液中含有硝酸,AlO2-不能大量共存,C错误;
D. 强酸性溶液中Na+、Fe3+、NO3-、Cl-之间不反应,可以大量共存,D正确,答案选D。
9.9.如图是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此推断错误的是()
A. 正反应是放热反应
B. A、B一定都是气体
C. D一定不是气体
D. C可能是气体
【答案】B
【解析】
根据图像,降低温度平衡正向移动,所以正反应是放热反应,故A正确;根据图像,加压后平衡正向移动,反应前气体系数和大于反应后气体系数和,所以A、B中至少有一种是气
体,故B错误;根据图像,加压后平衡正向移动,反应前气体系数和大于反应后气体系数和,若D是气体,则不可能反应前气体系数和大于反应后气体系数和,故C正确;根据图像,加压后平衡正向移动,反应前气体系数和大于反应后气体系数和,若A、B、C都是气体,D是非气体,则反应前气体系数和大于反应后气体系数和,故D正确。
10.10.欲实现下列实验目的,进行的实验操作合理的是()
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
A.向乙二酸溶液中滴加2滴KMnO4 溶液,若紫色褪去,即可证明乙二酸具有还原性,故A正确;B.将NaOH溶液滴加到饱和FeCl3溶液中可得Fe(OH)3红褐色沉淀,而不是Fe(OH)3胶体,故B错误;C.将久置在空气中的铝片放入CuSO4溶液中,因Al表面存在致密的氧化膜保护层,无Cu析出,故C错误;D.取蔗糖溶液,加3~5滴稀硫酸,水浴加热5min,取少量溶液,先加入NaOH碱化,再加入银氨溶液加热,可检验蔗糖是否水
解,故D错误;答案为A。
11.11.高铁酸盐是一种高效绿色氧化剂,可用于废水和生活用水的处理。
从环境保护的角度看,制备高铁酸盐较好的方法为电解法:Fe+2H2O+2OH FeO42-+3H2↑,工作原理如图所示。
己知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
下列说法正确的是
A. b是电源的正极
B. 阳极电极反应为Fe-6e-+4H2O= FeO42-+ 8H+
C. 电解过程中,需要将阴极产生的气体及时排出
D. 当电路中通过1mol电子的电量时,会有11.2L的H2生成
【答案】C
【解析】
A、根据方程式可知铁失去电子,铁作阳极,与电源的正极相连,因此a是电源的正极,A 错误;
B、阳极电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,B错误;
C、氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低,C正确;
D、氢气不一定处于标准状况下,不能计算其体积,D错误;答案选C。
12.12.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH 的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. a、b两点所示溶液中水的电离程度:a > b,且a点所示溶液中由水电离出的c(OH-)=10-8.7mol/L
C. pH=7时溶液中c(HA)>c(Na+)=c(A-)> c(H+)=c(OH-)
D. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度:c(Na+)>c(A-) >c(HA)>c(H+),选项A 正确;B.b点时为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点,但a点所示溶液中由水电离出的c(OH-)=10-5.3mol/L,选项B错误;C.pH=7时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H +)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-),选项C错误;D.b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)>c(HA),选项D正确。
答案选D。
13.13.下列说法或表示方法正确的是()
A. 若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 由C(石墨)→C(金刚石)ΔH=+1.9KJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1,若将含
0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D. 在101KPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-285.8KJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A、硫蒸气变化为硫固体为放热过程,则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,放出热量硫蒸气多,选项A错误;B、由C(石墨)→C(金刚石),△H=+19kJ/mol,反应吸热,金刚石能量高于石墨,可知石墨比金刚石稳定,选项B错误;C、醋酸为弱电解质,电离吸热,所以将含1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,选项C正确;D、在101kPa、25℃时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ热量,则2H2(g)十O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6KJ/mol,选项D错误。
答案选C。
14.14.在25’C时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质X Y Z
初始浓度/mol/L 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol/L 0. 05 0. 05 0.1
下列说法错误的是
A. 反应达衡时,X的转化率为50%
B. 反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
A.反应达到平衡时,X的转化率为:=50%,选项A正确;B.根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知:△c(X):△c(Y):△c(Z):=0.05:0.15:0.1=1:3:2,则反应的方程式为X+3Y⇌2Z,K═=1600,选项B正确;C.反应正向是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,即向着生成Z的方向移动,温度不变,则平衡常数不变,选项C错误;D.平衡常数受温度的影响,改变温度可以改变此反应的平衡常数,选项D正确;答案选C。
15.15.煤的主要组成元素是碳、氢、氧、硫、氮,燃煤产生C x H y、SO2等大气污染物,煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。
回答下列问题:
(1)利用煤的气化获得的水煤气( 主要成分为CO、CO2和H2 )在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。
已知: H2O(1) = H2O(g) ΔH1= +44 .0kJ/mol
CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(l) ΔH2=-3.0kJ/mol
CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-58.7 kJ/mol
写出由CO与H2制备CH3OH 气体的热化学方程式____________。
(2)甲醇和CO2可直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3简称DMC) ;
2CH 3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH4<0
①该化学反应的平衡常数表达式为K=__________
②在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A.V正(CH3OH)= 2V逆(H2O)
B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变
D.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
(3)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。
某微生物燃料电池装置如图所示:
A极是_____极(填“正”或“负”),其电极反应式是_______。
该电池不能在高温下工作的理由是________。
(4)一定条件下,在体积为5 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu 2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)根据题意完成下列各题:
①在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________________
②在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是_____
A.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c. 甲醇的物质的量增加
d. 重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
【答案】(1). CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-99.7kJ·mol-1(2).
(3). AC (4). 负极(5). CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2 (6). 高温能使微生物蛋白质凝固变性(7). 2n B/5t B mol·(L·min)-1(8). b c
【解析】
【详解】(1)①CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 1= −58.7 kJ·mol-1,②CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)ΔH2 = + 41.0 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将①-②得:CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g)△H =(−58.7 kJ·mol-1)-(+ 41.0 kJ·mol-1)= −99.7 kJ·mol-1;
(2)根据2CH 3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H4<0,①其平衡常数表达式为K=;②根据平衡状态的判断依据,A、当v正(CH3OH)= 2v 逆(H2O) 时,反应已达平衡;B、由于容器体积不变,气体质量守恒,所以气体密度始终都不变,当容器内气体密度不变时不能说明反应已达平衡;C、由于反应前后气体物质的量不等,由压强之比等于物质的量之比,当压强不变时,说明反应已达平衡;D、CH3OH与CO2的物质的量之比取决于起始时加入量之比,若加入量与系数比相等,则任何时候CH3OH与
CO2的物质的量之比都不变,所以CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变时不能说明反应已达平衡。
答案选AC;(3)由电池装置图可知,该电池是甲醇燃料电池,由于使用了质子交换膜,所以电解质是酸性的,通入还原剂甲醇的电极A是负极,其电极反应式是CH3OH-6e- +H2O=6H++CO2;高温能使微生物蛋白质凝固变性,故该电池不能在高温下工作;(4)①由图象可知,在500℃时,时间达到t B时,甲醇的物质的量为n B,所以甲醇的反应速率υ(CH3OH)=mol·(L·min)-1,故氢气的平均反应速率v(H2)=mol·(L·min)-1;②在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系的体积压缩到原来的,容器的体积减小,则压强增大,正逆反应速率都增大,平衡向正向移动,甲醇的物质的量增多,氢气的物质的量减小,但由于体积减小,平衡时氢气的浓度反而增大,所以答案选b、c。
16.16.I、依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设
计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是___________;(填化学式)电解质溶液Y是___________;X电极上发生的电极反应为________________________________;
(2)用两个铂丝做电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成燃料电池,请写出负极的电极反应式____________________________在电池工作时,正极附近溶液的PH_________,(填,增大、减小或不变)
II、用甲醇燃料电池作为直流电源,设计如图装置制取Cu2O,电解总反应为:2Cu+H2O
=Cu2O+H2↑。
铜电极为_________(填“阳极”和“阴极”)写出铜电极的电极反应式
_______________________。
【答案】(1). Cu (2). AgNO3(3). Cu-2e- =Cu2+(4). CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O (5). 增大(6). 阳极(7). 2Cu +2OH-- 2e- =Cu2O + H2O
【解析】
【详解】I、(1)氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)中,失电子的金属Cu为负极,得电子的阳离子Ag+是电解质中的阳离子,所以电解质可以选择AgNO3溶液;在原电池反应2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)中,失电子的金属Cu为负极,发生失电子的氧化反应,即Cu-2e- =Cu2+;(2)用两个铂丝做电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成燃料电池,通入甲烷的一极为原电池的负极,电极反应式为CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O;在电池工作时,通入氧气的一极发生电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;附近溶液的pH增大;II、结合装置图及总电极反应式可以得知,Cu在阳极放电,生成的亚铜离子与氢氧根离子反应生成Cu2O和水,故铜电极的电极反应式为2Cu +2OH-- 2e- =Cu2O + H2O。
17.17.现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:
①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵、⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序
号)___________________________。
(2)④、⑤、⑦、⑧四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)________ 。
(3)将②、③混合后,若溶液呈中性,则消耗两溶液的体积为②________ ③(填“>”、“<”或“=”)溶液中的离子浓度由大到小的顺序为______________________________ (4)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液,判断:
①其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是________和________。
②溶液中c(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=________ mol。
【答案】(1). ④②③①(2). ⑦④⑤⑧(3). > (4). c(Na+) =c(CH3COO -) >c(H+) =c(OH-) (5). CH3COOH (6). CH3COO-(7). 0.006
【解析】
【详解】(1)水在溶液中存在电离平衡H 2O H++OH-,所以酸或碱均是抑制水的电离,如果氢离子浓度和OH―如果相同,对水的电离抑制程度就相同的。
盐的水解可以促进水的电离。
硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,氢氧化钠是一元强碱,氯化铵溶于水存在水解平衡,所以由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④②③①;(2)氨水是弱碱部分电离,所以NH4+浓度最小。
另外三种属于铵盐,NH4+水解显酸性,⑦中能电离出大量的氢离子,抑制其水解,⑤中阳离子和阴离子均水解,相互促进。
所以溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是⑦④⑤⑧;(3)②和③等体积混合后,二者恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,所以混合液中各离子浓度由大到小的顺序是c(Na +)> c(CH3COO- ) >c(OH-)>c(H+);(4)根据物料守恒可知,0.010mol CH3COONa在溶液中以CH3COOH和CH3COO-存在,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.010mol,故答案为:CH3COOH;CH3COO-;(2)溶液遵循电荷守恒,存在:n(H+)+n(Na+)=n(Cl-)
+n(CH3COO-)+n(OH-),则n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010mol-0.004mol=0.006mol。
【点睛】本题考查弱电解质的电离和盐类水解原理,物料守恒电荷守恒分析判断,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算;离子浓度大小的比较,掌握基础是关键,题目难度不大。
18.18.I硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。
三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
查阅资料:①BCl3的沸点为12.5 ℃,熔点为-107.3 ℃;
②2B+6HCl2BCl 3↑+3H2↑;
③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
设计实验:某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼:
请回答下列问题:
(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,而且不需要加热,两个反应的产物中锰的价态相同。
写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方式:___________________ 。
(2)E装置的作用是_______________。
如果拆去B装置,可能的后果是
__________________________。
(3)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式:
_________________;
(4)为了顺利完成实验,正确的操作是________(填序号).
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(5)请你补充完整下面的简易实验,以验证制得的产品中是否含有硼粉:取少量样品于试管中,滴加浓_____________(填化学式)溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉。
II.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述正确的是_____________________________
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
(6)使用酸碱中和滴定的方法,用0.01 moL/L盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏高的是___________________
A用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol/L稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸
B配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线
C滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴
D滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下
【答案】(1). 2MnO4- + 10Cl- +16H+ =2Mn2+ +8H2O+5Cl2↑(2). 冷却和收集三
氯化硼(3). 硼粉遇氯化氢反应,产生氢气,加热条件下氢气和氯气的混合气体易爆炸(4). BCl3 + 3H2O= H3BO3 + 3HCl↑(5). ①(6). NaOH (7). D (8). A C 【解析】
【详解】(1)在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气,反应的方程式为:2MnO4- + 10Cl- +16H+ =2Mn2+ +8H2O+5Cl2↑;(2)由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气中含有HCl气体,用饱和NaCl溶液除去HCl杂质,用浓硫酸进行干燥,在D中发生反应:3Cl2+2B2BCl3;在E装置的作用是冷却和收集三氯化硼;如果拆去B 装置,可能会发生反应2B+6HCl2BCl 3↑+3H2 ↑,在D中加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸;(3)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3 )和白雾,该反应的化学方程式是BCl3+3H2O=H3 BO3+3HCl↑;因此在实验室保存三氯化硼的注意事项要密封保存,防止受潮水解;(4)①先点燃A处酒精灯,待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯,使之发生反应,故正确。
②若先点燃D处酒精灯,这时B就与装置中的空气发生反应得到B2O3,再点燃A处酒精灯也不能产生BCl3了,故错误。
③同时点燃A、D处酒精灯也会导致产生B2O3,影响制备BCl3,故错误,答案选①;(5)由于B的性质与Al相似,既能与强酸反应,也能与强碱反应放出氢气,所以取少量样品于试管中,滴加浓NaOH溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;II.A、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂,即酚酞,选项A错误;B、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂,即酚酞,选项B错误;C、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa水解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂,即酚酞,选项C错误;D、NaOH溶液滴和CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa水
解溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂,即酚酞,选项D正确;答案选D;(6)A、用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol/L稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸,则浓盐酸被稀释,所配盐酸浓度偏低,滴定时消耗的盐酸体积偏大,测得氢氧化钠的浓度偏高;B、配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线,则所加蒸馏水偏少,盐酸浓度偏高,滴定时消耗的盐酸体积偏小,测得氢氧化钠的浓度偏低;C、滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴,则消耗盐酸体积偏大,所测氢氧化钠溶液浓度偏高;D、滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下,不影响滴定结果。
答案选AC。
19.19.石棉尾矿主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3。
以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶体(MgCO3·nH2O)的工艺如下:
已知“焙烧”过程中的主反应为:
(1)写出焙烧产物NH3的电子式_____________________。
(2)为提高水浸速率,可采取的措施为_______________________(任写一条),“浸渣”的主要成分为__________________。
(3)“调节pH除杂”时,需将pH调至5.0,则除去的杂质离子是______________,此时溶液中的c(Fe3+)=__________________(已知K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)。
(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为_______________________________________。
“沉镁”时若温度超过60℃,将产生较多的碱式碳酸镁杂质,原因是________________
【答案】(1). (2). 将焙烧渣粉碎或加热或搅拌(3). SiO2(4). Fe3+、Al3+(5). 4.0×10-11mol/L (6). Mg2++2HCO-+(n-1)H2O=MgCO3•nH2O↓+CO2↑(7). 升温促进Mg2+部分水解或升温促进Mg2+水解
【解析】
【分析】
以石棉尾矿(主要含有Mg3 ( Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3)为原料制备碳酸镁晶体(MgCO3•nH2O)的工艺流程:加入硫酸铵焙烧得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3,水浸,形成Mg2+、Fe3+、Al3+的溶液,SiO2不溶于水形成浸渣,加入NH3•H2O将pH调至8.0左右,将Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式过滤除去,向含有镁离子的滤液中加入碳酸氢铵发生反应:Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3•nH2O↓+CO2↑,洗涤晶体可得,据此分析解答。
【详解】(1)氨气为共价化合物,电子式为:;(2)将焙烧渣粉碎或加热或搅拌可以提高水浸速率,石棉尾矿加入硫酸铵焙烧得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3,水浸,SiO2不溶于水形成浸渣;故答案为:将焙烧渣粉碎或加热或搅拌;SiO2;(3)“调节pH除杂”时,需将pH调至5.0,则除去的杂质离子是Fe3+、Al3+;此时溶液中c(OH-)=10-9mol/L,K sp[Fe(OH)3]= c(Fe3+) c3(OH-)= c(Fe3+)×(10-9mol/L)3 =4.0×10-38,则c(Fe3+)=4.0×10-11mol/L;(4)“沉镁”过程中反应的离子方程式为:Mg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3•nH2O↓+CO2↑;“沉镁”时若温度超过60℃,将产生较多的碱式碳酸镁杂质,原因是升温促进Mg2+部分水解或升温促进Mg2+水解。
【点睛】本题考查物质的制备和物质成分的探究,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、。