2017-2018学年江苏省泰州中学高二上学期期中考试化学试题 解析版
江苏省泰州中学2017-2018学年高二上学期期中考试化学试题
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55
选择题,(共40分)
单项选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。毎小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法不正确的是
A. 加大清洁能源的开发利用,提高资源的利用率
B. 研发使用高效催化剂,可提高反应中原料的转化率
C. 用K2FeO4取代Cl2处理饮用水,可杀菌消毒,还能沉降水中的悬浮物
D. 用沼气、太阳能、风能等新型能源代替化石燃料
【答案】B
【解析】A.因不可再生能源与可再生能源区别在于能否短期内从自然界得到补充,加大清洁能源的开发利用,如开发太阳能,它是可再生能源,可减少化石能源的利用,减少了二氧化碳、二氧化硫等物质的排放,符合社会可持续发展理念,故A正确;B.催化剂能加快反应速率,但不改变平衡的移动,不能提高反应中原料的转化率,故B错误;C.高铁酸钾具有强氧化性,所以能杀菌消毒,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,所以能吸附悬浮物而达到净水目的,故C错误;D.开发太阳能等新能源,减少对化石燃料的依赖,有利于环境保护,故D正确;答案为B。
点睛:正确地处理人与自然之间的关系,高效地、文明地实现对自然资源的永续利用,减少化石能源的利用,开发新能源,减少污染源等,则可实现社会可持续发展,据此即可解答。
2. 下列指定化学用语正确的是
A. NaHCO3 水解的离子方程式:HCO3-+H2O =CO32-+H3O+
B. Ba(OH)2 的电离方程式: Ba(OH)2 == Ba2++2OH-
C. NaHSO4的电离方程式:NaHSO4 =Na++H++SO42-
D. Na2S 水解的离子方程式:S2-+2H2O= H2S+2OH-
【答案】BC
【解析】A. NaHCO3水解的离子方程式:+H2OH2CO3+OH-,故A错误;B. Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2=Ba2++2OH-,故B正确;C. NaHSO4的电离方程式:NaHSO4=Na++H++SO42-,故C正确;D. Na2
S的水解分步进行,而且水解的程度很小,要用可逆符号表示离子方程式,水解的离子方程式:S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-,故D错误。故选BC。
3. 下列既是放热反应,又是离子反应的是
A. 碳酸钙高温时的分解反应 B. 氢氧化钠和稀硫酸中和
C. 氯化铵与氢氧化钡晶体的反应 D. 铝和氧化铁在高温下的反应
【答案】B
【解析】A. 是吸热反应,不是离子反应;B. 既是放热反应,又是离子反应;C. 是吸热反应、离子反应;D. 是放热反应,不是离子反应。故选B。
点睛:解答本题需要熟悉常见反应中的放热反应、吸热反应,以及离子反应。常见放热反应:活泼金属与水或酸或碱溶液的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应、铝热反应;常见吸热反应:多数分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应。有酸、碱、盐等电解质参加的反应一般是离子反应。
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. Kw/c(OH-)=10-l2 mol•L-1 的溶液中: Na+、K+、SO32-、Cl-
B. 使甲基橙变黄的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3- 、SO42-
C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10-l3 mol•L-1 的溶液中:Na+、CO32-、K+、Cl-
D. 使KSCN 显红色的溶液中:NH4+、K+、Cl-、AlO2-
【答案】A
【解析】A. Kw/c(OH-)=c(H+)=10-l2mol•L-1<10-7mol•L-1,溶液呈碱性:Na+、K+、SO32-、Cl-、OH-能大量共存,故A一定能在指定溶液中大量共存;B. 使甲基橙变黄的溶液pH>4.4,若溶液呈碱性,OH-与NH4+、OH-与Cu2+发生反应而不能大量共存,若溶液呈酸性,H+、NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-可以大量共存,若溶液呈中性,不可以存在水解使溶液呈酸性的Cu2+,故B不一定能在指定溶液中大量共存;C. 由水电离出的c(H+)=1.0×10-l3mol•L-1<10-7mol•L-1,溶液呈酸性或碱性,酸性溶液中,H+、CO32-发生反应而不能大量共存,碱性溶液中,OH-、Na+、CO32-、K+、Cl-可以大量共存,故C不一定能在指定溶液中大量共存;D. 使KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与AlO2-水解互促至水解完全而不能大量共存,故D一定不能在指定溶液中大量共存。故选A。
点睛:溶液中的离子反应主要是生成沉淀、气体、难电离物质的复分解反应,其中包括盐类水解。
5. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用食醋除去水垢:CO32-+2CH3COOH=2CH3COO- +CO2↑+H2O
B. 明矾净水原理:A13++3H2O=Al(OH)3↓+3H+
C. 高锰酸钾酸性溶液与草酸反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D. AlCl3 溶液中加入过量氨水: Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
【答案】C
【解析】A. 难溶物碳酸钙要用化学式表示:CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,故A错误;B. 明矾净水原理:AlCl3+3H2O(OH)3(胶体)+3HCl,故B错误;C. 高锰酸钾酸性溶液与草酸反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故C正确;D. AlCl3溶液中加入过量氨水,一水合氨是弱碱,不能溶解氢氧化铝:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3,故D错误。故选C。
点睛:判断离子方程式是否正确可以从以下三个方面进行。(1)是否符合事实;(2)是否符合三个守恒:质量守恒、电荷守恒、电子守恒;(3)物质的表示形式是否正确。
6. 以下反应均可生成O2,下列有关说法正确的是
①二氧化碳分解生成氧气:2CO2(g)=2 CO(g)+O2(g) ΔH1=+566 kJ·mol-1
② 过氧化氢分解生成氧气:2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g);ΔH2=-196.4 kJ·mol-1
③ 光照条件下,催化分解水蒸气生成氧气:2H2O(g)===2H2(g)+O2(g);ΔH3=+483.6 kJ·mol-1
A. 反应①为放热反应
B. 反应②使用催化剂,能降低该反应的活化能 但不能改变ΔH2
C. 反应③将化学能转化为光能
D. 反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g);ΔH=-82.4 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】A. ΔH1>0,反应①为吸热反应,故A错误;B. 反应②使用催化剂,能降低该反应的活化能,但不能改变ΔH2,故B正确;C. 反应③将光能转化为化学能,故C错误;D. (③-①)/2得CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.2kJ·mol-1,故D错误。故选B。
7. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. SSO3H2SO4
B. H2SO4(稀)SO2BaSO3
C. Fe2O3FeCl3(aq) 无水FeCl3
D. SiO2Na2SiO3 H2SiO3
【答案】D
【解析】A. S的燃烧产物是SO2,所以SSO3不能实现;B. 硫酸和盐酸都是强酸,所以H2SO4(稀)SO2不能实现;C. FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,在溶液蒸发过程中,HCl不断逸出,促使水解不断进行,得到氢氧化铁,所以FeCl3(aq)无水FeCl3不能实现;D. SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3。故选D。
点睛:解答元素化合物习题,需要熟悉常见元素钠、镁、铝、铁、铜、氢、碳、硅、氮、氧、硫等的单质及其化合物的性质。
8. 下列实验装置或操作设计正确且能达到实验目的的是
A. 用图1装置称量NaOH 固体 B. 用图2所示读取滴定管读数
C. 用图3 所示H2SO4标准溶液滴定NaOH溶液 D. 用图4 装置进行中和滴定时,滴定前锥形瓶先用待测液润洗
【答案】C
【解析】A. 不可用滤纸称量NaOH固体,故A不符合题意;B. 图2俯视读取滴定管读数,故B不符合题意;C. 用图3所示H2SO4标准溶液滴定NaOH溶液,酸式滴定管盛装H2SO4标准溶液,故C符合题意;D. 造成滴定结果偏大,故D不符合题意。故选C。
9. 一定温度下,在密闭容器中发生反应:2HI(g)= H2(g)+I2(g),能说明该反应达到平衡状态的标志是
A. 单位时间内消耗1molH2,同时生成2molHI
B. 每断裂2molH-I键,同时有ImolH—H键断裂
C. 容器中压强不再变化
D. 容器中混合气体的密度不再变化
【答案】B
【解析】A. 都是正反应速率,不能说明该反应达到平衡状态B. 每断裂2molH-I键,伴随消耗2molHI,同时有1molH—H键断裂,伴随消耗1molH2,正反应速率等于逆反应速率,故B能说明该反应达到平衡状态;C. 该反应气体物质的量不变化,容器中压强一直不变,故B不能说明该反应达到平衡状态;D. 容器中混合气体的质量、体积不变,混合气体的密度也保持不变,故D不能说明该反应达到平衡状态。故选B。
点睛:化学平衡状态的本质是正反应速率等于逆反应速率,特征是各成分的物质的量、质量、质量分数等不再发生改变。
10. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于平衡体系:2NO2(g)N2O4(g),缩小容器体积后颜色先加深后变浅,但仍比原来的颜色深
B. 某研究性学习小组为研究酸雨的成分,收集一部分酸雨测其pH,结果一天后再测,发现雨水的pH 减小
C. 光照新制氯水时,溶液的pH 逐渐减小
D. 合成氨工厂通常采用20MPa~50MPa 的高压,以提高原料的利用率
【答案】B
【解析】A. 对于平衡体系:2NO2(g)N2O4(g),缩小容器体积,气体浓度增大使颜色变深,加压平衡右移,颜色变浅,平衡移动减弱条件改变带来的影响,结果颜色比原来的深,故A能用勒夏特列原理解释;B. 弱酸亚硫酸被氧气氧化为强酸硫酸,使得雨水的pH减小,故B不能用勒夏特列原理解释;C. Cl2+H2OH++Cl-+HClO,光照新制氯水时,2HClO2HCl+O2↑,次氯酸浓度减小,促使可逆反应的平衡右移,溶液的pH 逐渐减小,故C能用勒夏特列原理解释;D. N2+3H22NH3,加压平衡右移,可以提高原料的利用率,故D能用勒夏特列原理解释。故选B。
不定项选择题(本题包括5 小题,每小题4 分,共20 分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时该题为0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2 分,选两个且都正确的得满分,只要选错一个,该小题就为0 分)
11. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 图甲表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
B. 图乙表示室温下向20 mLpH=3 的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH 溶液过程中pH 变化曲线
C. 图丙表示在水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线,恒温稀释可实现a→b 的转化
D. 图丁表示相同温度下,相同体积、pH 均为1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时溶液pH 的变化曲线,其中曲线II为醋酸,且a点溶液的导电性比b点强
【答案】D
【解析】A. 该反应是气体物质的量减小的可逆反应,增大压强,平衡右移,不同压强不会建立同一平衡状态,故A图示与对应的叙述不相符;B.醋酸溶液与NaOH 溶液反应过程中,会出现pH突跃,故B图示与对应的叙述不相符;C.恒温稀释,若c(H+)减小,则c(OH-)增大,所以不可实现a→b 的转化,故C图示与对应的叙述不相符;D.加水稀释促进醋酸电离,醋酸溶液pH变化缓慢,其中曲线II为醋酸,且a点溶液由于离子浓度大于b点而导电性比b点强,故D图示与对应的叙述相符。故选D。
12. 下列说法正确的是
A. 反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)能自发进行,则该反应△H>0
B. 氨水溶液加水稀释后,溶液中的值减小
C. 1L1 mol•L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目为6.02× 1023
D. 一定条件下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0 达到平衡后,升高体系温度,反应重新达到平衡前,有2v 正(O2) >v逆(SO3)
【答案】B
【解析】A. 该反应气体物质的量减小,所以△S<0,该反应能自发进行,所以△H–T△S<0,因此,该反应△H<0,故A错误;B. 氨水加水稀释后,c(OH-)减小,而一水合氨的电离常数Kb=不变,所以的值减小,故B正确;C. ClO-因水解而消耗,所以1L1
mol•L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目小于6.02×1023,故C错误;D. 升高体系温度,平衡左移,反应重新达到平衡前,v正(SO2)
pH(NaCN)>pH(CH3COONa)
B. 若25℃时某溶液中c(CO32-)=c(HCO3-),则此溶液中 c(H+)=4.7×10-11 mol·L-1
C. 若某溶液中c(CO32-)=c(HCO3-),往该溶液中滴入盐酸, HCO3-比CO32-更易结合H+
D. 25℃时pH=9的CH3COONa和NaOH溶液,水电离出的c(H+)均为1×10-9mol·L-1
【答案】AB
【解析】A. 25℃时,酸性:HCO3-NaCN>CH3COONa,因此,同浓度的下列溶液pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故A正确;B. K2=,若25℃时某溶液中c(CO32-)=c(HCO3-),则此溶液中 c(H+)=4.7×10-11 mol·L-1,故B正确;C.若某溶液中c(CO32-)=c(HCO3-),往该溶液中滴入盐酸,由于酸性:H2CO3>HCO3-,所以CO32-比HCO3-更易结合H+,故C错误;D. CH3COONa促进水的电离,NaOH抑制水的电离,25℃时pH=9的CH3COONa和NaOH溶液,水电离出的c(H+)分别为1×10-5mol·L-1和1×10-9mol·L-1,故D错误。故选AB。
15. 一定温度下,在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物质的量与反应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是
容器
温度/℃
起始物质的量/mol
NO(g)
CO(g)
甲
T1
0.20
0.20
乙
T1
0.40
0.40
丙
T2
0.20
0.20
A. 该反应的正反应为吸热反应
B. 达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的小
C. T1℃时,若起始时向甲中充入0.40molNO、0.40molCO、0.40molN2和0.40molCO2,则反应达到新平衡前v(正)>v(逆)
D. T2℃时,若起始时向丙中充入0.06molN2和0.12molCO2,则达平衡时N2的转化率大于40%
【答案】CD
【解析】试题分析:A.2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),先拐先平温度高,甲状态温度高于丙,T1>T2,此时甲平衡状态二氧化碳物质的量小,说明温度越高平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,故A错误;
B.乙中可以看做是甲起始量达到平衡状态,再加入0.1molNO和0.1molCO,相当于增大平衡压强,平衡正向进行,达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的大,故B错误;
C.甲状态下平衡时CO物质的量为0.10mol,结合三行计算计算平衡常数,
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol/L) 0.1 0.1 0 0
变化量(mol/L) 0.05 0.05 0.025 0.05
平衡量(mol/L) 0.05 0.05 0.025 0.05
K==10,
T1℃时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N2和0.40mol CO2,Qc==2.5<K=10.则反应达到新平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D.T2℃时,平衡状态CO物质的量为0.12mol,
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol) 0.2 0.2 0 0
转化量(mol) 0 0 0.1 0.2
变化量(mol) 0.08 0.08 0.04 0.08
平衡量(mol) 0.12 0.12 0.04 0.08
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol) 0 0 0.06 0.12
转化量 0.12 0.12 0 0
若起始时向丙中充入0.06mol N2和0.12 mol CO2
,反应逆向进行得到平衡状态,和起始量为0.12molNO和0.12molCO达到的平衡相同,和起始量0.2molCO、NO相比,相当于减少了NO、CO0.08mol的CO、NO,压强减小平衡逆向进行,所以氮气转化率大于40%,故D正确;故选CD。
考点:考查化学平衡的计算。
非选择题(共80 分)
16. 为了探究外界条件对H2O2分解速率的影响,有同学利用实验室提供的仪器和试剂进行了如下实验,请填写下列空白:
试剂:5%H2O2 溶液,10%H2O2 溶液,1mol·L-1FeCl3 溶液
仪器: 试管、胶头滴管、酒精灯
(1)实验目的:探究温度对化学反应速率的影响
实验步骤:分别向A、B 两支试管中加5 mL 5 % H2O2溶液,将试管A 放入5℃ 水浴中,将试管B 放入40℃水浴中,同时分别向两试管中加入2~3 滴1mol·L-1FeCl3 溶液,观察实验现象。
实验现象:试管_________(填A 或B)中产生气泡的速率快,说明_________________。
(2)实验目的:探究浓度对化学反应速率的影响
实验步骤:向试管A 中加入5 mL5%H2O2溶液,向试管B 中加入5 mL10%H2O2溶液,观察实验现象。
实验现象:试管A、B 中均有少量气体缓慢产生。
请你改进实验方案,使该实验的实验现象更为明显,以支撑“浓度改变会影响化学反应速率”这一理论预测。______________________________________
(3)实验目的:____________________________。
实验步骤:分别向试管A 和B 中加入5 mL 5%H2O2溶液后,再向试管B 中加入1mol·L-1FeCl3 溶液,观察实验现象。
你认为方案(3) 的设计是否严谨?_______(填是或否),说明理由___________________。
(4)下列有关影响化学反应速率的因素的说法错误的是__________(填字母)。
a.对于已经达到化学平衡状态的反应A(g)B(g)+C(g) △H >0,其他条件不变时,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,所以平衡正向移动
b.其他条件不变时,增大压强一定能加快化学反应速率
c.其他条件不变时,使用正催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率加快
【答案】 (1). B (2). 升高温度可加快H2O2的分解速率 (3). 再同时分别向A和B中加入2 -3滴1mol·L-1FeCl3溶液(FeCl3溶液体积只要等量即可) (4).
探究催化剂对化学反应速率的影响 (5). 否 (6). 试管B中加入1mL FeCl3溶液会使H2O2溶液的浓度降低 (7). ab
【解析】本题主要考查对于“探究外界条件对H2O2分解速率的影响”探究实验的评价。
(1)实验现象:试管B中产生气泡的速率快,说明升高温度可加快H2O2的分解速率。
(2)改进实验方案:再同时分别向A和B中加入2-3滴1mol·L-1FeCl3溶液(FeCl3溶液体积只要等量即可)。
(3)方案(3) 的设计不严谨,理由:试管B中加入1mL FeCl3溶液会使H2O2溶液的浓度降低。
(4)a.逆反应速率也增大,而且正反应速率增大程度更大,所以平衡正向移动,故a错误;b.其他条件不变时,增大压强只能加快气体反应速率,故b错误;c.其他条件不变时,使用正催化剂,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,故c正确。故选ab。
17. 能源危机是当前一个全球性问题。请回答下列问题:
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是_____________(填字母)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.减少资源消耗,注重资源的重复使用、资源的循环再生
(2)甲烷是一种优良的气体燃料。已知1g 甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)过程中,放出55.6kJ 热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:____________________________。
(3)已知稀溶液中,含30g溶质的醋酸溶液与NaOH 溶液恰好完全反应时,放出28.55kJ热量。写出表示醋酸与NaOH 反应的中和热的热化学方程式:___________________。
(4)已知: CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ•mol-1
N2(g)+O2(g) ==2NO(g) △H=+180kJ•mol-1
CH4 可用于脱硝,其热化学方程式为CH4(g)+4NO(g)==CO2(g)+2N2(g)+2 H2O(l) △H=__________。
(5)如下图是298 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,该反应的热化学方程式为:_____________________________。
(6)已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为: H-H a kJ•mol-1、H-O b kJ•mol-1、O=O c kJ•mol-1,根据有关数据估算氢气与氧气的反应:2H2+O2=2H2O 该反应的△H=_________________。
【答案】 (1). ac (2). CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-889.6KJ·mol-1 (3). CH3COOH(aq) +NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O △H= -57.1KJ·mol-1 (4). -1250.3 KJ·mol-1 (5). N2(g)+2H2(g)=2NH3(g) △H=-92KJ·mol-1 (6). (2a+c-4b)KJ·mol-1
【解析】本题主要考查反应热的计算。
(1)a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,有助于能源“开源节流”;b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求,不利于能源“开源节流”;c.减少资源消耗,注重资源的重复使用、资源的循环再生,有助于能源“开源节流”。故选ac。
(2)16g即1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)过程中,放出889.6kJ热量,表示甲烷燃烧热的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-889.6KJ·mol-1。
(4)将上述两个热化学方程式的反应热分别表示为△H1、△H2,△H=△H1-2△H2= -1250.3KJ·mol-1。
(5)△H=(508-600)KJ·mol-1=-92KJ·mol-1,该反应的热化学方程式为:N2(g)+2H2(g)=2NH3(g) △H=-92KJ·mol-1。
(6)△H=反应物键能之和-生成物键能之和=(2a+c-4b)KJ·mol-1。
18. KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿制备。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒机理与下列物质相似的是_______(填字母)。
a.75%酒精 b.双氧水 c.“84”消毒液(NaClO溶液)
(2)取制得的KMnO4产品2.0000g,溶于水配成250mL 溶液,取出25.00mL 于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾并放于暗处5 min 左右,然后加入数滴淀粉溶液作指示剂,用0.2500
mol·L-1标准Na2S2O3 溶液进行滴定,滴定至终点消耗Na2S2O3 溶液20.00 mL。
已知:I2+2S2O3-=2I-+ S4O62-,杂质不参加反应。
①滴定终点的现象是________________________________;
②已知KMnO4在酸性条件下能被KI还原为Mn2+,写出该反应的离子方程式___________;
③计算KMnO4产品的纯度_______。(写出计算过程)
④若盛装标准Na2S2O3溶液的滴定管未润洗,则会使KMnO4产品的纯度___________(填“偏高”、 “偏低”、“无影响”)。
【答案】 (1). bc (2). 当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 (3). 2MnO4-+10I-+16H+=2Mn2++5I2+8H2O (4). n(Na2S2O3)=0.252010-3=510-3
2MnO4-~5I2~10 Na2S2O3
n(KnnO4)=110-3
w(KnnO4)=110-310158/2100%=79.0% (5). 偏高
【解析】本题主要考查氧化还原滴定。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,利用其强氧化性消毒,消毒机理与下列物质相似的是bc。
(2)①滴定终点时,I2被S2O3-完全还原,所以滴定终点的现象是当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;
②已知KMnO4在酸性条件下能被KI还原为Mn2+,该反应的离子方程式:2MnO4-+10I-+16H+=2Mn2++5I2+8H2O;
③计算KMnO4产品的纯度:
n(Na2S2O3)=0.252010-3=510-3
2MnO4-~5I2~10Na2S2O3
n(KMnO4)=110-3mol
w(KMnO4)=110-310158/2100%=79.0%
④若盛装标准Na2S2O3溶液的滴定管未润洗,Na2S2O3溶液被稀释,消耗Na2S2O3溶液体积增大,则会使KMnO4产品的纯度偏高。
19. 化学反应原理对生产有重大的指导意义。回答下列问题:
(1)有两个温度相同的密闭容器A 和B,A 保持容积不变,B 保持压强不变,起始时向容积相等的A、B 中分别充入等量的C 和H2O(g),发生反应: C(s)+H2O(g)CO(g)+
H2(g) (正反应为吸热反应),并分别达到平衡。
①达到平衡所需的时间: t(A)_____t(B);H2O 的体积分数:V(A)%_____V(B)%。(填“>”、“<” “=”)
②达到平衡后,在两容器中分别通入等量的氦气,则A 中H2O 的转化率_________(填“ 增大” “减小”、“不变”); B 中化学平衡________移动(填“不”“向正反应方向”“向逆反应方向”)。
(2)某温度下,测得0.01mol·L-1NaOH 溶液的pH=10,则在该温度下Kw=______;在此温度下,将pH=11的NaOH 溶液aL 与pH=2 的H2SO4溶液bL 混合,若所得溶液为中性,则a: b=_______;若所得溶液pH=10,则a: b=_______ (假设混合时体积不变)。
【答案】 (1). > (2). < (3). 不变 (4). 向正反应力向 (5). 110-12 (6). 1:10 (7). 2:9
【解析】本题主要考查化学平衡的移动。
(1)①该反应气体物质的量减少,A相当于B减压而成,减压反应速率减小,所以达到平衡所需的时间:t(A)>t(B);减压平衡右移,H2O的体积分数:V(A)%”“=”或“<”)。
(2)CO2 经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。在0.1MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,如图所示不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n) 的关系。
①该反应的△H___0 (填“>”、“=”或“<”);
②曲线b表示的物质为_____________________。
(3)一定温度下,在2 L 密闭容器中充入一定量NO2气体,发生反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.20kJ·mo1-1,2min 后达到平衡。
①其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是_____(填字母)
a.减小NO2的浓度 b.降低温度 C.增加NO2的浓度 d.升高温度
②已知2NO2(g)N2O4(g)反应在该温度下的平衡常数K=40/3。达到平衡时,n(N2O4) =0.0240 mol,则平衡时用N2O4 表示的反应速率v(N2O4)=___________________,NO2的物质的量浓度为_________。
【答案】 (1). K= (2). > (3). < (4). H2O (5). bc (6). 0.006mol·L-1·min-1 (7). 0.03 mol·L-1
【解析】本题主要考查化学平衡的移动。
(1)①该反应平衡常数的表达式为K=;
②II曲线反应速率较大,温度较高,说明升温平衡左移,所以曲线对应的平衡常数大小关系为KI>KⅡ。
(2)①升温H2增多,说明升温平衡左移,该反应的△H<0;
②曲线b的变化趋势与H2相反,而且变化程度比曲线c大 ,所以曲线b表示的物质为H2O。
(3)①a.减小NO2的浓度,平衡左移,降低NO2转化率;b.降低温度,平衡右移,提高NO2转化率;c.增加NO2的浓度,平衡右移,提高NO2转化率;d.升高温度,平衡左移,降低NO2
转化率。故选bc。
②达到平衡时,c(N2O4)=0.0120mol/L,则平衡时用N2O4表示的反应速率v(N2O4)=0.0120/2mol·L-1·min-1=0.006mol·L-1·min-1,由K=40/3=c(N2O4)/c2(NO2)和c(N2O4)=0.0120mol/L可得c(NO2)=0.03mol·L-1,即NO2的物质的量浓度为0.03 mol·L-1。
21. 以硅孔雀石(主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O,含 SiO2、FeCO3、 Fe2O3等杂质)为原料制备CuCl2的工艺流程如下:
已知:SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu(OH)2反应的化学方程式为____。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的措施有:①适当加快搅拌速率;②______________。(任答一点即可)
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为__________。
(3)“滤渣1”的主要成分为SiO2和H2SiO3等,“滤渣2”的主要成分为______________(填化学式);试剂X可选择_____(填字母)。
a. Cu b. NaOH c. Cu(OH)2 d.氨水
(4)“调pH”时,pH不能过高,其原因是_________________________。
(5)“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是_________________________。
【答案】 (1). CuCO3·Cu(OH) 2+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O (2). 适当提高盐酸浓度、适当提高反应温度 (3). 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (4). Fe(OH)3 (5). c (6). 防止Cu2+转化为Cu(OH) 2沉淀 (7). 生成HCl,抑制CuCl2(或Cu2+)水解
【解析】本题主要考查对于“以硅孔雀石为原料制备CuCl2的工艺流程”的评价。
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu(OH)2反应的化学方程式为CuCO3·Cu(OH) 2+4HCl=2CuCl2+CO2↑+3H2O。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的措施有:①适当加快搅拌速率;②适当提高盐酸浓度、适当提高反应温度。
(2)“氧化”时氯气将亚铁离子氧化为铁离子,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl。
(3)“滤渣1”的主要成分为SiO2和H2SiO3等,“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3;试剂X能够增大pH且不引人杂质,故试剂X可选择c。
(4)“调pH”时,pH不能过高,其原因是防止Cu2+转化为Cu(OH) 2沉淀。
(5)“加热脱水”时,利用SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑,加入SOCl2的目的是生成HCl,抑制CuCl2(或Cu2+)水解。