【文档说明】四川省绵阳市南山中学2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题 含解析.docx,共(20)页,2.636 MB,由小赞的店铺上传
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绵阳南山中学2023年春季高2021级半期考试化学试题满分100分,考试时间80分钟可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Cl35.5Ag108Cu64Cr52第I卷(选择题共42分)一、选择题(每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)1.化学与生活密切相关,
下列说法错误的是A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.盐碱地不利于作物生长,可适当添加石膏降低土壤的碱性C.肥皂和厕所清洁剂都是碱性的,而厨房清洁剂是酸性的D.“西气东输”工程中的气体是天然气,天然气是高效清洁燃料和重要化工原料【答案】C【解析】【详解】
A.黄铜(铜锌合金)的抗腐蚀性能交换,故其制作的铜锣不易产生铜绿,A正确;B.石膏为硫酸钙,可以和盐碱地中的碳酸钠反应转化为碳酸钙,故盐碱地不利于作物生长,可适当添加石膏降低土壤的碱性,B正确;C.肥皂和厨房清洁剂都是碱性的,
而是厕所清洁剂酸性的,C错误;D.天然气主要成分为甲烷,甲烷是高效清洁燃料和重要化工原料,D正确;故选C。2.要使0.01mol/LK2CO3溶液中的c(2-3CO)更接近0.01mol/L,可以采取的措施是A.通入CO2B.加入Na2CO3固体C.加热D.加入适量KOH
固体【答案】D【解析】【详解】A.向0.01mol/LK2CO3溶液中通入CO2,因发生2-3CO+CO2+H2O=2-3HCO,导致2-3CO浓度小于0.01mol/L,A不合题意;B.向0.01mol/LK2CO3溶液中加入Na2
CO3固体,导致2-3CO浓度大于0.01mol/L,B不合题意;C.加热能够促进2-3CO水解,导致0.01mol/LK2CO3溶液中2-3CO浓度小于0.01mol/L,C不合题意;D.向0.01mol/LK2CO3溶液
中加入适量KOH固体,由于OH-浓度增大,抑制2-3CO水解,导致0.01mol/LK2CO3溶液中2-3CO浓度接近0.01mol/L,D符合题意;故答案为:D。3.下列烷烃的一氯代物中没有同分异构体的是A.丙烷B.2-甲基丙烷C.丁烷D.新戊烷【答案】D【解析】【
详解】A.丙烷(323CHCHCH)有两种等效氢原子,一氯代物有两种结构,A错误;B.2-甲基丙烷:33CH(CH),有两种等效氢原子,一氯代物有两种结构,B错误;C.丁烷:3223CHCHCHCH,有两种等效氢原子,一氯代物有两种结构,C错误;D.新戊烷:34C(CH),只有一种氢原
子,一氯代物只有1种结构,没有其他的同分异构体,D正确;故选D。4.下列离子方程式书写错误的是A.用铜作电极电解AgNO3溶液:4Ag++2H2O电解4Ag+O2↑+4H+B.小苏打溶液呈碱性:-3HCO+H2O⇌H2CO3+OH-C.向AgCl悬浊液中加入Na2S固体:2AgCl(s)
+S2-(aq)⇌Ag2S(s)+2Cl-(aq)D.用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+:2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2↓【答案】A【解析】【详解】A.用铜作电极电解AgNO3溶液则阳极上Cu失电子转化为
Cu2+,阴极上是Ag+得到电子转化为Ag,故该电解方程式为:Cu+2Ag+电解2Ag+Cu2+,A错误;B.小苏打溶液呈碱性由于碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子即-3HCO+H2O⇌H2CO3+OH-,B正确;C.向AgCl悬浊液中加入Na2S固体发生沉淀的转化,该
转化方程式为:2AgCl(s)+S2-(aq)⇌Ag2S(s)+2Cl-(aq),C正确;D.用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+产生蓝色沉淀即Fe3[Fe(CN)6]2↓,故该离子方程式为2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+=Fe3[Fe(CN)6]2↓,D正确;故答案为:A。5
.在一定温度下氢氧化钙的悬浊液中,加入少量的氧化钙粉末,充分反应后恢复到原温度。下列叙述不正确的是A.溶液的pH不变B.溶液中钙离子数目减少C.溶液中钙离子浓度不变D.氢氧化钙的溶度积常数变小【答案】D【解析】【详解】向悬浊液中加少量生石灰,发生:CaO+H
2O=Ca(OH)2,消耗水,溶液中c(Ca2+)、c(OH-)增大,由于原溶液已达到饱和,则沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,即溶液中Ca2+和OH-的物质的量减少,但饱和溶液的浓度和沉淀的溶解平衡的溶度积
Ksp只与温度有关,故温度不变,溶液中各离子浓度和Ksp保持不变,即溶液的pH不变,溶液中钙离子数目减少,溶液中钙离子浓度不变,则A、B、C均正确,氢氧化钙的溶度积常数不变,D错误;故答案为:D。6.常
温下,CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离常数分别为1.7×10-5、1.8×10-4,以下关于0.1mol/LCH3COOH溶液、0.1mol/LHCOOH溶液的说法正确的是A.c(H+):CH3
COOH>HCOOHB.等体积的两溶液中,分别加入过量的镁,产生氢气的体积:HCOOH>CH3COOHC.HCOOH与NaOH发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2OD.将CH3COOH溶液稀释100倍过程中,其电离常数保持不变【答案】D【解析】【详
解】A.由电离常数可知,则等浓度的甲酸电离程度大于乙酸溶液,溶液中氢离子浓度等于乙酸溶液,故A错误;B.由分析可知,甲酸与乙酸的浓度相同、体积相同则物质的量相同,氢原子个数相同,与过量的镁反应,酸完全反应,则根据原子守恒,产生的氢气的量
相同,故B错误;C.甲酸溶液与氢氧化钠溶液反应生成甲酸钠和水,反应的离子方程式为2HOHCOOHOHHCOO−−+=+,故C错误;D.电离常数为温度函数,温度不变,电离常数不变,则乙酸溶液稀释过程中,甲酸的电离常数保持不变,故D正确;故选D。的7.家庭
常使用天然气或者液化石油气(主要成分为C3H8)为燃料,现在以一套液化石油气为原料的灶具改为烧天然气,应采取的措施是A.增大空气进量,增大天然气进量B.减小空气进量,减小天然气进量C.减小空气进量,增大天然气进量D.增大空气进量,减小天然气进量【答案】C【解析】【详解】甲烷
和氧气点燃生成水和二氧化碳,4222CH+2OCO+2HO点燃;C3H8氧气点燃生成水和二氧化碳,23822CH+5OCO3+4HO点燃;由方程式可知,等体积的甲烷相比等体积的液化石油气耗氧量减小,故液化石油气为原料的灶具改为烧天然气后,应该减小空气进量,增大天然气进量
;故选C。8.氟离子电池是新型电池中的一匹黑马,其理论比能量高于锂电池。一种氟离子电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是A.放电时,a是电源的负极B.放电时,a极的电极反应为:LaSrMnO4F2-2e-=L
aSrMnO4+2F-C.充电时,电极a接外电源的正极D.可将含F-的有机溶液换成水溶液以增强导电性【答案】C【解析】【分析】由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以该电池工作时Mg失去电子结合F-生成MgF2,即b电极为负极,电极
反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,则a为正极,正极反应式为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-;充电时,电解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,电极反应与原电池的电极反应反应物与生成物相反,据此解答
;【详解】A.由于Mg是活泼金属,Mg2+氧化性弱,所以原电池放电时,Mg失去电子,作负极,即b为负极,a为正极,A错误;B.放电时,a为正极发生还原反应,电极反应为:LaSrMnO4F2+2e-=LaSrMnO4+2F-,B错误;C.充电时电
解池的阳极、阴极与原电池的正、负极对应,所以a极接外电源的正极,C正确;D.因为Mg能与水反应,因此不能将有机溶液换成水溶液,D错误;答案选C。9.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是A.常温下,pH=7的醋酸铵溶
液中由水电离出的OH-数目为10-7NAB.1L0.1mol/LNaClO溶液中含有的ClO-数目为NAC.在电解精炼粗铜的过程中,当阴极质量增重32g时转移的电子数为NAD.标准状况下,22.4LC6H14中含有单键数目为19NA【答案】C【解析
】【详解】A.水电离的氢离子浓度为10-7mol/L,因未注明溶液体积,所以无法计算离子个数,A错误;B.因ClO-离子发生水解,故在溶液中ClO-的个数小于NA,B错误;C.阴极发生电极反应,22eCuCu+−+=,()32
g0.564g/mnCumolMmol===,则转移电子数为NA,C正确;D.标准状况下C6H14为液体,无法根据体积计算物质的量,D错误;故答案为:C。10.下列电化学装置完全正确是A.防止铁被腐蚀B.铁件上镀银C.粗铜精炼D.铜锌原电池的A.AB.BC.CD.D【答案】
A【解析】【详解】A.该电解池装置中,铁作为阴极,被保护,A正确;B.铁件上镀银,应该将银放在阳极,发生反应:-+Ag-e=Ag,铁放在阴极,发生反应:-Ag+e=Ag+,生成的银单质附着在铁上,B错误;
C.电解精炼铜,是将粗铜放在阳极,发生反应:-2Cu-2e=Cu+,纯铜放在阴极,发生反应:2+-Cu+2e=Cu,C错误;D.铜锌原电池中,锌电极应该置于4ZnSO溶液中,铜电极置于4CuSO溶液中,D错误;故选A。11.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是A.在-134
0.1molLHPO溶液中-2-3-342444c(HPO)>c(HPO)>c(HPO)>c(PO)B.在-12240.1molLNaCO溶液中++--2-2424c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HCO)+c(CO)C.在-130.1molLNaHCO溶液中--1
233c(HCO)+c(HCO)=0.1molLD.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9溶液中-+-+4c(Cl)>c(NH)>c(OH)>c(H)【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二
步电离大于第三步电离,所以在-1340.1molLHPO溶液中,离子浓度大小为:-2-3-342444c(HPO)>c(HPO)>c(HPO)>c(PO),故A正确;B.在-12240.1molLNaCO溶液中,根据电荷守恒得
到++--2-2424c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HCO)+2c(CO),故B错误;的C.在-130.1molLNaHCO溶液中,根据物料守恒得到--123323c(HCO)+c(HCO)+
c(HCO)=0.1molL,故C错误;D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则-+c(OH)>c(H),根据电荷守恒--++4)+)=c(Cl)c+(OHc(NHc(H),则-+4c(Cl)<c(NH),故D错误;故选A。12.科学家近年发明了一种新型Z
n-CO2水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-=()2-4ZnOHB.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数
目为1NAC.充电时,电池总反应为2()2-4ZnOH=2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD.充电时,正极溶液中OH-浓度降低【答案】B【解析】【分析】由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,
故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化反应生成()24ZnOH−;充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,()24ZnOH−发生还原反应生成Zn,以此分析解答;【详解】A.放电时,负极上Zn发生氧化反
应,电极反应式为:()242e4ZnOHZnOH−−−−+=,故A正确;B.放电时,CO2转化HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B错误;为C.充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:()2224
22O42HOZnOHZnOH−−=+++,故C正确;D.充电时,正极即为阳极,电极反应式为:222HO4e4HO−+−=+,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)•c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D正确;故答案为:B。
13.常温下,金属离子(Mn+)浓度的负对数pM[pM=-lgc(Mn+)]随溶液pH变化关系如图所示。当c(Mn+)≤10-6mol/L时认为该金属离子已沉淀完全,下列叙述正确的是A.常温下,Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度
小B.常温下,Fe(OH)3的溶度积常数为1.0×10-39C.除去含Cu2+溶液中的少量Fe2+,可加入适量H2O2后控制溶液3≤pH<7D.能通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+【答案】
B【解析】【详解】A.由图可知Mg(OH)2和Cu(OH)2完全沉淀时,Mg(OH)2所需pH值更大,推知Mg(OH)2溶度积常数大于Cu(OH)2,二者为相同类型的沉淀,溶度积常数越大,溶解度越大,所以Mg(OH)2的溶解度比Cu(OH)2的溶解度大,A错误;B.由点(3,6)
可知,此时pH=3,pOH=11,则()()()3+3-611339sp3KFeOH=cFecOH=101010[]−−−=,B正确;C.由图可知,当三价铁离子完全沉淀时,铜离子未开始沉淀,所以除去含Cu2+溶液中
的少量Fe2+,可加入适量H2O2将亚铁离子氧化为三价铁离子,之后控制溶液3≤pH<4,使二者分离,C错误;D.由图可知当亚铁离子完全沉淀时,镁离子也已经开始沉淀,无法通过调节溶液pH的方法分步沉淀Mg2+和Fe2+,D错误;故
选B。14.支撑海港码头基础的防腐技术,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述正确的是A.高硅铸铁作用为传递电流和损耗阳极材料B.通电后外电路电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁C.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零D.该防腐技术为牺牲阳极
的阴极保护法【答案】C【解析】【详解】A.高硅铸铁为惰性辅助阳极,作用为传递电流,没有作损耗阳极材料,A错误;B.高硅铸铁为阳极,通电后,电子从阳极(高硅铸铁)经导线流向电源正极,负极流向阴极(钢管柱),B错误;C.
钢管桩为电解池的阴极,没有被损耗,其表面腐蚀电流接近为零,C正确;D.在电流的作用下,该装置为外接电源的阴极保护法,D错误;故选C。第II卷(非选择题共58分)二、(本题包括2小题,共24分)15.填空。(1)书写对应的化学用语:①氯化铁溶液可作净水
剂,离子方程式解释其原理为___________。②氯碱工业对应的离子方程式为___________。(2)已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp数值分别为2.0×10-12和2.0×10-10,在化学分析中采用K2CrO4作指示
剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与2-4CrO生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-6mol/L)时,溶液中c(Ag+)为___________mol/L,此时
溶液中c(2-4CrO)等于___________mol/L。(3)常温下,有下列4种溶液a:pH=11的氨水b:pH=11的氢氧化钠溶液c:pH=3的醋酸d:pH=3的盐酸①在a和b中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均___________,(填“增大”“减小”或“不变”),从平衡移动
角度解释a溶液中pH变化的原因___________。②将溶液a和d按比例混合后溶液恰好为中性,所得溶液中离子浓度从大到小排列的顺序为___________,该溶液中水电离的氢离子浓度为___________mol/L。③将xL溶液d与yL溶液b混合后,所得溶液的pH=4,则x:y=_____
______。【答案】(1)①.323Fe+3HOFe(OH)3H+++②.2222NaCl+2HO2NaOH+H+Cl通电↑↑(2)①.42.010−②.55.010−(3)①.减小②.水中存在电离:324NHHO
NHOH+−+,加入适量的氯化铵晶体后,4NH+浓度增大,平衡逆向移动,-OH浓度减小,溶液的pH减小③.+-+-4c(NH)=c(Cl)>c(H)=c(OH)④.71.010−⑤.11:9【解析】【小问1详解】
氯化铁溶液可作净水剂,是因为3+Fe水解生成3Fe(OH)胶体,3Fe(OH)胶体具有吸附性,离子方程式为:323Fe+3HOFe(OH)3H+++;氯碱工业是电解饱和食盐水,生成2Cl和烧碱,对应的离子方程式为:222
2NaCl+2HO2NaOH+H+Cl通电↑↑;【小问2详解】AgCl的+-10spK=c(Ag)c(Cl)2.010−=,当Cl−刚好完全沉淀时,10sp+4-6K2.010c(Ag)=2.010
c(Cl)1.010−−−==,24AgCrO的2+212sp4K=c(Ag)c(CrO)2.010−−=,12sp2-542+42K2.010c(CrO)=5.010c(Ag)(2.010)−−−==;【
小问3详解】①氨水中存在电离:324NHHONHOH+−+,加入适量的氯化铵晶体后,4NH+浓度增大,平衡逆向移动,-OH浓度减小,溶液的pH减小;氢氧化钠溶液中的电离:+-NaOH=Na+OH,加入适量的氯化铵晶体后,4NH+与-OH反应,-OH浓度减小,溶液的pH减小;②
若pH=11的氨水和pH=3的盐酸混合后溶液显中性,所得溶液中的溶质为:4NHCl和32NHHO,根据电荷守恒:++--4c(NH)+c(H)=c(Cl)+C(OH),+-7c(H)=c(OH)=1.010
−,水电离产生的+-7c(H)=c(OH)=1.010−水水,所以+-4c(NH)=c(Cl),所以离子浓度的大小关系为:+-+-4c(NH)=c(Cl)>c(H)=c(OH);③将xLpH=3的盐酸溶液与yLpH=11的氢氧化钠溶液混合后,所得溶液的
pH=4,则-3-3-4x10-y10=10x+y,x11y9=。16.工业废水中常含有一定量氧化性较强的2-27CrO,利用滴定原理测定2-27CrO含量(通常以1L废水中的微粒质量计量)的方法如下:步骤I:量取30.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。步骤II:加入过量的碘化钾溶液
充分反应:2-27CrO+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O步骤III:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000mol/LNa2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2
S2O3=2NaI+Na2S4O6)滴定次数Na2S2O3溶液起始读数/mLNa2S2O3溶液终点读数/mL第一次1.0219.03第二次2.0019.99第三次0.20a(1)取Na2S2O3固体配制100mL0.1000mol/LNa2S2O3溶液需要的定量仪器有托盘天平、量筒
和___________。(2)步骤I量取30.00mL废水选择的仪器是___________。(3)步骤III中滴加的指示剂为___________;滴定达到终点时的实验现象是___________。(4)步骤III中a的读数如图所示,则:①a=_
__________mL。②计算废水中2-27CrO含量为___________g/L。(5)以下操作会造成废水中2-27CrO含量测定值偏高的是___________(填字母)。A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗C.滴定到终点
读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗【答案】(1)100mL容量瓶(2)酸式滴定管或移液管(3)①.淀粉试剂②.滴入最后1滴223NaSO溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色(4)①.18.20②.2.
16(5)CD【解析】【小问1详解】配置一定物质的量浓度的溶液需要的定量仪器有托盘天平、量筒和100mL容量瓶;【小问2详解】废水中含有稀硫酸因此移取废水可以用酸式滴定管,也可以用移液管;【小问3详解】①步骤III中含有步骤II得到的2
I,用223NaSO滴定可以得到-I,因此选择滴加的指示剂淀粉试剂;②滴入最后1滴223NaSO溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且30s内不变色,即达到滴定终点;【小问4详解】①滴定管"0"刻度在上,精确到0.01mL,a值18.20mL;②根据表格可知,第一次消耗223NaSO体积为
18.01mL,第二次消耗223NaSO体积为17.99mL,第三次消耗223NaSO体积为18.00mL,三次体积取平均值得18.0117.9918.00v=mL=18.00mL3++,223NaSO的物质的量为-3-3n=CV=0.1mo
l/L1810L=1.810mol,根据方程式2223246I2NaSO=2NaINaSO++,2-32722CrO6I14H=2Cr3I7HO−++++++可知22-222733I6NaSCrOO,则2-33271n(CrO)1.810mol=0.310mol6−−
=,2--3-227m(CrO)nM=0.310mol216g/mol=6.4810g=,30mL废水中含有2--227m(CrO)=6.4810g,则废水中2-27CrO的含量为-236.4
810g2.16g/L3010L−=;【小问5详解】根据22-222733I6NaSCrOO可知,待测浓度223NaSO偏高,则2-27CrO浓度偏高;A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成V(
标准)偏小,根据c()V()c(V(标准标准待测)=待测)分析,c(待测)偏低,A项错误;B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对V(标准)没有影响,则c(待测)无影响,B项错误;C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,造成V(标准)偏大,则c(待测)偏高,C项正确;
D.用蒸馏水洗后未用标准液润洗,造成V(标准)偏大,则c(待测)偏高,D项正确;答案选CD。三、(本题包括2小题,共25分)17.电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题:(1)碱性锌锰电池的总反应
式为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。负极材料为___________,该电池正极反应式为___________。(2)甲烷燃料电池为绿色化学电源,以NaOH溶液为电解质溶液时
,负极的电极反应式为___________。(3)用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液。X电极上发生的电极反应为___________。氢氧化钾溶液从___________口导出(填“A”或“D”),M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是
___________(填“M”或“N”)。(4)如图所示,若电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题:①电源中Y极是___________(填“正”或“负”)极。②通电10min时,B中共收集到
392mL(标准状况)气体,溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前c(CuSO4)=___________mol/L,如果电解后要使该电解液复原,可以加入物质的化学式为___________。③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化
忽略不计),电解后溶液中仍有Cl-,则电解后溶液的pH=___________。【答案】(1)①.锌②.2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-(2)--2-432CH10OH-8e=CO7HO++(3)①.-+222HO-4e=4H+O②.D③.N(4)①.正②.0.100mo
l/L③.CuO和H2O④.13【解析】【小问1详解】由总反应可知,锌发生氧化反应为负极;二氧化锰得到电子发生还原反应生成MnOOH为正极,反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;【小问2详解】甲烷燃料电池中甲烷失去电子发生氧化反应,在碱性溶液中生成碳酸
根离子和水,作为负极,故负极反应为--2-432CH10OH-8e=CO7HO++;【小问3详解】用如图装置电解硫酸钾溶液,可获得H2、O2、硫酸和氢氧化钾溶液;则X电极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子,发生
的电极反应为-+222HO-4e=4H+O;Y电极上水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,中间室中硫酸根离子向左侧迁移,在左室得到硫酸,中间室中钾离子向右侧迁移,在右室得到氢氧化钾,故M、N交换膜中属于阳离子交换膜的是N,氢氧化
钾溶液从D口导出;【小问4详解】①电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g,则银电极发生氧化反应,为阳极,与之相连的为Y为正极,则X为负极;②电解10min时,测得银电极的质量减少5.40g,反应0.05mol银,-Ag~e,电路中转移0.
05mol电子;通电10min时,B中共收集到392mL(标准状况)气体,总的物质的量为0.0175mol;右侧阳极反应为-+222HO-4e=4H+O,根据电子守恒,生成0.0125mol氧气;则左侧阴极会发生反应--222HO+2e=2OH+H,生成氢气0.0175
mol-0.0125mol=0.005mol,消耗电子0.01mol,则2+-Cu2e=Cu+反应中消耗电子0.05mol-0.01mol=0.04mol,反应铜离子为0.02mol,溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前c(CuSO4)=0.02mol÷0.
2L=0.100mol/L,该电解过程中初始生成铜和氧气,后期为电解水生成氢气和氧气,故如果电解后要使该电解液复原,可以加入物质的化学式为CuO和H2O。③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积
变化忽略不计),电解后溶液中仍有Cl-,则阴极反应为--222HO+2e=2OH+H,根据电子守恒可知,生成0.05mol氢氧根离子,则电解后溶液的氢氧根离子浓度为0.05mol÷0.5L=0.1mol/L,pOH=1,则pH=13。18.氟化钡可用于制造电机电刷、光学
玻璃、光导纤维、激光发生器等。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下:已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。(1)滤渣A主要成分的化学式为___________。(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主要成分是___________。(4)滤液3加入盐酸酸化后再经___________、_______
____、过滤、洗涤、真空干燥等一系列操作后得的到BaCl2·2H2O。(5)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式:___________。已知Ksp(BaF2)=4.0×10-7,当钡离子完全沉淀时(
即钡离子浓度≤10-5mol/L),至少需要的氟离子浓度是___________mol/L。(6)已知:Ksp(BaCO3)=2.0×10-9,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10.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Ba
CO3开始沉淀时,溶液中()()2-42-3cSOcCO=___________。【答案】(1)SiO2(2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(3)Mg(OH)2(4)①.加热浓缩②.过滤(5)①.Ba2++2F¯=BaF2↓②.0.2(6)0.0
5【解析】【分析】经过酸浸,滤液中哦主要含有钡离子、亚铁离子、镁离子,加入双氧水后亚铁离子转化为铁离子,调节pH后生成氢氧化铁沉淀,加入NaOH后,生成氢氧化镁沉淀,滤液3中主要含有氯化钡,加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体
,以此分析;【小问1详解】钡矿粉的主要成分有BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质,加入盐酸后,只有二氧化硅不溶于盐酸,因此滤渣A主要为二氧化硅;故答案为:SiO2;【小问2详解】滤液1中加H2O2的目的是氧化亚铁离子,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2
H2O;故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;【小问3详解】根据题意中常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4,根据流程图,加入双氧水调节pH,主要是去除铁离子,再加20%NaOH溶液调节pH=12.5,主要是去除
镁离子,因此得到的滤渣C中主要含有Mg(OH)2;故答案为:Mg(OH)2;【小问4详解】滤液3中主要含有氯化钡,加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体;故答案为:加热浓缩;过滤;【小问5
详解】用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。反应的离子方程式为Ba2++2F¯=BaF2↓,根据Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5L),c(F-)(
)()22spKBaFcBa+=754..0101.010−−=0.2mol/L;故答案为:Ba2++2F¯=BaF2↓;0.2;【小问6详解】根据Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)表达式可知:2423cSOcCO−−()()=()()43spspKBaSOKB
aCO=1091.0102.010−−=0.05;故答案为:0.05。四、(本题包括1小题,共9分)19.完成下列问题。(1)H2C2O4是一种二元弱酸,H2C2O4溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系
数,常温下某浓度的H2C2O4溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示,据此分析:该温度下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=___________,0.1mol/L的NaHC2O4溶液中离子浓度从大到小排列的顺序为___________。(2)已知p(Ag+
)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,a点的坐标为(5,5),b点的坐标为(7,7)。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),看图分析可知:①Ksp(AgB
r)=___________,向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,a点___________变到d点(填“能”或“不能”)。②如果向AgBr的悬浊液中滴加1mol/LKCl溶液,原来的沉淀___________(填“能”或“不能”)完全
转化为AgCl,请从化学平衡常数角度解释原因___________。【答案】(1)①.10-4.30②.c(Na+)>c(-24HCO)>(H+)>c(2-24CO)>(OH-)(2)①.1.010-14②.能③.不能④.该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之
比,K值太小,不能完全转化【解析】【小问1详解】该温度下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=2-+24-24(CO)(H)(HCO)ccc,由图像可知,pH=4.30时,c(-24HCO)=c(2-24CO),则Ka2=c(H+)=10-4.30;0.1mol/L
NaHC2O4溶液的pH=4.5,说明-24HCO电离程度大于-24HCO水解程度,则c(2-24CO)>c(224HCO),溶液呈酸性且氢离子的电离来自于水的电离、-24HCO的电离(H+)>c(2-24CO),故离子
浓度从大到小排列的顺序为c(Na+)>c(-24HCO)>(H+)>c(2-24CO)>(OH-);【小问2详解】①由图可知,纵横坐标的乘积越大,Ksp(AgX)越小,则a、d点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线上,b点在AgBr沉淀溶解平衡曲线上;
Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br-)=1.0×10-7mol·L-1×1.0×10-7mol·L-1=1.0×10-14mol2·L-2;向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,p(X-)=-lgc(X-)减小,平
衡逆向移动,银离子浓度减小,p(Ag+)=-lgc(Ag+)增大,故a点能变到d点;②如果向AgBr的悬浊液中滴加1mol/LKCl溶液,该转化反应的化学平衡常数等于AgBr和AgCl的Ksp之比,K值太小,不能完全转化,原来的沉淀不能完全转化为AgCl。获得更多资
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