【文档说明】辽宁省大连市2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题【精准解析】.doc,共(21)页,648.500 KB,由小赞的店铺上传
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辽宁省大连市2019--2020学年高二上学期期末考试化学试题1.下列叙述正确的是A.加热条件下发生的反应均是吸热反应B.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,放出的热量相等C.有能量变化的过程一定有化学键的断裂与形成D.物质发生化学变化时一定伴随着能量变化【答案】D【解析】【详解】A.铝
热反应需要加热条件下才能发生,但属于放热反应,故A错误;B.反应热与参与反应的物质含量多少有关,还与参与反应的物质的状态有关,硫固体变为硫蒸气需要吸收热量,则等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,放出的热量不相等,故B错误;C.
物质的三态(气、液、固)转化过程有能量的变化,但是没有化学键的断裂与形成D.化学反应的实质是旧键断裂,同时形成新键,断键吸收能量,成键释放能量,则物质发生化学变化时一定伴随着能量变化,故D正确;答案选D。2.下列
事实不能用电化学原理解释的是()A.常温条件下,在空气中铝不容易被腐蚀B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀C.用锌与硫酸制氢气时,往硫酸中滴少量硫酸铜D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板【答案】A【解析】【详解】A、Al在空气中不易被氧化是因为Al与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化
膜,保护内部的Al不被氧化,与电化学无关,正确;B、锌比铁活泼,而铁比锡活泼,所以镀锌铁中锌作负极被腐蚀,而镀锡铁中,铁作负极被腐蚀,与电化学有关,错误;C、锌与稀硫酸反应时加入少量的硫酸铜溶液,则锌置换铜,与铜形成原电池,加快反应速率,与电化学有关,错误;D、远洋海轮的尾部装上一定数量
的锌板,锌与铁、海水形成原电池,从而使锌被腐蚀,轮船被保护,与电化学有关,错误;答案选A。3.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是A.古人用明矾水除铜镜上的铜锈B.工业上用电解熔融氯化铝来冶炼金属铝C.水垢中含有硫酸钙,可先用碳酸钠溶液处理,转化为碳酸钙,再用酸去除D.盐碱地(含有较多NaCl和
Na2CO3)不利于作物生长,通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性【答案】B【解析】【详解】A.明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3可溶于酸性溶液,所以用明矾溶液清除铜镜上的铜锈利用的是盐类水解的原理,故A正确;B.
工业上用电解熔融氧化铝制取铝,氯化铝属于共价化合物,熔融的氯化铝中不含有铝离子,故B错误;C.水垢中含有的CaSO4,先用碳酸钠溶液处理转化为更难溶的CaCO3,离子方程式是CaSO4(s)+CO2-3(aq)⇌CaCO3(s)+SO2-4(aq),再用
酸除去CaCO3,CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,故C正确;D.Na2CO3在溶液中由于发生CO2-3+H2O⇌HCO-3+OH-水解反应呈碱性,施加适量石膏,生成碳酸钙,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,可降低土
壤的碱性,故D正确;答案选B。4.20世纪初,人们认识到原子有复杂的结构,首次提出原子的行星模型的科学家是A.英国道尔顿B.俄国门捷列夫C.丹麦玻尔D.英国卢瑟福【答案】D【解析】【详解】A.1808年,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体,提出了原子
实心球模型;B.1869年,俄国化学家门捷列夫提出了元素周期律,制作出第一张元素周期表;C.1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)在卢瑟福提出的核式结构模型基础上引入量子论观点,提出电子在一定轨道上运动的核外电子分层排布的原子结构
模型;D.1911年,英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)依据α粒子散射实验,认为所有的原子都有一个原子核,核的体积占整个原子体积很小的一部分,原子的正电荷以及绝大部分质量集中在原子核上,电子像行星绕着太阳那样绕核运动,提出了原子的核式结构模型
,即原子的行星模型;综上分析,首次提出原子的行星模型的科学家是卢瑟福,答案选D。5.下列符号代表的粒子不影响水的电离平衡的是A.B.C.Fe3+D.【答案】D【解析】【分析】水的电离平衡影响因素有温度、外加酸、碱、盐等。加热促进电离;加酸、
加碱抑制水的电离;能水解的盐促进水的电离,据此分析;【详解】A.硫化氢是弱酸,在水溶液中能电离出氢离子,抑制水的电离,故A项不符合题意;B.醋酸根离子在水溶液中能水解,促进水的电离,故B项不符合题意;C.Fe3+在水溶液中能水
解,促进水的电离,故C项不符合题意;D.结构示意图表示的是氯离子,对水的电离无影响,故D项符合题意.综上,本题选D。【点睛】本题考查了对水的电离的影响因素,主要是根据微粒的几种表示式来判断微粒的性质,确认对水的电离的影
响。6.催化剂之所以能加快反应速率,是因为A.减小了反应速率常数B.降低了反应的活化能C.降低了反应的焓D.降低了反应的递熵【答案】B【解析】【详解】催化剂之所以能加快反应速率,是因为催化剂降低了反应的活化能,增大了活化分子百分含量,有效碰撞的次数增加,反应速率加快,故答案选B。7.室温
下由水电离产生的c(H+)=10-12mol•L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是A.-2-++4ClSONaK、、、B.+2+--43NHBaC1NO、、、C.2--2+2+43SONOFeMg、、、D.N
a+、K+、ClO-、OH-【答案】A【解析】【详解】室温下由水电离产生的c(H+)=10-12mol•L-1的溶液中,水的电离被抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性,A.在酸性或碱性条件下,-2-++4ClSONaK、、、之
间不发生反应,与H+或OH-也不发生反应,能大量共存,故A符合题意;B.碱性条件下,+4NH与OH-不能大量共存,故B不符合题意;C.碱性条件下,2+2+FeMg、与OH-反应,不能大量共存,酸性条件下-2+3NOFe、与H+反应,不能大量共存,故C不符合题意;D.酸性条件下,
OH-与H+反应,不能大量共存,故D不符合题意;答案选A。8.可逆反应NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g),反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.1molNO2与1molCO混合经充分反应放热234kJB.E1为逆反应活化能C.该反
应反应物的总能最高于生成物的总能量D.该反应的反应热ΔH=E2-E1【答案】C【解析】【详解】A.由图像可知,NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g),ΔH=+134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,1molNO2与1molCO完全反应时放热23
4kJ,但该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此放热小于234kJ,故A错误;B.活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。由图可知E1是反应物分子变为活化分子时需要的能量,应为正反应的活化能,故B错误;C.由图像显示
可知,该反应反应物的总能最高于生成物的总能量,故C正确;D.根据A项计算可知,该反应放热,ΔH<0,则结合图示数据,该反应的反应热ΔH=E1-E2,故D错误;答案选C。9.稀氨水中存在着下列平衡:NH3•H2O⇌4NH++OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加
入适量的物质是(忽略溶解热)①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热A.仅①②③⑤B.仅③⑤C.仅③D.仅①③【答案】C【解析】【分析】使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,则可加入含OH-的物质,结合浓度对化学平衡的影响分
析解答判断。【详解】①加NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,故①不符合题意;②加硫酸,c(OH-)减小,平衡正向移动,故②不符合题意;③加NaOH固体,c(OH-)增大,平衡向逆反应方向移动,故③符合题意;④加水,促进弱电解质的电离,电离平衡正向移动,c(OH-)
减小,故④不符合题意;⑤弱电解质的电离为吸热过程,加热,电离平衡正向移动,c(OH-)增大,故⑤不符合题意;使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大的只有③,故选C。10.《本草纲目》中记载炉甘石(主要成分为ZnCO3)可止血,消肿毒,
生肌肉,明目等。下列说法正确的是A.Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族,d区B.Zn、C、O的电负性大小为O>C>ZnC.2-3CO中C原子的杂化类型为sp3杂化D.ZnCO3中的化学键类型有离子键
、非极性键和极性键【答案】B【解析】【详解】A.Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族,其核外电子排布式为:[Ar]3d104s2,位于ds区,故A错误;B.金属的电负性小于非金属元素的,同周期自左而右元素的非金属性增大,则电负性:O>C>Zn,故B正确;C.
2-3CO中C原子孤电子对数=4+2-232=0,价层电子对数=3+0=3,离子的空间构型为:平面三角形,C原子采取sp2杂化,故C错误;D.ZnCO3为离子化合物,化学键类型有离子键和极性共价键,故D错误;答案选B。11.多电子原子中,原子轨道能级
高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应。下列各选项中的不同原子轨道处于同一能级组的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d【答案】CD【解析】【详解】A.ls
在K能层上,2s在L能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故A不符合题意;B.2p在L能层上,3s在M能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故B不符合题意;C.3s和3p都在M能层上,二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故C符合题意;D.3
d在M能层上,4s在N能层上,但由于4s的能量低于3d,电子在填充轨道时,先填充4s轨道,在填充3d轨道,因此二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故D符合题意;答案选CD。12.用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0,按照相同的物质的量投料,
测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是()A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)C.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)=K(d)D.平均摩尔质量:M(a)<M(c)、M
(b)>M(d)【答案】C【解析】【详解】A.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,A错误;B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T1<T3,温度越高
,反应速率越快,故v(a)<v(c);b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),B错误;C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移
动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确;D.CO转化率的越大,气体的物质的量越小,而气体的总质量不变,由M=mn可知,M越小;则可知M(a)>M(c),M(b)>M(d),D错误;答案选C。13.下列有关实验操作、现象和
解释或结论都正确的是选项实验操作现象解释或结论A将NO2球浸泡在冰水、热水中热水中红棕色明显加深2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,平衡逆向移动B向盛有1mL2mol/L的NaOH溶液中先滴加1~2滴0.1mol/LMgCl2溶液后,继续滴加2滴0.1mol/LF
eC13溶液先有白色沉淀,后转化为红褐色沉淀Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶C向饱和硼酸溶液中滴加碳酸钠溶液(已知:H3BO3K=5.8×10-10,H2CO3K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11)无明显现象硼酸不与碳酸钠反应D向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激
性气味气体产生,溶液变浑浊2-23SO+2H+=SO2↑+S↓+H2OA.AB.BC.CD.D【答案】AD【解析】【详解】A.将NO2球浸泡在冰水和热水中,热水中红棕色明显加深,可知升高温度2NO2(g)⇌N2O4逆向移动,则2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,故A正确;
B.向盛有1mL2mol/L的NaOH溶液中先滴加1~2滴0.1mol/LMgCl2溶液,反应后NaOH大量剩余,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液后,铁离子与剩余的氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,没有出现沉淀的转化,无法比较Fe(OH)3比Mg(OH)2的
溶解度的大小,故B错误;C.因为H3BO3K=5.8×10-10,H2CO3K2=4.7×10-11,所以硼酸能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,但不生成二氧化碳气体,则没有明显现象,故C错误;D.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,酸性条件下,硫代
硫酸钠发生氧化还原反应生成S、二氧化硫和水,有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊,发生反应为2-23SO+2H+=SO2↑+S↓+H2O,故D正确;答案选AD。14.我国最近在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法
不正确的是A.该装置中能量转化方式主要为光能电能化学能B.该装置总反应为H2S光照催化剂H2+SC.a极上发生的电极反应为3I--2e-=-3ID.a极区需不断补充含I-和-3I的溶液【答案】D【解析】【详解】A.根据图示可知,该制氢工艺中能量
的转化形式有:光能转化为化学能,最终转化为电能,故A正确;B.根据题意,该装置的最终目的是分解硫化氢,结合图示反应后的产物可知,该装置总反应为H2S光照催化剂H2+S,故B正确;C.根据图示,a极上发生氧化反应,失电子,
则电极反应为3I--2e-=-3I,故C正确;D.a极区涉及两个反应步骤,第一步利用氧化态-3I高效捕获H2S得到硫、氢离子和还原态I−,第二步是还原态I−又在电极上失去电子,发生氧化反应转化为氧化态-3I,I-和-3I可在a极区循环使用,
所以a极区不需不断补充含I-和-3I的溶液,故D错误;答案选D。15.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述正确的是()A.n点表示AgC
l的不饱和溶液B.Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-7C.Ag2C2O4+2C1-(aq)2AgCl+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04D.向c(C1-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀【答案】C【解析】【详解
】A、由图可知,n点AgCl的浓度熵Q大于其溶度积Ksp,则n点表示AgCl的过饱和溶液,会析出AgCl沉淀,选项A错误;B.由图可知,当c(Ag+)=1.0×10-4mol/L时,c(C2O42-)=1.0×10-
2.46mol/L,则溶度积Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O42-)=(1.0×10-4)21.0×10-2.46=1.0×10-10.46,选项B错误;C、Ag2C2O4+2C1-(aq)2AgCl+C2O42-(aq)的平衡常数K===109.04
,选项C正确;D、由图可知,当溶液中c(Cl-)=c(C2O42-)时,AgCl饱和溶液中c(Ag+)小于Ag2C2O4饱和溶液中c(Ag+),则向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀,选项D错误;答案选C。16.现有常温条件下甲
、乙、丙三种溶液,甲为0.1mol•L-1的NaOH溶液,乙为0.1mol•L-1的盐酸,丙为未知浓度的FeCl2溶液,试回答下列问题:(1)甲溶液的pH=____________。(2)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(
OH-)的大小关系为____________(用甲、乙、丙表示)。(3)某化学兴趣小组认为在隔绝空气的环境中,用酸性KMnO4溶液能测定丙溶液的浓度(已知:2+-+3+2+425Fe+MnO+8H=5Fe+Mn+4HO)。①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度
的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需____________、_____________填写仪器名称)。②滴定实验要用到酸式滴定管或碱式滴定管,使用该仪器的第一步操作是___
_________。③某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是____________(夹持部分略去,填字母序号),达到滴定终点的现象是____________。④若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则终点读数为_________
___mL。⑤某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:滴定次数待测FeCl2溶液的体积/mL0.1000mol/LKMnO4的体积(mL)第一次25.0026.11第二次25.0028.74第三次25.0026.09依据上表数据,计算该FeCl2溶
液的物质的量浓度为____________(请保留小数点后两位)。⑥下列操作中可能使测定结果偏低的是____________(填字母)。A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液B.滴定前盛放FeCl2溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C.酸式滴定管尖嘴部分在滴
定前没有气泡,滴定后有气泡D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数【答案】(1).13(2).丙>甲=乙(3).250mL容量瓶(4).胶头滴管(5).检验滴定管是否漏水(6).b(7).滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红(浅紫红色),且半分钟内不褪色(8).26.
10(9).0.52mol/L(10).CD【解析】【分析】(1)先根据水的离子积常数计算0.1mol•L-1的NaOH溶液中氢离子浓度,再计算溶液的pH;(2)酸、碱抑制水电离、FeCl2水解促进水电离;(3)①根据配制一定物质
的量浓度溶液的步骤分析实验仪器;②滴定管使用前要验漏;③高锰酸钾溶液、FeCl2溶液都需要用酸式滴定管滴加;④滴定管0刻度在上方,自下而上刻度逐渐减小,每个小刻度为0.1mL,根据图示滴定管液面可知,液面处于26和27之间,据
此读出滴定管中液面读数;⑤根据方程式2+-+3+2+425Fe+MnO+8H=5Fe+Mn+4HO计算FeCl2溶液的物质的量浓度;⑥根据()()()()cVcV=标标测测判断误差;【详解】(1)常温下,14W10K−=,0.1mol•L-1的
NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol•L-1,c(H+)=10-13mol•L-1,所以pH=13;(2)甲为0.1mol•L-1的NaOH溶液,抑制水电离,水电离出c(OH-)=10-13mol•L-1,乙为0.
1mol•L-1的盐酸,抑制水电离,水电离出c(OH-)=10-13mol•L-1,丙为未知浓度的FeCl2溶液酸,FeCl2水解促进水电离,水电离出c(OH-)>10-7mol•L-1;所以由水电离出的c
(OH-)的大小关系为丙>甲=乙;(3)①精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,实验仪器,配制时需要的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需250mL容量
瓶、胶头滴管;②滴定实验要验漏,使用该仪器的第一步操作是检验滴定管是否漏水;③高锰酸钾溶液、FeCl2溶液都需要用酸式滴定管滴加,所以滴定方式中,最合理的是b,达到滴定终点时,锥形瓶内有高锰酸钾剩余,滴定终点的现象
是滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红(浅紫红色),且半分钟内不褪色;④滴定管0刻度在上方,自下而上刻度逐渐减小,每个小刻度为0.1mL,根据图示滴定管液面可知,液面处于26和27之间,读数是26.10mL;⑤根据表格数据,第二次
实验数据明显超出误差范围,根据第一次、第三次实验,平均消耗高锰酸钾溶液的体积是0.0261L,消耗高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×0.0261L=0.00261mol,根据方程式2+-+3+2+425Fe+MnO+8H=5Fe+Mn+4HO计算FeCl2溶液的物质的量
浓度是0.00261mol×5÷0.025L=0.52mol/L;⑥A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入KMnO4标准液,高锰酸钾的浓度减小,消耗高锰酸钾的体积偏大,使测定结果偏高,故不选A;B.滴定前盛放FeCl2溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,无影响,故不选B
;C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,消耗高锰酸钾的体积偏小,使测定结果偏低,故选C;D.读取KMnO4标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,消耗高锰酸钾的体积偏小,使测定结果偏低,故选D;【点睛】
本题考查水电离、一定物质的量浓度溶液的配制、滴定操作的应用,明确实验原理是解题关键,注意根据实验步骤分析实验需要的仪器,利用“归因法”,根据()()()()cVcV=标标测测分析滴定误差。17.纯碱是人们生活的必需品和重要的化工原料。我国化学家侯德榜开创了侯德榜制碱法,解决了20世纪
初我国的用碱问题。I.工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和2-4SO等杂质,为提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠的简要工艺流程如图:已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:(1)热的Na2C
O3溶液有较强的去油污能力,其原因是(用离子方程式及必要的文字加以解释____________。(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________。II.电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示在阳极区发生的反应包括______
______。阳离子交换膜允许____________通过。物质B是____________(填化学式),作用为____________。【答案】(1).Na2CO3在溶液中存在水解平衡2-3CO+H2O⇌-3HCO+OH-,溶液呈碱性,当温度升高时水
解平衡正向移动,使溶液碱性增强,故去油污能力增强(2).36℃以上(3).2H2O-4e-=O2↑+4H+、H++2-3CO=-3HCO(4).Na+(5).NaOH(6).增强溶液的导电性【解析】【分析】I.根
据题中信息可知,工业碳酸钠(纯度约为98%)中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和2-4SO等杂质,为了提纯工业碳酸钠,并获得试剂级碳酸钠,根据简要工艺流程可知:首先将工业碳酸钠溶解于水,然后加入适量的氢氧化钠溶液将Ca2+、Mg2+、Fe3+充分沉淀,过滤后将滤
液蒸发浓缩、结晶,趁热过滤后可得到Na2CO3∙H2O,将Na2CO3∙H2O加热脱水,得到试剂级碳酸钠;II.装置图分析阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气,溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,阴极电极附近氢离子放电生成氢气,水电离平衡被破坏,溶
液中氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠,加入水中含少量氢氧化钠增强溶液导电性,阳离子交换膜允许阳离子通过,阴离子不能通过,据此分析。【详解】I.(1)Na2CO3在溶液中存在水解平衡2-3CO+H2O⇌-3HCO+OH-,溶液呈碱性,当温度升高时水解平衡正向移动
,使溶液碱性增强,故去油污能力增强;(2)由题中信息可知,碳酸钠的饱和溶液在36℃以上析出的是流程中所得到的Na2CO3∙H2O,则“趁热过滤”时的温度应控制在36℃以上;II.装置图分析,阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气,溶液中氢离子浓度增大和
碳酸钠反应生成碳酸氢钠,阳极区发生的反应有:2H2O-4e-=O2↑+4H+、H++2-3CO=-3HCO;阳离子交换膜使允许阳离子通过,电极过程中溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移;水为弱电解质,导电能力弱,随着反
应不断进行,阴极溶液中氢氧根离子不断减少,应及时补充稀氢氧化钠,增强溶液导电性。18.甲醇(CH3OH)常温下为无色液体,是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。(1)已知:CO、H2、CH3OH的燃烧热(ΔH)分别为-283.0kJ•mol-1、
-285.8kJ•mol-1、-726.8kJ•mol-1,则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是____________。(2)一定温度下反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在容积为2L的密闭容器中进行,其相关数据见如图。①从反应开始至平衡时,用H2表示化学反应速
率为____________。②能判断该反应达到平衡状态的是____________(填字母)。A.生成CH3OH与消耗H2的速率比为1:2B.容器内气体密度保持不变C.容器内气体的平均相对分子质量保持不变D.容器内各种成分的浓度保持不变③该温度下此反应的平衡常数为是______
______,5min后速率变化加剧的原因可能是____________;(3)在6.98MPa、250°C和催化剂(CoI2)作用下,甲醇可转化为乙酸:CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(g),有机合成常有副反应存在。
若反应釜中CH3OH和CO配料比(质量)为1,甲醇生成乙酸的转化率为90.0%,则此反应CO的转化率为____________。【答案】(1).CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-127.8kJ/mol(2).0
.06mol/(L•min)(3).CD(4).9.375(5).使用了催化剂(6).78.75%【解析】【详解】(1)已知:CO、H2、CH3OH的燃烧热(ΔH)分别为-283.0kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1、-726.8kJ•mol-1,则①CO(g)+12O
2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1②H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=--285.8kJ•mol-1③CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.8kJ•mol-1根据盖斯定律,
①+②×2-③可得CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-127.8kJ/mol;(2)①根据图象,反应在10min时达到化学平衡,H2的物质的量改变为2mol-
0.8mol=1.2mol,容器体积为2L,则以H2表示化学反应平均速率为v(H2)=n1.2molVt2L1i=0mn=0.06mol/(L⋅min);②反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)为正反应气体
分子数减小的放热反应体系,A.生成CH3OH与消耗H2都是正向反应速率,不能说明正逆反应速率相等,故A不能说明反应达到平衡状态;B.反应过程中,容器内气体总质量不变,容器的容积不变,则在反应过程中混合气体的密度始终不变。若容器内混合气体的密度
保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故B不能说明反应达到平衡状态;C.混合气体总质量不变,随反应进行混合气体物质的量变化,则平均摩尔质量质量发生变化,摩尔质量在数值上等于相对分子质量,则混合气体的平均相
对分子质量不随时间而变化,则反应到达平衡,故C能说明反应达到平衡状态;D.容器内各种成分的浓度保持不变,说明正逆反应速率相等,则反应达到平衡,故D能说明反应达到平衡状态;答案选CD;③根据反应方程式CO(g)+2H2(g)⇌CH3O
H(g)计算,各组分达到平衡时的浓度为c(CO)=0.4mol2L=0.2mol/L,c(H2)=0.8mol2L=0.4mol/L,c(CH3OH)=0.6mol2L=0.3mol/L,所以该反应的化学平衡常数
为K=()()()()3222cCHOH0.3mol/LcCOcH0.2mol/L0.4m=ol/L=9.375;根据图象,5min后化学反应速率加快,但物质的量变化依然按照化学计量比,则5min后速率变化加剧的原因可能是使用催化剂;
(3)甲醇可转化为乙酸的化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g)═CH3COOH(g),当反应釜中CH3OH和CO配料比(质量)为1,甲醇生成乙酸的选择率为90.0%,设CH3OH和CO均为1g,则生成乙酸的质量为
0.9g,此时消耗CO的质量为0.9g×2832=0.7875g,所以CO的平衡转化率为α=0.7875g1g×100%=78.75%。【点睛】易错点为(2)中的③计算平衡常数时要注意图像数据中提供的物理量,要将物质的量转化
为浓度进行计算。19.黑色金属是指铁、铬、锰及其合金,在生产生活中有广泛的用途。请回答下列问题:(1)基态铬原子的核外电子排布式____________,能量最高的原子轨道有____________种空间伸展方向。(2)[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中,与Cr3+形
成配位键的原子是____________,NH3的VSEPR模型为____________,H2O中氧原子的杂化类型为____________。(3)H2O的稳定性____________(填大于或小于)NH3的稳定性,请用共价键知识解释
原因:____________。(4)元素铁和锰的逐级电离能如图所示,元素X是____________(填元素符号),判断理由是____________。(5)Fe与CO能形成一种重要的催化剂Fe(CO)5,该分子中σ和π键个数比为____________,C、O元素的第一电离
能是C____________O。(填“>”“<”或“=”)(6)Fe3+可用SCN-检验,类卤素(SCN)2对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H—S—CN))和异硫氰酸(H—N=C=S),这两种酸中沸点较高的是____________(填名称),原因是_______
_____。【答案】(1).1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1(2).5(3).O、N(4).四面体(5).sp3(6).大于(7).因为O-H键长<N-H键长,O-H键能>N-H键能,所以H2O稳定
性>NH3稳定性(8).Fe(9).Fe2+的价电子排布式为3d6,Mn2+的价电子排布式为3d5,处于半充满状态,比较稳定,比Fe2+难失去第3个电子,所以I3(Mn)>I3(Fe)(或者Fe3+的价电子排布式为3d5,Mn3+的
价电子排布式为3d4,Fe3+处于半充满状态,比较稳定,比Mn3+难失去第4个电子,所以I4(Fe)>I4(Mn)(10).1:1(11).<(12).异硫氰酸(13).分子间有氢键【解析】【分析】(1
)根据构造原理书写基态铬原子的核外电子排布式;根据最高能级的轨道数判断空间伸展方向的情况;(2)Cr3+提供空轨道,具有孤电子对的原子提供共用电子对,据此分析判断;根据价层电子对互斥理论分析判断VSEPR模型和杂化类型;(3)物质的稳定性与分子内
化学键的强弱有关,利用键能的大小分析判断;(4)根据原子核外电子排布的状态判断电离能的大小关系,进而确定元素;(5)CO分子中σ键与π键个数比为1:2,Fe和C原子形成σ键;同周期元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐增大的趋势;(6)异硫氰酸分子间可形成氢键。【详解】(
1)基态铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,能量最高的能级为3d,d能级有5个轨道,则有5种空间伸展方向;(2)Cr3+提供空轨道,具有孤电子对的原子提供共用电子对,[Cr(H2O)3(NH3)3]3+
中,O、N元素能够提供孤电子对,则与Cr3+形成配位键的原子是O、N,氨气分子中N原子价层电子对个数=3+5-123=4,根据价层电子对互斥理论判断其VAEPR模型为四面体形;H2O中氧原子的价层电子对个数=2+6-122=4,杂化类型为sp3杂化;(3)物质的稳定性与分子内化学键
的强弱有关,键能越大,稳定性越大,因为O-H键长<N-H键长,则O-H键能>N-H键能,所以H2O稳定性>NH3稳定性;(4)Fe2+的价电子排布式为3d6,Mn2+的价电子排布式为3d5,处于半充满状态,比较稳定,比Fe2+难失去第3个电子,所以I3(Mn)>I3(Fe)(或者Fe3+
的价电子排布式为3d5,Mn3+的价电子排布式为3d4,Fe3+处于半充满状态,比较稳定,比Mn3+难失去第4个电子,所以I4(Fe)>I4(Mn),根据图示可得,X为Fe元素;(5)一个三键中含有一个σ键和2个π键,CO分子中σ键与π键个数比为1:2,Fe和C原子形成5个配位
键,配位键是σ键,则Fe(CO)5中σ键与π键个数都是10个,所以二者之比为10:10=1:1;同周期元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐增大的趋势,则C、O元素的第一电离能是C<O;(6)异硫氰酸分子间可形成氢键,沸点较高。【点睛
】本题难点为(4),微粒结构核外电子排布处于半满、全满或全空时,微粒的结构稳定,再电离出一个电子时需要的能量越大,电离能越大。20.氰化物作为电镀络合剂在电镀工业里无可替代。25°C时,向10mL0.01mol•L-1NaCN溶液中逐滴加入0.
01mol•L-1的盐酸,其pH变化曲线如图甲所示。NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ))随pH变化的关系如图乙所示[其中a点的坐标为(9.5,0.5)]。(1)图甲中c点的溶液中溶质为____________(填化学式),氯离子
浓度等于____________mol/L。(2)图甲中b点的溶液中微粒关系正确的是____________。A.c(HCN)>c(CN-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)B.c(CN-)>c
(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)C.c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)D.c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(H+)>c(OH-)(3)图乙中,若用盐酸调节溶液使pH=7,则c(Cl-)____________c(HCN
)(填>、<或=)(4)结合图像计算NaCN的水解常数Kb=____________。【答案】(1).NaCl、HCN(2).0.005mol/L(3).C(4).=(5).10-4.5【解析】【分析】25℃时,NaCN溶液
中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如图乙所示,可知CN-、HCN含量相等时,溶液呈碱性,说明HCN电离程度小于CN-水解程度,向10mL0.01mol•L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01
mol•L-1的盐酸,其pH变化曲线如图甲所示,当加入盐酸5mL时,溶液中含有等浓度的NaCN、HCN、NaCl,溶液呈碱性,加入盐酸10mL时,完全反应生成等浓度的NaCl、HCN,溶液呈酸性,以此解答该题。【详解】(1)结合分
析,图甲中c点加入盐酸10mL时,溶液中溶质为NaCl、HCN;二者物质的量之比为1:1,溶液的体积变为20mL,则二者的浓度均为0.005mol/L,则氯离子浓度等于0.005mol/L;(2)根据分析,图甲中b点时
加入盐酸5mL盐酸,则溶液中含有等浓度的NaCN、HCN、NaCl,溶液显碱性,说明HCN电离程度小于CN-水解程度,则c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-)、c(OH-)>c(H+),答案选C;(3)图乙中,若用盐酸调节溶液使pH=7,则c(OH-)=c(H+),由溶液存在电荷守恒:c(Na+
)+c(H+)=c(Cl-)+c(CN-)+c(OH-),存在物料守恒c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),两式合并可得,因此c(Cl-)=c(HCN);(4)NaCN的水解反应离子方程式为:CN-+H2O⇌HCN+OH-,水解平衡常数Kb=()()()cHCNcOHcCN−
−,由乙图a点可知,c(CN-)=c(HCN),pH=9.5,即a点时溶液中c(H+)=10-9.5mol/L,则c(OH-)=()-1W4-9.5+1010cHK==10-4.5mol/L,则Kb=c(OH-)=
10-4.5。