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文档简介
上海市进才中学高二年级化学学科阶段性测试
高二化学试卷
(时间60分钟,满分100分)
1.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分,有2个
正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。其余未作标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
2.除特殊说明外,本卷所用的相对原子质量:H-10-16Na-23
一,电解质与水溶液中的平衡
认识电解质是学习酸碱电离理论的必备基础,该理论贯穿了高中阶段水溶液中的离子反应与平衡始终。
1.下列说法正确的是
A.氨气属于非电解质,氨水属于电解质
B.离子化合物在液态时一定能导电
C.AgCI电离方程式:AgClWAg++cr
D.强电解质的稀溶液中不存在未电离的分子
2.下列电解质溶液在空气中加热蒸干后能得到原溶质的是
A.K2COAB.MgCl2C.FeSO4D.NH4HCO3
3.泡沫灭火器的使用原理是将含有大量NaHCO.和AI2(SO4)3的溶液混合反应,写出该反应的离子方程式
____________________________O
4.常温E某溶液中由水电离出的[H[=1(T”mol・LT,下列离子可能在其中大量存在的是
A.Fe2+.NO-,CPB.NH:,Mg2\S2-
CCOrNa+,POj-D.HSO;,SO、K+
5.已知100C时,水的离子积常数K、V=1()T2。下列而于水的电离平衡移动说法正确的是
A.向水中加入硝酸,平衡正向移动B.向水中加入醋酸钠,平衡逆向移动
C.向水中继续加水,平衡正向移动D.对水进行降温,平衡逆向移动
6.25℃时,将pH=5的HC1和CH3COOH分别稀释100倍,所得溶液pH分别为1,),,下列关于x和丁的判断正确的
是
A.5<x<y<7B.5<)YR<7C.5<y<x=7D.5<x<y=7
7.25℃时,将pH=2的HC1和pH=12的KOH混合后,所得溶液pH=11,则HC1和KOH的体积比为。
8.100℃时,将pH=10的NaOH和pH=12的Ba(OH)2按照体积比2:1的比例混合,所得溶液pH=(保
留2位小数)。
9.资料显示,H2so4第二步电离并非完全进行,其酸性相当于中强酸,根据该信息完成下列各题。
(1)根据上述信息判断Na2so4溶液呈。
A.酸性B.中性C.碱性
用离子方程式进行解释。
(2)写出足量NaOH和H2SO4反应的离子方程式o
(3)相同条件下,等物质的量浓度的H2s和NaHS。,溶液中的[SOj],前者后者
A.>B.=C.<
并结合平衡移动原理解释。
二,酸碱滴定
10.某小组用滴定法测量混有少量Na2cO3杂质的NaOH固体中NaOH的纯度,具体步骤如下:
①准确称取1.000gNaOH样品,配成250mL溶液。
②取25.00mL①中所得溶液,加入指示剂X,用().lOOOmolir'HCl标准溶液滴定至第一次终点,消耗XmL,该过程发生
的离子反应有:H++OH=H2O,FT+CO:=HCO;,(NaHCO.溶液常温下呈弱碱性)
③继续向②所得溶液中加入指示剂Yj|J0.i000mol-lJH。标准溶液滴定至第二次终点,消耗%mL
④重夏上述操作进行4次平行实验,将数据记录于下表中:
第一第二第三第四
矩组组组
26.4126.4126.38
匕2.922452.892.89
(I)第二组X初读数液面在滴定管零刻度线处,末读数时液面如图,贝!该组匕=mLo
——26
鼻
(2)步骤①过程用到的定量仪器有。
(3)指示剂X可以选择。
A.酚醐B.石蕊C.甲基红D.甲基橙
(4)下列有关滴定说法或操作正确的是o
A.滴定时,滴定管中的标准液可以全部滴入锥形瓶
B.滴定时,滴加速率应遵循先慢后快
C.滴定时,眼睛注视滴定管中液面的变化
D.锥形瓶洗净后,未经烘干直接装入待测液
(5)如果把HCI标准溶液替换成等物质的量浓度的CHCOOH,其他试剂和操作不变,滴定至第二次终点时消耗两种
酸的体积大小。
A.
V(CH3COOH)=V(HCI)B.V(CH3COOH)>V(HCI)C.V(CH3COOH)<V(HCI)
(6)根据上述数据计算NaOH样品的纯度时.数据需要舍去。NaOH纯度为。
A.第一组B.第二组C.第三组D.第四组
三,探究氯水
某实验小组制备了少量将其通入水中制得氯水,己知氯气溶于水会发生反应:
11.CI2+H2O^HCI+HCIOO
(I)写出氯水中存在的电离平衡O
(2)该小组用排饱和食盐水对CI?进行收集,从平衡移动角度进行解释o
(3)该小组用NaOH溶液对C12进行尾气处理,若恰好反应,且产物NaClO的浓度为1mol•L」,计算此溶液的pH二
(保留小数点后2位,已知((HC1O)=3x10'),若此时向其中滴入甲基红,溶液的颜色为
色。
光昭
次氯酸见光易分解:2HC1O二2HC1+。2T,为探究光照对次氯酸分解的影响,该小组将新制氯水分别倒入普通试
剂瓶和棕色试剂瓶中,放置一段时间后(溶液体积不变),取样2种氯水进行后续实验操作。
(4)由于次氯酸不稳定,工业上常将其制成稳定的次氯酸盐用于保存和运输。若等物质的量浓度的NaQO和
Ca(ClO)2溶液中[cicr]分别为。和瓦则2ah0
A.<B.=C.>D.无法比较
(5)甲同学设计了以下实验方案进行探究,方案以及结论均正确的是。
A.用pH计测定两种溶液pH,保存于棕色试剂瓶中的pH更低
B.用色度仪测量两种溶液颜色,保存于无色试剂瓶中的颜色更深
C.测两种溶液导电性,保存于棕色试剂瓶中的导电性更强
D.量取等体积两种溶液,分别滴加等浓度的NaOH溶液至恰好完全反应,二者消耗的NaOH体积一样多
(6)己知NaHCO,固体溶于水呈碱性,乙同学将足量NaHCC)3固体分别加入到等体积的上述2种氯水中,发现保存
于无色试剂瓶中的氯水最终产生的气体总量更多,根据.上述信息无法推导出的结论是(不定项)。
A.盐酸酸性强于碳酸B./Cal(H2CO3)>/Ca(HQO)
C&(HC1O)>七(H2COJD.Kal(H2CO3)Ka2(H2CO3)<Ku
四,有机弱酸
12.乙酸(CH3coOH),俗名醋酸,乙二酸(H2czOj,俗名草酸,是工业上两种重要的有机弱酸。已知常温下
5
除(H2c2。4)=5.9X10-2,(2(H2C2O4)=6.4xl0-。
(1)常温下,取•定量纯净的醋酸向其中逐渐加水稀释,溶液导电能力随加水体枳的变化如下图所示:
①解释。点导电能力为0的原因___________°
②对于m,n,k三点pH比较说法正确的是。
A.m<n<kB.n<m<kC.n<k<mD.m<k<n
(2)常温下,向10mL0.1mol・L”的HC04溶液中逐渐滴加20mL0.1mol-L-的NaOH溶液,溶液中含碳微粒浓度
随加入NaOH体积的变化如图所示:
①表示[H2Go4]的曲线是。
A.IB.IIC.III
②a点的pH=(保留两位小数)。
③写出反应过程中溶液中存在的电荷守恒表达式o
④当溶液pH=7时,溶液中的gO:][HC2O;]
A.>B.=C.<D.无法比较
⑤反应过程中水的电离程度___________O
A.一直在增大B.一直在减小C.先增大后减小D.先减小后增大
⑥当V(NaOH)=10mL时,溶液中存在[H[=[OH]+(川该溶液中含碳微粒浓度补全等式)。
⑦当V(NaOH)=20mL时,溶液中存[Na+]=(用该溶液中含碳微粒浓度补全等式)。
(3)实验室常用KMnO4的酸性标准溶液对未知浓度的H2C2O4进行滴定,该反应离子方程式为:
+2+
MnO;+H2C2O4+H=Mn+CO2T+H2Oo
①配平该方程式,并用单线桥标出电子转移方向及数目O
②滴定达到终点的标志是。
③下列操作会使得测定H2C2O4纯度偏大的是(不定项)。
A.滴定前滴定管内有气泡,结束时气泡消失
B.滴定后仰视读数
C.量取H2c2。4溶液的滴定管未润洗
D.配制KMnO4标准溶液时,未冷却至室温就转移至容量瓶
(4)常温下,已知H2c。3的长汨=4乂101Ka2=5xl0T,将NaHCO3溶液和NaHC2O4混合,写出反应的离子方
程式O
(5)结合4中的数据,对下列浓度均为O.lmoLIJi的溶液中的[NH:]由大到小进行排序(用序号表示)。
①NH4HC2O4②NH4cl③NH4HCO3
五,氢能与碳中和
13.CO?在一定条件下可以与H?发生反应生成热值较高且对环境污染少的能源气体CH「该反应有利于碳中和目标
的推进与实现,反应方程式如下:CO21g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)=-270kJ-mo「
(1)已知C—H键,C=O键,H—O键的键能如下表所示,结合A”1,计算H—H键的键能=
kJmol"。
化学键C-HC=OH-0
键能
413745463
/(kJmol
(2)该反应在___________能向正反应方向自发进行。
A.任何温度下B.较低温度下
C.较高温度下D.根据已知数据无法确定
(3)一定温度下,向恒容恒温密闭容器中通入一定量CO?和H2:
①下列条件可以判断该反应达到平衡状态的是___________(不定项)。
A.容器内气体密度保持不变B.2MH2)正=口(凡0)逆
c(CO,)-c4(H,)
D.C(CC)2):C(H2)=1:4,且保持不变
C《'CH'吊的值保持不变
②若改变某一条件,使该反应速率加快,下列有关速率理论解释正确的是__________(不定项)。
A.升高温度,使单位体积内活化分子百分数增加
B.增加HZ浓度,使单位体积内活化分子百分数增加
C.使用催化剂,使单位体积内活化分子数增加
D.增大压强,能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子数增加
(4)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入2molH2(g)和1molCO2(g),发生上述反应,在2分钟时达
到平衡反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示:
-1-1
①达到平衡时,H2的平均速率V(H2)=molLso
②该温度下,反应的平衡常数K的值二(保留2位小数)。
上述反应发生时还伴随有副反应发生:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A/72>0
定义s表示产物选择性,CH,C。的选择性表示沏S(CH4)=不指扁S(C。)二证k局
45
(5)一定温度下,向体枳为2L的恒容晅温容器中通入4moiH2(g)和2moicO?(g),同时发生主反应和副反应,达
到平衡时[H2O]=0.7mol•L”,容器内压强为初始反应时的80%:
①求此时S(CH4)=
②达到平衡时,下列一定可以增加S(CHj的措施是(不定项)。
A.压缩容器体积B.降低温度C.加入催化剂D.向容器中通入CO?
上海市进才中学高二年级化学学科阶段性测试
高二化学试卷
(时间60分钟,满分100分)
一,电解质与水溶液中的平衡
认识电解质是学习酸碱电离理论的必备基础,该理论贯穿了高中阶段水溶液中的离子反应与平衡始终。
1.下列说法正确的是
A.氨气属于非电解质,氨水属于电解质
B.离子化合物在液态时一定能导电
C.AgCl电离方程式:AgCIWAg++cr
D.强电解质的稀溶液中不存在未电离的分子
【答案】B
【详解】A.氨气本身不导电,属于非电解质,氨水是混合物,而电解质必须是纯净物,因此氨水不是电解质,A错误.
B.离子化合物在固态时离子不能自由移动,但熔融(液态)状态下离解成自由移动的离子,因此能导电,B正确.
C.AgCl是强电解质,溶解的部分完全目离,应使用等号,正确的电离方程式为:AgCl=Ag++CT,C错误.
D.强电解质在水溶液中完全电离,稀溶液中不存在未电离的溶质,但还有溶剂存在,水是弱电解质,还有未电离的水分
子,D错误.
故选B。
2.下列电解质溶液在空气中加热蒸干后能得到原溶质的是
A.K2c(%B.MgCl2C.FCSO4D.NH4HCO3
【答案】A
【详解】A.K2cO3可以发生水解,生成KOH和KHCO3,但由于KOH不挥发,蒸干时KOH和KHCCh重新生成
K2co3,最终得到原溶质,A正确.
B.MgCb水解生成Mg(OH)2和HQ,加热时HC1挥发,使MgCL的水解平衡向正反应方向移动,水解彻底,水解产物最
终得到Mg(OH),而非MgCk,继续加热条件下会继续分解生成错误.
3+
C.FeSCU中的Fe2+易被空气中的Ch氧化为Fe,蒸干后得到Fe2(SCU)3而非FcSO4,C错误.
D.NH4HCO3受热直接分解为NH.3,CO2和H2O,无法保留原溶质,D错误.
故答案选A。
3.泡沫灭火器的使用原理是将含有大量NaHCO,和Al2(SO4)3的溶液混合反应,写出该反应的离子方程式
【答案】Al"+3HCO;=A1(OH)3J4-3CO2T
【详解】泡沫火火器的核心原理是通过A产和HCO;发生彻底的双水解反应生成A1(OH)3沉淀和大量CO2气体,形
成泡沫覆盖燃烧物表面,隔绝氧气井降低温度,从而终止燃烧反应,离子方程式为
A产+3HCO;=A1(OH)3J+3CO2T。
4.常温下,某溶液中由水电离出的[H+]=1(T“mol・L-,下列离子可能在其中大量存在的是
A.Fe2+.NO3,CPB.NH:,Mg24,S2-
C.CO「Na\PO;D.HSO;,SO:,K+
【答案】C
【分析】常温下,某溶液中由水电离出的[H+]=1(T"mol-LT,说明该溶液可能显酸性,也可能显碱性,据此进行分析。
【详解】A.若该溶液显酸性,Fe2+在酸性条件下会被NO;氧化为Fe",因此酸性条件下Fe?+,NO;无法共存,在碱性
条件下F7+会生成Fe(OH”沉淀。A不符合题意.
B.NH;和Mg2+在碱性条件下会分别生成NH3H2O和Mg(OH)2沉淀,S2-在酸性条件下会与H+反应生成H2s气体。无
论酸性或碱性均无法共存。B不符合题意.
c.C0--和P0--在强酸性条件下会与H+发生反应,因此不能共存,而CO:-和P0;在强碱性条件下稳定,不会与0H-
反应,Na-为强碱阳离子,因此三种离子在该溶液中可能大量共存。C符合题意.
D.HSO;在酸性条件下会分解为SCh和H2O,在碱性条件下会转化为SO;,因此在酸性和碱性条件下都不能大展共
存。D不符合题意.
答案选C。
5.已知100C时•,水的离子积常数Kw=10*。下列对于水的电离平衡移动说法正确的是
A,向水中加入硝酸,平衡正向移动B.向水中加入醋酸钠,平衡逆向移动
C.向水中继续加水,平衡正向移动D.对水进行降温,平衡逆向移动
【答案】D
【详解】A.向水中加入硝酸,氧离子浓度增大,平衡逆向移动,A错误,
B.向水中加入醋酸钠,醋酸根结合了氢离子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,B错误.
C.向水中继续加水,水的浓度视为常数,平衡不移动,C错误.
D.水的电离为吸热反应,对水进行降温,平衡逆向移动,D正确.
故选D。
6.25c时,将pH=5的HC1和CH.COOH分别稀释100®,所得溶液pH分别为x,V,下列关于x和y的判断正确的
是
A.5cxey<7B.5<y<J<7C,5<y<x=7D.5cx<y=7
【答案】B
【详解】HC1和CHsCOOH的pH均为5,说明此时两溶液中的c(H+)相等,盐酸为强酸,HCI完全电离,溶液中不存在未
电离的HC1分子,稀释10()倍后,溶液中cYH+)减小,pH增大,pH值靠近7却不等于7,即5〈戈V7,CH3COOH为弱酸,
溶液中存在未电离的CH3COOH分子,加水稀释100倍,会促进CHsCOOH电离,CH.COOH分子还会电离出H+,因此稀
释后溶液中的c(H+):CH3COOH>HCI,则x,),的关系为:二者都大于5且小于7,则5<y<五<7,故选B<.
7.25℃时,将pH=2的HC1和pH=12的KOH混合后,所得溶液pH=11,则HC1和KOH的体积比为
【答案】9:11
【详解】常温下,pH=2HQ氢离子浓度为10-2mol/L,pH=12的KOH的氢离子浓度为lO/ol/L,氢氧根离子浓度为
23
10-mol/L,混合后pH=l1,溶液呈碱性,即氢氧根离子浓度为10-mol/L,设HCI的体积为VaL,KOH的体积为VbL,则
0.01V-0.01Vv9
ba=1°,解得沈二彳
Y+K丫卜11
8.100℃时,将pH=10的NaOH和pH=12的Ba(OH)2按照体积比2:1的比例混合,所得溶液pH=(保
留2位小数)。
【答案】pH=11.53
12
【详解】在100C时,水的离子积常数Kw=10,pH=10的NaOH,氢离子浓度为10*)mol/L,则氢氧根离子的浓
度为lO'hol/L,pH=12的Ba(OH)2,氢离子浓度为10,2mol/L,则氢氧根离子的浓度为lmol/L,按照体积比2:1
混合,设、aOH体积为2V,Ba(OH)2体积为V,则总体积为3V,混合后:
c(OH)Wx2V+lxV皿心型皿。心。.34m°l/L
pOH=-lgc(OH)=-lg(0.34)=
3V3V
-lg(3.4xl()T)=0.4685,在100℃下:pH=12-pOH=l1.53O
9.资料显示,H2soi第二步电离并非完全进行,其酸性相当于中强酸,根据该信息完成下列各题。
(1)根据上述信息判断Na2sO,溶液呈。
A.酸性B.中性C.碱性
用离子方程式进行解释。
(2)写出足量NaOH和H2s反应的离子方程式。
(3)相同条件下,等物质的量浓度的H2so4和NaHS。4溶液中的[SO;],前者后者
A.〉B.=C.<
并结合平衡移动原理解释。
【答案】(1)0.c②.SO;+H2O^HSO4+OH
1
(2)H+HSO4+2OH=SO;-+2H2O
(3)①.C②.H2s04第一步电离产生的氢离子抑制了第二步电离(HSO;UH++SO:),而NaHSO」中钠
离子不会对HSO;的电离产生抑制作用
【小问1详解】
H2sGJ,第二步电离并非完全进行,说明S0:会发生水解生成0H-,使溶液呈碱性,水解方程式为
SO:+H2OWHSO4+OH-,故答案为:C,SOj+H2O^HSO44-OH.
【小问2详解】
H2sO,第一步完全电离,第二步部分电离,但与足量的NaOH反应均生成硫酸根和水,离子方程式为
++
H+HSO4+20H=SOj+2H2O,故答案为:H+HSO4+2OH=SO^+2H2O.
【小问3详解】
H2sO4第一步电离产生的氢离子抑制了第二步电离(HSO4UH++SO:),而NaHSO4中钠离子不会对HSO4的
电离产生抑制作用,因此等物质的量浓度下,H2sO4溶液中的[SO;[更小,故答案为:C,H2sO,第一步电离产生的氢
离子抑制了第二步电离(HSO4^H++SO;),而NaHSOa中钠离子不会对HSO4的电离产生抑制作用。
二,酸碱滴定
10.某小组用滴定法测量混有少量Na2cO3杂质的NaOH固体中NaOH的纯度,具体步骤如下:
①准确称取1.000gNaOH样品,配成250mL溶液。
②取25.CK)mL①中所得溶液,加入指示剂X,用().lOOOmolL'HCl标准溶液滴定至第一次终点,消耗%mL,该过程发生
的离子反应有:H++OH-=H2O,H++COj=HCO)(NaHCO,溶液常温下呈弱碱性)
③继续向②所得溶液中加入指示剂Y,用0.lOOOmolL'HCl标准溶液滴定至第二次终点,消耗%mL
④重复上述操作进行4次平行实验,将数据记录于下表中:
笫笫二第三第四
组组组组
26.4126.4126.38
匕2.922.452.892.89
(I)第二组X初读数液面在滴定管零刻度线处,末读数时液面如图,贝!该组匕=mL。
一与26
(2)步骤①过程用到的定量仪器有。
(3)指示剂X可以选择。
A,酚酎B,石蕊C.甲基红D.甲基橙
(4)下列有关滴定说法或操作正确的是o
A.滴定时,滴定管中的标准液可以全部滴入锥形瓶
B.滴定时,滴加速率应遵循先慢后快
C.滴定时,眼睛注视滴定管中液面的变化
D.锥形瓶洗净后,未经烘干直接装入待测液
(5)如果把HQ标准溶液替换成等物质的量浓度的CH3co0H,其他试剂和操作不变,滴定至第二次终点时消耗两种
酸的体积大小。
A.
V(CH3COOH)=V(HCI)B.V(CH3COOH)>V(HCI)C.V(CH3COOH)<V(HCI)
(6)根据上述数据计算NaOH样品的纯度时数据需要舍去。NaOH纯度为。
A.第一组B.第二组C.第三组D.第四组
【答案】(1)26.10
(2)电子天平,250mL容量瓶(3)A(4)D
(5)B(6)①.B©.69.26%
【小问1详解】
由图可知,该组X=26.10mL.
【小问2详解】
步骤①为称取1.000gNaOH样品.配成250mL溶液.需要用到的定量仪器为电子天平用来称取1.000gNaOH样品.250
mL容量瓶用来配制溶液.
【小问3详解】
+
步骤②中,反应为H++OH-=H2O,H+CO;-=HC0;,终点时溶液为NaHCO,溶液,常温下呈弱碱性,酚酸的变色范
围为8.2~10.0,适合指示该反应终点,故答案选:A.
【小问4详解】
A.滴定时,滴定管卜.端有一段无刻度区域,如果全部滴卜.会导致标准液体积偏大,实验结果会产生误差,因此标准液不打
以全部滴入锥形瓶,A错误.
B.滴定时,滴加速率应遵循先快后慢,便于准确判断终点,B错误.
C.滴定时,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,不是注视滴定管中液面的变化,C错误.
D.锥形瓶洗净后,残留的蒸储水对实验结果无影响,因此可以未经烘干直接装入待测液,D正确.
故答案选:D.
【小问5详解】
滴定至笫二次终点时,反应为HCO-+H=CO2T+H2O,滴定终点溶液为酸性,加入的酸提供反应所需的H+HC1为强
酸,完全电离,CH3coOH为弱酸,部分电离,要使反应达到终点,即提供H+的量相同的情况下,需要消耗更多的醋酸,则
V(CH3COOH)>V(HCl),故答案选B.
小问6详解】
由数据可知,第二组的匕为2.45mL,与其他三组的数据相差较大,应舍去,第一终点到第二终点发生的反应为
9Q?4-?RQ4-?R0
HCO3+H+二CC)2P+H?。,所用盐酸的平均体积为一-------———〃2.90mL,
〃(H+)=〃(HCO;)=〃(Na2co3)=2.90xl0-3Lx0.]000mol/L=2.90xl0•4mol,故样品中Na2CO3的质量为
m(Na,COJ=25°mLx2.90x104molxl06g/mol=0.3074g,因比NaOH的纯度为
25mL
L°g一0.3074gxl()0%=69.26%。
1.0g
三,探究氯水
11.某实验小组制备了少量。2,将其通入水中制得氯水,已知氯气溶于水会发生反应:C12+H20^HC1+HC10O
(1)写出氯水中存在的电离平衡O
(2)该小组用排饱和食盐水对C12进行收集,从平衡移动角度进行解释°
(3)该小组用NaOH溶液对CI2进行尾气处理,若恰好反应,且产物NaClO的浓度为1mol•计算此溶液的pH=
8
(保留小数点后2位,已知/Ca(HClO)=3xl0-),若此时向其中滴入甲基红,溶液的颜色为
色。
光昭
次氯酸见光易分解:2HC1O=2HC1+O2T,为探究光照对次氯酸分解的影响,该小组将新制氯水分别倒入普通试
剂瓶和棕色试剂瓶中,放置一段时间后(溶液体积不变),取样2种氯水进行后续实验操作。
(4)由于次氯酸不稳定,工业上常将其制成稳定的次氯酸盐用于保存和运输。若等物质的量浓度的NaCIO和
Ca(ClO)2溶液中[cicr]分别为a和瓦则2ab.
A.<B.=C.>D.无法比较
(5)甲同学设计了以下实验方案进行探究,方案以及结论均正确的是o
A.用pH计测定两种溶液pH,保存于棕色试剂瓶中的pH更低
B.用色度仪测量两种溶液颜色,保存于无色试剂瓶中的颜色更深
C.测两种溶液导电性,保存于棕色试剂瓶中的导电性更强
D.量取等体积的两种溶液,分别滴加等浓度的NaOH溶液至恰好完全反应,二者消耗的NaOH体积•样多
(6)已知NaHCO.固体溶于水呈碱性,乙同学将足量NaHCO3固体分别加入到等体积的上述2种氯水中,发现保存
于无色试剂瓶中的氯水最终产生的气体总量更多,根据上述信息无法推导出的结论是__________(不定项)。
A.盐酸酸性强于碳酸B.除(H2co3)>Ka(HClO)
C.K,(HCIO)>/Ca2(H2CO3)D.皤(H2CO3)/:a2(H2CO3)<K、、
++
【答案】(1)H2O^H+OH-,HC1O^H+C1O
(2)根据氯气与水的反应:Ch+H^Oq^HCl+HClO,饱和食盐水中含有大量cr,会使平衡逆向移动,抑制氯气
与水的反应,从而减少氯气的溶解损失,有利于收集较纯净的氯气。
(3)0.10.76②.黄色(4)A(5)D(6)CD
【小问1详解】
++
新制氯水中存在水与次氯酸的电离平衡:H2O^H+OH,HClO^H+C10
【小问2详解】
根据氯气与水的反应:Q2+H2O=^HC1+HC1O,饱和食盐水中含有大量C「,会使平衡逆向移动,抑制氯气与水的
反应,从而减少氯气的溶解损失,有利r收集较纯净的氯气。
【小问3详解】
Ch与NaOH恰好反应:C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,NaClO中Q。水解:CIO+H2O^^HC1O+OHa设
K、[HCIOlfOH1
[OH-]=xniolL/,则[HC1O]«xmolL'JCIO-^lmol-L'o由水解常数K力=长(H]1O)=---[C\O]---'代入
144
Kw=10-,K〃(”aO)=3xl08,t^/=?^^x=5.77xlOTw/・L。POH=-lg(5.77xlO-)«3.24,
故pH=14-3.24=10.76。甲基红的pH变色范围是4.4(红)~6.2(黄),pH=10.76时溶液呈黄色。
【小问4详解】
次氯酸根的水解平衡为:CIO+H2O^^HC1O+OHo设两者物质的量浓度为c,NaClO中QO浓度小于Ca(CIO)2
中CIO-的浓度,根据水解规律浓度越大水解程度越小,剩余的次氯酸根离子浓度越大,因此2a<b,选A。
【小问5详解】
普通试剂瓶中氯水见光分解:2HC10f2HCl+02T,使CL+H?。=^HC1+HC1O正向移动,CL几乎完全反应,棕色
试剂瓶中氯水避光,HC1O分解少。A.普通瓶中HC1更多,pH更低,棕色瓶中pH高,A错误,B.普通瓶中Cl2消耗更多,
颜色更浅,棕色瓶中Ch浓度高,颜色更深,B错误,C.普通瓶中生成更多HQ(强电解质),离子浓度更大,导电性更
强,C错误,D.等体积氯水中Ch的物质的量相等,与NaOH反应的总物质的量相等Ch+2NaOH=NaCl+NaClO+
H2O,消耗NaOH体积一样多,D正确,故选D。
【小问6详解】
NaHCCh与HC1反应:NaHCCh+HC1=NaCl+COz+H2O,与HC1O不反应(因Kai(H2CO3)>Ka(HClO)o普通瓶中
HC1更多,产生CO2更多。A.HCI与NaHCO3反应生成CCh,说明盐酸酸性强于碳酸,B.HC1O不与NaHCOa反应,说明
(因Kal(H2CO3)>K;1(HC1O),C.题目无HC1O与HCO;反应的信息,无法推导Ka(HC1O)>Kn(H2co3),D.题目无碳酸
二级电离与Kw的关联信息,无法推导Kai(H2CO3)•Ka2(H2co3)vKw,故选CD。
四,有机弱酸
12.乙酸(CHCOOH),俗名醋酸,乙二酸(H2c2。4),俗名草酸,是工业上两种重要的有机弱酸。已知常温下
5
%(H2c2。4)=5.9X10-2,(2(H2C2O4)=6.4x10-。
(I)常温下,取•定量纯净的醋酸向其中逐渐加水稀释,溶液导电能力随加水体枳的变化如下图所示:
①解释。点导电能力为0的原因___________0
②对于ni,n,k三点pH比较说法正确的是___________o
A.m<n<kB.n<m<kC.n<k<mD.m<k<n
(2)常温下,向10mL().lmol-L7的HGO4溶液中逐渐滴加20mL的NaOH溶液,溶液中含碳微粒浓度
随加入NaOH体积的变化如图所示:
①表示[H2Go4]的曲线是___________。
A.IB.IlC.III
②a点的pH=(保留两位小数)。
③写出反应过程中溶液中存在的电荷守恒表达式o
④当溶液pH=7时,溶液中的[C?。/][HC2O;]
A.>B.=C.<D.无法比较
⑤反应过程中水的电离程度__________。
A.一直在增大B,一直在减小C.先增大后减小D.先减小后增大
⑥当V(NaOH)=10mL时,溶液中存在[H+]=[OH[+(用该溶液中含碳微粒浓度补全等式)。
⑦当V(NaOH)=20mL时,溶液中存在[Na']=(用该溶液中含碳微粒浓度补全等式)。
(3)实验室常用KMnO4的酸性标准溶液对未知浓度的H2c2O4进行滴定,该反应离子方程式为:
2+
MnO;十112Go4+II,=Mn+CO2T+II2O。
①配平该方程式,并用单线桥标出电子转移方向及数目。
②滴定达到终点的标志是___________O
③下列操作会使得测定H2c2o4纯度偏大的是(不定项)。
A.滴定前滴定管内有气泡,结束时气泡消失
B.滴定后仰视读数
C.量取H2cJ)」溶液的滴定管未润洗
D.配制KMnO4标准溶液时,未冷却至室温就转移至容量瓶
(4)常温下,已知H2co3的=4x10-7,K,2=5xl0T,将NaHCO3溶液和NaHC2O4混合,写出反应的离子方
程式___________。
(5)结合4中的数据,对下列浓度均为的溶液中的[NH;]由大到小进行排序(用序号表示)。
①NH4HC2O4②NH4cl③NH4HCO,
【答案】(1)①.冰醋酸中不存在自由移动的离子②.C
++
(2)©.A②.1.23@.[Na]+[H]=[OH-]+[HC2O;]+2[C2O^]®.A⑤A⑥.
[C2Or]-[H2C2O4]⑦.2{[C20r]+[HC2O;]+[H2C2O4]}
10e-
(3)①.|一~I,②.当滴入最后一滴酸性KMnCh溶液后,溶液
+2+
2MnO;+5H2C2O4+6H=2Mn+10CO2f+8H2O
由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色③.AB
(4)HCO;+HC2O;=C2O;-+CO2?+H2O
(5)①〉②,③
【小问1详解】
①在冰醋酸中,CH.COOH以分子形式存在,未电离,没有自由移动的离子,因此在。点时导电能力为0.
②溶液中离子浓度越大,导电能力越强,由图可知,m,n,k三点对应的溶液导电能力:n>k>m,故溶液中离子浓度:n>
k>m,乂溶液中离子主要来源于醋酸的电离,因此氢离子浓度大小顺序为n>k>m,则pH的大小关系为n<k<rn,故选
C.
【小问2详解】
①随着NaOH溶液滴入,H2C2O4的浓度减小,HC2O;的浓度先增大后减小,C2Oj-的浓度增大,则曲线I,,HI分别
为H2c2。4,HC2O;,C2。:-三种微粒的浓度与溶液pH的关系曲线,故选A.
②a点时,C(H,C2O4)=C(HCQ;),根据降(H,CQ4);8做2yH)可知
C(H2C,O4)
+2-12
c(H)=除(H2C2O4)=5.9x1O_mol•L,即pH=-lg(5.9x10~)«1.23.
③反应过程中,溶液中存在的离子有Na+,HC2O;,C2O;-,H+,OH.,因此电荷守恒表达式为
++-
c(Na)4-c(H)=c(OH-)+c(HC2O;)+2c(C2O;).
+71
④A;2(H,CQ,)=)=6.4x10-5,当PH=7时,c(Hi=10mol-L-,则
C(HC2O4)
C(cqj)6.4x10-6.4x10-5
2
=6.4X10>1,因此c(GOj)>C(HC2O;),故选A.
C(HC2O;)C(H+)
⑤向10mL0.1moI【T的H2Go4溶液中逐渐滴加20mL0.1mol【T的NaOH溶液,由于
H(H2C2O4):n(NaOH)=l:2,则二者恰好反应完,溶液中的溶质由H2C2O4逐渐转化为Na2C2O4,H2C2O4电离出
的H+会抑制水的电离,C?。:一的水解会促进水的电离,因此水的电离程度一直在增大,故选A.
⑥当V(NaOH)=l()mL时,H2C2O4与NaOH等比例反应生成NaHC2O4,根据质子守恒
++
C(H2C2O4)+C(H)=C(OH)+C(C2O--),故c(H)=c(Oir)+c(C2O;)-c(H2C2O4).
⑦当V(NaOH)=20mL时,H2C2O4与NaOH完全反应生成Na2C2O4,根据物料守恒
+
c(Na)=2[C(C2O^)+C(HC2O;)+C(H2C2O4)].
【小问3详解】
①离子方程式中,Mn的化合价由+7将为+2,C的化合价由+3升为+4,根据得失电子守恒,MnO:与HiGO」的个数比为
10e-
2:5,转移电子数为10%因此单线桥表示为:||+
+2
2MnO;+5H2C2O4+6H=2Mn+10CO2t+8H2O
②用KMnO4的酸性标准溶液对未知浓度的H2C2O4进行滴定,滴定终点的标志为:当滴入最后•滴酸性KMnCh溶液
后,溶液由无色变为浅红色,旦半分钟内不褪色.
③A.滴定前滴定管内有气泡,结束时气泡消失,会导致读数偏大,即KMnO4用量偏多,计算出的草酸浓度偏大,A符合
题意.
B.滴定后仰视读数会使读数偏大,即KMnO4用量偏多,计算出的草酸浓度偏大,B符合题意.
C.量取H2c2O4溶液的滴定管未润洗,导致草酸溶液被稀释,实际浓度偏低,计算数值偏小,C不符合题意.
D.配制KMnO4标准溶液时,未冷却至室温就转移至容量瓶,造成KMnO"示准溶液浓度偏大,滴定时用量减少,计算
出的草酸浓度偏小,D不符合题意.
故选AB.
【小问4详解】
《越大,酸性越强,根据数值大小关系得出酸性:H2C2O4>HC2O;>H2CO3>HCO;,因此将NaHCO.溶液和
NaHC2O4混合,离子方程式为HCOJ+HC2O;=C2O;+CO2T+H2O.
【小问5详解】
+
①HC?O;电离大于水解,溶液显酸性,H能抑制NH;的水解,故NH4HC2O4溶液中NH;浓度最大,③HCO;的水
解大于电离,则HCO-与NH;会发生双水解,水解程度增大,故NH4HCO5溶液中NH:浓度最小,因此对二者NH;浓
度由大到小排序为①,②〉③。
五,氢能与碳中和
13.CO?在一定条件下可以与H2发生反应生成热值较高且对环境污染少的能源气体CH,,该反应有利于碳中和目标
的推进与实现,反应方程式如下:CO21g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AH,=-270kJ-mor,
(I)已知C-H键,C=O键,H-O键的键能如下表所示,结合计算H-H键的键能=
kJmor10
化学键C-HC=OH-O
键能
413745463
(2)该反应能向正反应方向自发进行。
A.任何温度下B.较低温度下
C.较高温度下D.根据已知数据无法确定
(3)一定温度下,向恒容恒温密闭容器中通入一定量CO2和H?:
①下列条件可以判断该反应达到
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