2014-2015学年湖北省孝感高中高一(下)期末化学试卷
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分.每小题只有一个选项符合题意.) 1.美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示,到2020年,美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%,此外美国将把新能源比重提高到30%.奥巴马还计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能等,并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位.下列说法不正确的是( ) A.CO2、甲烷都属于温室气体
B.用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源,利用乙醇燃料不会产生温室气体 C.太阳能、风能和生物质能属于新能源 D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
2.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( ) ①醋酸与水能以任意比互溶; ②醋酸溶液能导电;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大; ⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2; ⑥0.1mol/L醋酸钠溶液pH=8.9;
⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢. A.②⑥⑦ B.③④⑥⑦ C.③④⑤⑥ D.①②
3.能促进水的电离,并使溶液中的c(H)>c(OH)的操作是( ) ①将水加热煮沸
②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2
④向水中加入明矾晶体
⑤向水中加入NaHCO3固体 ⑥向水中加NaHSO4固体.
A.①②④⑤ B.①④⑤ C.③④⑤ D.④
4.下列溶液一定呈中性的是( ) A.pH=7的溶液
B.c(H)=c(OH)=10mol/L溶液 C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
5.下列方程式书写正确的是( )
A.HCO3在水溶液中的电离方程式:HCO3+H2O⇌H3O+CO3
+2﹣
B.H2SO3的电离方程式:H2SO3⇌2H+SO3
﹣2﹣2﹣
C.CO3的水解方程式:CO3+2H2O⇌H2CO3+2OH
++2﹣
D.NaHCO3的电离方程式:NaHCO3═Na+H+CO3
﹣
﹣
+
﹣
+
﹣
﹣6
+2﹣
6.下列有关问题,与盐的水解有关的是( ) ①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸.
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤
7.X、Y、Z、W均为短周期元素,在周期表中位置如图,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍.下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z的原子半径大小:X>Y>Z B.Y、Z的气态氢化物中,前者更稳定
C.Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性,前者更强
D.X、W的气态氢化物相互反应,生成物中只含离子键不含共价键
8.将AlCl3溶液和NaAlO2溶液分别蒸发并灼烧,所得产物的主要成份是( ) A.均为Al(OH)3 B.前者得Al2O3,后者得NaAlO2 C.均为Al2O3 D.前者得AlCl3,后者得NaAlO2
9.室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是( ) A.若PH>7时,则一定是c1V1=c2V2
﹣﹣++
B.在任何情况下都是c(Na)+c(H)=c(CH3COO)+c(OH) C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1
﹣+
D.若V1=V2、c1=c2,则c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(Na)
10.固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是( )
A.1 mol NH5中含有5 NA个N﹣H键(NA表示阿伏加德罗常数) B.NH5中既有共价键又有离子键
C.NH5的电子式为
+
﹣
D.它与水反应的离子方程式为NH4+H+H2O=NH3•H2O+H2↑
11.已知反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的能量情况如图所示,曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况.下列判断正确的是( )
A.该反应的△H=+91kJ•mol﹣ B.加入催化剂,该反应的△H变小
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,则△H增大 12.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是( )
1
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图象,正反应△H<0
B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图象 C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象,a是使用催化剂时的曲线 D.④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象,压强p1>p2
13.常温下,下列各溶液的叙述正确的是( )
A.pH=7的NaHSO3与Na2SO3混合溶液中:c(Na)=c(HSO3)+c(SO3) B.等物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl
+
③CH3COONH4④NH3•H2O,c(NH4)由大到小的顺序是①>②>③>④
﹣1﹣1
C.0.1 mol•L的醋酸的pH=a,0.01 mol•L的醋酸的pH=b,则a+1=b
﹣1﹣1
D.0.1 mol•L的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol•L的盐酸10 mL混合后溶液显酸性,则有:
﹣﹣﹣+
c(CH3COOH)>c(Cl)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH)
14.经一定时间后,可逆反应aA+bB⇌cC中物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示.下列说法正确的是( )
+
﹣
2﹣
A.该反应在T1、T3温度时达到化学平衡
B.该反应在T2温度时达到化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应
D.升高温度,平衡会向正反应方向移动
15.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=应的平衡常数如下表: t℃ 700 800 830 1 000 K 1.67 1.11 1.00 0.60 下列有关叙述不正确的是( ) 1 200 0.38 ,在不同的温度下该反
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
B.上述反应的正反应是放热反应 C.增加CO,CO的平衡转化率增大
D.若平衡浓度符合关系=,则此时的温度为1000℃
16.在298K、101kPa时,充分燃烧一定量的丁烷,放出热量Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5mol•L下列热化学方程式正确的是( ) A.C4H10(g)+B.C4H10(g)+C.C4H10(g)+
﹣1
的KOH溶液100mL,恰好生成正盐.则此条件下,
O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣16Q kJ•mol O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣8Q kJ•mol O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣Q kJ•mol
﹣1﹣1﹣1
﹣1
D.C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(g)△H=﹣Q kJ•mol
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3:4,且M原子的质子数是Y原子的2倍;N、Z、X的半径逐渐减小;化合物XN在常温下为气体,据此回答下列问题:
(1)写出Z与N形成的化合物的化学式__________.
(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式__________(分解反应).
(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:__________.
﹣
++
(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之比为1:1:1.若在各自的水溶液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则A的化学式为__________,B的化学式为__________.
18.(14分)已知反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下的平衡常数为400.在此温度下,向密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到5min时测得各组分的浓度如表所示: 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O ﹣10.6 0.6 浓度/(mol•L) 0.44 (1)该反应在低温下(此时水为液态)能自发进行,则该反应的△H__________0 (填“>”、“<”或“=”,下同). (2)比较此时正、逆反应速率的大小:v正__________v逆,理由是__________. (3)前5min时,用CH3OCH3表示该反应的速率为__________.
(4)再过一段时间后,反应达到平衡状态.能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是__________(填字母).
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CH3OH)不变 C.v生成(CH3OH)=2v消耗(H2O) D.c(CH3OCH3)=c (H2O) (5)达到平衡状态时,CH3OH的转化率__________(计算结果保留到小数点后1位). 19.(14分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示),实验装置如图(图中加热及夹持仪器略去).称取1.200g样品,通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐(除样品外,所加试剂均不含氮元素),然后在碱性溶液中蒸馏氨,用25.00mL浓度为0.5000mol•L
﹣1
硫酸溶液充分吸收,再用浓度为0.1000mol•L述实验三次.实验数据如下: 实验 氢氧化钠溶液的体积 次数 滴定前刻度(mL) ﹣1
氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸.重复上
滴定后刻度(mL) 1 0.00 5.22 2 6.00 11.18 3 12.00 17.20 (1)写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式__________. (2)分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是__________,b的作用是__________. (3)在滴定过程中,以下操作会使所测总氮含量偏小的是(填序号)__________. A.锥形瓶水洗后未烘干 B.滴定过程中滴定管有漏水现象
C.滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出 D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后没有了 (4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,可能造成该结果的主要原因是__________. (5)利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为__________%(计算结果保留到小数点后1位).
20.(14分)(1)现有浓度均为0.1mol•L的下列溶液: ①硫酸②醋酸③氢氧化钠④氯化铵
+
这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)__________.若将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是__________.
(2)100℃时,水的离子积为Kw=1×10,在该温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),若所得混合溶液pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为__________.
(3)已知:常温下,酸溶液HR的pH=a,碱溶液MOH的pH=b,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性.则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为__________.
(4)在25℃下,将a mol•L的氨水与0.01mol•L的盐酸等体积混合,反应后溶液中c
﹣+
(NH4)=c(Cl),则溶液显__________性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=__________.
﹣1
﹣1
﹣12﹣1
2014-2015学年湖北省孝感高中高一(下)期末化学试卷
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分.每小题只有一个选项符合题意.) 1.美国现任总统奥巴马就环境问题公开表示,到2020年,美国将会把温室气体排放量削减到1990年水平的80%,此外美国将把新能源比重提高到30%.奥巴马还计划每年拿出150亿美元大举投资太阳能、风能和生物质能等,并且举全国之力构建美国的低碳经济领袖地位.下列说法不正确的是( ) A.CO2、甲烷都属于温室气体
B.用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源,利用乙醇燃料不会产生温室气体 C.太阳能、风能和生物质能属于新能源 D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
【考点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发. 【分析】A.CO2、甲烷都可导致温室效应; B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水;
C.新能源又称非常规能源.是指传统能源之外的各种能源形式,常见的有:太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等; D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能.
【解答】解:A.CO2、甲烷都可导致温室效应,应尽量减少排放,故A正确; B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳可以可造成温室效应,故B错误; C.太阳能、风能和生物质能属于新能源,都属于新能源,故C正确; D.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,故D正确; 故选:B.
【点评】本题主要考查学生温室效应、能源的分类,熟悉相关内容是解题关键,注意积累常见新能源.
2.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( ) ①醋酸与水能以任意比互溶; ②醋酸溶液能导电;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大; ⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2; ⑥0.1mol/L醋酸钠溶液pH=8.9;
⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢. A.②⑥⑦ B.③④⑥⑦ C.③④⑤⑥ D.①② 【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡. 【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】可以从以下方面判断醋酸是否是弱电解质:电离平衡方面、水解方面、离子浓度方面,据此判断正误.
【解答】解:①醋酸与水能以任意比互溶,不能说明醋酸的电离程度,所以不能证明醋酸是弱酸,故错误;
②醋酸溶液能导电,只能说明醋酸能电离,不能说明醋酸的电离程度,所以不能证明醋酸是弱酸,故错误;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子,说明醋酸存在电离平衡,能证明醋酸是弱酸,故正确; ④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大,说明醋酸不完全电离,能证明醋酸是弱酸,故正确;
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2,说明醋酸酸性比碳酸强,但不能说明醋酸的电离程度,所以不能证明醋酸是弱酸,故错误;
⑥0.1mol/L醋酸钠溶液pH=8.9,其水溶液呈碱性,说明醋酸是强碱弱酸盐,所以能说明醋酸是弱酸,故正确;
⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢,说明醋酸中氢离子浓度小于盐酸中氢离子浓度,则证明醋酸是弱酸,故正确. 故选B.
【点评】本题考查了弱电解质的判断,可以从以下方面判断电解质是否是弱电解质:电离平衡方面、水解方面、离子浓度方面.
3.能促进水的电离,并使溶液中的c(H)>c(OH)的操作是( ) ①将水加热煮沸
②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2
④向水中加入明矾晶体
⑤向水中加入NaHCO3固体 ⑥向水中加NaHSO4固体.
A.①②④⑤ B.①④⑤ C.③④⑤ D.④ 【考点】水的电离.
【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】影响水的电离的因素:温度、同离子效应、所加物质的酸碱性等.
【解答】解:①加热时促进水的电离,但是氢离子和氢氧根浓度依然相等,故①错误; ②加入金属钠,和水电离出的氢离子反应生成氢氧化钠和氢气,使水的电离向右移动,碱
+
﹣
性增强,c(H)<c(OH),故②错误;
﹣+
③二氧化碳溶于水形成碳酸,溶液中的c(H)>c(OH),酸对水的电离起抑制作用,故③错误;
④向水中加入明矾,铝离子水解对水的电离起促进作用,电离后的溶液显酸性,溶液中的c(H)>c(OH),故④正确;
+
⑤向水中加入NaHCO3,碳酸氢钠中的碳酸氢根水解显碱性,使溶液中的c(H)<c(OH﹣),故⑤错误;
⑥向水中加NaHSO4固体形成硫酸氢钠水溶液,硫酸氢钠在水中完全电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,氢离子对水的电离起抑制作用,故⑥错误. 故选D.
【点评】本题考查学生水的电离的影响因素,可以根据所学知识进行回答,较简单.
4.下列溶液一定呈中性的是( ) A.pH=7的溶液
B.c(H)=c(OH)=10mol/L溶液 C.使石蕊试液呈紫色的溶液
+
﹣
﹣6
+
﹣
+
﹣
D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液 【考点】溶液pH的定义.
【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】溶液的酸碱性是根据溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小判断的; 当溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度时,溶液呈酸性; 当氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等时,溶液呈中性;
当溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度时,溶液呈碱性,注意不能根据溶液的pH值大小判断.
【解答】解:A、pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故A错误;
+
﹣
﹣6
﹣12
,pH=6
B、c(H)=c(OH)=10mol/L溶液,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故B正确; C、使石蕊试液呈紫色的溶液,常温下溶液显酸性,故C错误;
D、酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液,若是强酸强碱反应,溶液呈中性,若是强酸弱碱反应,溶液呈酸性,若是弱酸强碱反应溶液呈碱性,故D错误; 故选B.
【点评】本题考查了溶液酸碱性的判断,属于易错题,注意不能根据溶液的PH值判断溶液的酸碱性,要根据氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小判断溶液的酸碱性.
5.下列方程式书写正确的是( )
A.HCO3在水溶液中的电离方程式:HCO3+H2O⇌H3O+CO3
+2﹣
B.H2SO3的电离方程式:H2SO3⇌2H+SO3
﹣2﹣2﹣
C.CO3的水解方程式:CO3+2H2O⇌H2CO3+2OH
++2﹣
D.NaHCO3的电离方程式:NaHCO3═Na+H+CO3 【考点】离子方程式的书写. 【专题】离子反应专题.
【分析】A.电离生成水合氢离子和碳酸根离子; B.电离分步进行,以第一步电离为主; C.水解分步进行,以第一步水解为主; D.电离生成碳酸氢根离子.
﹣﹣
+2﹣
【解答】解:A.HCO3在水溶液中的电离方程式为HCO3+H2O⇌H3O+CO3,故A正确;
B.H2SO3的电离方程式为H2SO3⇌H+HSO3,故B错误;
﹣﹣2﹣2﹣
C.CO3的水解方程式为CO3+H2O⇌HCO3+OH,故C错误;
﹣+
D.NaHCO3的电离方程式为NaHCO3═Na+HCO3,故D错误; 故选:A.
【点评】本题考查离子反应书写正误判断,为高考常见题型,侧重电离与水解离子反应的考查,把握多元弱酸的电离及多元弱酸根离子水解特点为解答的关键,题目难度不大.
6.下列有关问题,与盐的水解有关的是( ) ①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸.
+
﹣
﹣﹣
+2﹣
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤ 【考点】盐类水解的应用.
+
【分析】①NH4Cl与ZnCl2溶液水解生成H,能与铁锈反应;
②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液相互促进水解生成气体二氧化碳;
+
③草木灰中含K2CO3,铵态氮肥中含NH4,二者混合相互促进水解; ④Na2CO3溶液水解显碱性,与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠; ⑤铁离子易水解生成氢氧化铁,加入盐酸可以抑制铁离子水解.
【解答】解:①NH4Cl与ZnCl2溶液水解显酸性,可作焊接金属中的除锈剂,与水解有关,故①正确;
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液相互促进水解生成二氧化碳,可作泡沫灭火剂,与水解有关,故②正确;
③草木灰与铵态氮肥相互促进水解,不能混合施用,与水解有关,故③正确;
④实验室盛放碳酸钠溶液,水解显碱性,与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠,具有粘合性,则试剂瓶不能用磨口玻璃塞,与水解有关,故④正确;
⑤铁离子易水解生成氢氧化铁和氢离子,为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸,可以抑制铁离子水解,与水解有关,故⑤正确; 故选D.
【点评】本题考查盐类水解的应用,题目难度中等,明确盐的类别及盐类水解的规律判断发生的水解反应是解答本题的关键,注意把握水解与生活的联系.
7.X、Y、Z、W均为短周期元素,在周期表中位置如图,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍.下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z的原子半径大小:X>Y>Z B.Y、Z的气态氢化物中,前者更稳定
C.Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性,前者更强
D.X、W的气态氢化物相互反应,生成物中只含离子键不含共价键 【考点】原子结构与元素的性质;原子结构与元素周期律的关系.
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素,由元素在周期表中位置可知,X为N、Z为S、W为Cl.
A.同周期随原子序数增大原子半径减小,电子层越多原子半径越大; B.非金属性越强,氢化物越稳定;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强;
D.X、W的气态氢化物能相互反应,生成共价化合物为氯化铵,属于离子化合物.
【解答】解:X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素,由元素在周期表中位置可知,X为N、Z为S、W为Cl.
A.同周期随原子序数增大原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径:Z>X>Y,故A错误;
B.非金属性O>S,故氧元素氢化物更稳定,故B正确;
C.非金属性Z<W,故W的最高价氧化物对应水化物的酸性更强,故C错误;
D.X、W的气态氢化物相互反应生成的化合物为氯化铵,属于离子化合物,故D错误, 故选B.
【点评】本题考查元素周期表与元素周期律,难度不大,注意掌握原子半径大小、金属性与非金属性强弱比较.
8.将AlCl3溶液和NaAlO2溶液分别蒸发并灼烧,所得产物的主要成份是( ) A.均为Al(OH)3 B.前者得Al2O3,后者得NaAlO2 C.均为Al2O3 D.前者得AlCl3,后者得NaAlO2 【考点】镁、铝的重要化合物.
【专题】几种重要的金属及其化合物.
【分析】AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3,Al(OH)3在加热条件下分解生成Al2O3.NaAlO2溶液加入水解生成Al(OH)3与NaOH,最终又反应生成NaAlO2.
【解答】解:AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3,生成的HCl易挥发,最终生成Al(OH)3,在加强热时,Al(OH)3不稳定,分解生成Al2O3;
NaAlO2溶液加入水解生成Al(OH)3与NaOH,最终又反应生成NaAlO2,NaAlO2溶液蒸发并灼烧得到NaAlO2. 故选B.
【点评】本题考查铝的化合物性质、盐类水解的应用,题目难度不大,注意把握水解的原理及应用.
9.室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是( ) A.若PH>7时,则一定是c1V1=c2V2
﹣﹣++
B.在任何情况下都是c(Na)+c(H)=c(CH3COO)+c(OH) C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1
﹣+
D.若V1=V2、c1=c2,则c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(Na) 【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算. 【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A、当溶液呈碱性时,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,但混合时醋酸的物质的量不一定等于氢氧化钠的物质的量;
B、溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等;
C、醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,若要使其呈中性,酸应该稍微过量;
D、当醋酸和氢氧化钠的物质的量相等时,根据物料守恒确定醋酸根离子和醋酸分子浓度与钠离子浓度的关系.
【解答】解:A、醋酸是弱酸,氢氧化钠是强碱,所以等物质的量的酸和碱混合时,溶液呈碱性,当氢氧化钠过量时溶液更呈碱性,所以当PH>7时,则一定是c1v1≥c2v2,故A选;
++
B、溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,所以得c(Na)+c(H)=c(CH3COO﹣﹣)+c(OH),故B不选;
C、醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,若要使混合溶液呈中性,酸应该稍微过量,所以当pH=7时,若v1=v2,则一定是c2>c1,故C不选;
D、如果V1=V2、C1=C2,则醋酸和氢氧化钠的物质的量相等,混合后恰好反应生成醋酸钠,
﹣+
根据溶液中物料守恒得c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(Na),故D不选; 故选A.
【点评】本题考查了酸碱混合溶液的定性判断,根据溶液中物料守恒和电荷守恒即可解答本题,该知识点是学习的难点,也是考试的热点.
10.固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构,则下列有关说法不正确的是( )
A.1 mol NH5中含有5 NA个N﹣H键(NA表示阿伏加德罗常数) B.NH5中既有共价键又有离子键
C.NH5的电子式为
+
﹣
D.它与水反应的离子方程式为NH4+H+H2O=NH3•H2O+H2↑
【考点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;离子方程式的书写;共价键的形成及共价键的主要类型.
【分析】固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子
层结构,则NH5属于铵盐,电子式为
,铵根离子和氢离子之间存在离子键,
铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键,据此分析解答.
【解答】解:A.NH5中存在离子键和共价键,1 mol NH5中含有4NA个N﹣H键(NA表示阿伏加德罗常数),含有1mol离子键,故A错误; B.NH5属于铵盐,铵根离子和氢离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间存在共价键,所以NH5中既有共价键又有离子键,故B正确;
C.NH5属于铵盐,铵根离子和氢离子之间存在离子键、铵根离子中N原子和H原子之间
存在共价键,电子式为,故C正确;
+
﹣
D.NH5和水发生氧化还原反应生成一水合氨和氢气,离子方程式为NH4+H+H2O=NH3•H2O+H2↑,故D正确; 故选A.
【点评】本题考查物质结构和性质,侧重考查学生获取信息、加工信息能力,明确该物质结构是解本题关键,注意该物质中存在的化学键,注意该物质中H元素化合价不都相等,题目难度不大.
11.已知反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的能量情况如图所示,曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况.下列判断正确的是( )
A.该反应的△H=+91kJ•mol﹣
1
B.加入催化剂,该反应的△H变小
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.如果该反应生成液态CH3OH,则△H增大 【考点】反应热和焓变.
【专题】化学反应中的能量变化. 【分析】反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,曲线Ⅱ活化能降低,应加入催化剂,以此解答该题.
【解答】解:A.反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,故A错误; B.加入催化剂,反应热不变,故B错误;
C.由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,故C正确;
D.如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,因反应热为负值,则△H减小,故D错误. 故选C.
【点评】本题考查反应热与焓变,注意反应物与生成物总能量与反应热的关系,特别是催化剂只改变反应的活化能,但不能改变反应热,题目难度不大. 12.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是( )
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图象,正反应△H<0
B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图象 C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象,a是使用催化剂时的曲线
D.④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象,压强p1>p2
【考点】化学反应速率与化学平衡图象的综合应用;体积百分含量随温度、压强变化曲线;转化率随温度、压强的变化曲线. 【专题】化学平衡专题.
【分析】A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,根据反应方向判断反应热; B.氯化钾不影响平衡移动;
C.催化剂能同等程度的改变正逆反应速率,导致平衡不移动; D.A的转化率随着B的增加而增大.
【解答】解:A.根据图象知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应的△H>0,故A错误;
B.该反应实质为Fe+3SCN⇌Fe(SCN)3,钾离子和氯离子不参加反应,则KCl浓度增大不影响化学平衡移动,故B错误;
C.使用催化剂,反应速率加快,缩短反应时间,所以先达到平衡状态,故C正确;
D.该反应前后气体的物质的量不变,改变压强不影响平衡状态,即不影响A的转化率,由于不断加入B,A的转化率增大,故D错误; 故选C.
3+
﹣
【点评】本题考查了图象分析,会根据图象中曲线变化趋势、拐点、交点来确定平衡移动方向,注意结合方程式特点分析,注意A中正逆反应速率相等后才是改变条件后反应速率变化,为易错点.
13.常温下,下列各溶液的叙述正确的是( )
A.pH=7的NaHSO3与Na2SO3混合溶液中:c(Na)=c(HSO3)+c(SO3) B.等物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl
+
③CH3COONH4④NH3•H2O,c(NH4)由大到小的顺序是①>②>③>④
﹣1﹣1
C.0.1 mol•L的醋酸的pH=a,0.01 mol•L的醋酸的pH=b,则a+1=b
﹣1﹣1
D.0.1 mol•L的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol•L的盐酸10 mL混合后溶液显酸性,则有:
﹣﹣﹣+
c(CH3COOH)>c(Cl)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH) 【考点】离子浓度大小的比较;弱电解质在水溶液中的电离平衡.
+
﹣
2﹣
【分析】A.溶液pH=7,则c(H)=c(OH),根据电荷守恒可知:c(Na)=c(HSO3)
2﹣
+2c(SO3);
B.①铝离子水解抑制铵根离子的水解;②铵根离子水解;③醋酸根离子水解促进铵根离子水解;④弱碱电离,且电离的程度很弱; C.醋酸的浓度越大,电离程度越小;
D.反应后溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸,溶液为酸性,则醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则c(CH3COO)>c(CH3COOH),再结合物料守恒可得c(CH3COO)>
﹣
c(Cl)>c(CH3COOH).
﹣+
【解答】解:A.pH=7的NaHSO3与Na2SO3混合溶液中:c(H)=c(OH),根据电荷守
﹣+2﹣
恒可得:c(Na)=c(HSO3)+2c(SO3),故A错误;
B.同浓度的下列溶液:①NH4Al(SO4)2 ②NH4Cl ③CH3COONH4④NH3•H2O,因①中铝离子水解抑制铵根离子的水解;②中铵根离子水解;③醋酸根离子水解促进铵根离子水解;④弱碱电离,且电离的程度很弱,则c(NH4)由大到小的顺序是①>②>③>④,故B正确;
C.0.1 mol•L的醋酸的pH=a,0.01 mol•L者,则a+1>b,故C错误;
﹣1﹣1
﹣1
﹣
﹣
+
﹣
+
﹣
+
的醋酸的pH=b,前者醋酸的电离程度越小后
﹣1
D.0.1 mol•L的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol•L的盐酸10 mL混合后溶液显酸性,则c
﹣+
(H)>c(OH),溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸,溶液为酸性,则醋酸的电离程度大于
﹣
醋酸根离子的水解程度,则(cCH3COO)>(cCH3COOH),再结合物料守恒可知(cCH3COO﹣﹣﹣)>c(Cl)>c(CH3COOH),则溶液中正确的离子浓度大小为:c(CH3COO)>c(Cl﹣﹣+
)>c(CH3COOH)>c(H)>c(OH),故D错误; 故选B.
【点评】本题考查了离子浓度大小比较,题目难度中等,涉及盐的水解原理、酸碱混合的定性判断、离子浓度大小比较等知识,明确反应后溶质组成为解答关键,C为易错点,注意醋酸浓度越大,电离程度越小.
14.经一定时间后,可逆反应aA+bB⇌cC中物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示.下列说法正确的是( )
A.该反应在T1、T3温度时达到化学平衡 B.该反应在T2温度时达到化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应
D.升高温度,平衡会向正反应方向移动
【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线. 【专题】化学平衡专题.
【分析】T2℃之前A%变小,C%从0渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之前是反应没有达到平衡状态,而T2℃时恰好平衡,T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应.
【解答】解:T2℃之前A%变小,C%从0渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之前是反应没有达到平衡状态,而T2℃时恰好平衡,T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应.
A、T1温度之后A%继续变小,C%继续增大,T3温度之后A%继续增大,C%继续减小,故T1、T3温度时未达到化学平衡,故A错误;
B、T2℃之前A%变小,C%从0渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之前是反应没有达到平衡状态,故B正确;
C、T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,故C错误;
D、T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向逆反应移动,故D错误. 故选B.
【点评】本题考查化学平衡图象、温度对化学平衡的影响,难度中等,明确图象中含量随温度的平衡关系判断T2℃时恰好平衡是解题关键.
15.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反
应的平衡常数如下表: t℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) B.上述反应的正反应是放热反应 C.增加CO,CO的平衡转化率增大
D.若平衡浓度符合关系=,则此时的温度为1000℃
【考点】化学平衡常数的含义.
【分析】A、平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,幂次方为化学方程式计量数,据此书写化学方程式;
B、平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向为吸热反应; C、两种反应物增大一种的量会提高一种物质的转化率,本身转化率减小; D、计算此时平衡常数结合图表数据判断.
【解答】解:A、平衡常数表达式为K=,化学方程式为
CO+H2O=CO2+H2,故A正确;
B、平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向为吸热反应,正反应为放热反应,故B正确;
C、两种反应物增大一种的量会提高一种物质的转化率,本身转化率减小,增加CO,CO的平衡转化率减小,故C错误;
D、若平衡浓度符合关系=,=0.6,则此时的
温度为1000℃,故D正确; 故选C.
【点评】本题考查了平衡常数书写方法,计算应用,平衡常数影响因素的分析判断,掌握基础是关键,题目较简单.
16.在298K、101kPa时,充分燃烧一定量的丁烷,放出热量Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需要消耗5mol•L下列热化学方程式正确的是( ) A.C4H10(g)+B.C4H10(g)+C.C4H10(g)+
﹣1
的KOH溶液100mL,恰好生成正盐.则此条件下,
O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣16Q kJ•mol O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣8Q kJ•mol O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣Q kJ•mol
﹣1﹣1﹣1
﹣1
D.C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(g)△H=﹣Q kJ•mol 【考点】热化学方程式.
【分析】充分燃烧一定量的丁烷发生的反应为:2C4H10+13O28CO2+10H2O,CO2
恰好与KOH溶液完全反应生成正盐为K2CO3,2KOH+CO2═H2O+K2CO3,根据n=c×V计算KOH的物质的量,根据钾元素守恒计算n(K2CO3),根据碳元素守恒有n(CO2)=n(K2CO3),据此计算判断.
【解答】解:KOH的物质的量为n(KOH)=c×V=0.1L×5mol/L=0.5mol, 2KOH+CO2═H2O+K2CO3,
根据钾离子守恒,故n(K2CO3)=0.25mol,
根据碳元素守恒由n(CO2)=n(K2CO3)=0.25mol,
2C4H10+13O28CO2+10H2O
mol,
根据碳元素守恒可知,丁烷的物质的量为n(C4H10)=0.25mol×=即 mol丁烷放出的热量大小为QkJ, 故1mol丁烷完全燃烧放出的热量为16QkJ, 则此条件下反应热化学方程式为C4H10(g)+
﹣1
O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=﹣16Q
kJ•mol, 故选A.
【点评】本题考查反应热的计算,根据氢氧化钾确定丁烷的物质的量是解答该题的关键,题目难度中等.
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3:4,且M原子的质子数是Y原子的2倍;N、Z、X的半径逐渐减小;化合物XN在常温下为气体,据此回答下列问题:
(1)写出Z与N形成的化合物的化学式NaCl.
(2)X与Y可分别形成10电子和18电子的分子,写出该18电子分子转化成10电子分子
﹣
++
的化学方程式2H2O22H2O+O2↑(分解反应).
(3)下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系,请写出该转化过程的化学方程式:2SO2+O22SO3.
(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之
比为1:1:1.若在各自的水溶液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,则A的化学式为NaOH,B的化学式为NaClO或NaHS. 【考点】位置结构性质的相互关系应用. 【专题】元素周期律与元素周期表专题.
【分析】元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,最外层电子数只能为6,则原子总数为8,Y为
O元素;M原子的质子数是Y原子的2倍,则M为S元素;结合N、Z、X的半径逐渐减小,化合物XN在常温下为气体,可判N为Cl元素,Z为Na元素,X为氢元素,据此回答下列问题.
﹣
++
【解答】解:元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,最外层电子数只能为6,则原子总数为8,Y为O元素;M原子的质子数是Y原子的2倍,则M为S元素;结合N、Z、X的半径逐渐减小,化合物XN在常温下为气体,可判N为Cl元素,Z为Na元素,X为氢元素, (1)Z与N形成的化合物的化学式为NaCl,故答案为:NaCl;
(2)H与O可分别形成10电子和18电子的分子,分别为H2O、H2O2,H2O2在二氧化锰
﹣
++
作催化剂条件下分解生成水与氧气,反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑,
故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(3)由图可知,该转化过程为SO2与O2反应生成三氧化硫,反应化学方程式为:2SO2+O2
2SO3,
故答案为:2SO2+O22SO3;
(4)A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质,且组成元素的原子个数之比为1:1:1.若在各自的水溶液中,A能抑制水的电离,B能促进水的电离,结合元素可知,A为NaOH,B为NaClO或NaHS, 故答案为:NaOH;NaClO或NaHS.
【点评】本题考查结构物质性质关系应用,难度不大,根据核外电子排布规律推断元素是解题关键,侧重对基础知识的巩固.
18.(14分)已知反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下的平衡常数为400.在此温度下,向密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到5min时测得各组分的浓度如表所示: 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O ﹣10.6 0.6 浓度/(mol•L) 0.44 (1)该反应在低温下(此时水为液态)能自发进行,则该反应的△H<0 (填“>”、“<”或“=”,下同).
(2)比较此时正、逆反应速率的大小:v正>v逆,理由是浓度商Qc=反应向正反应进行.
=1.36<K=400,
(3)前5min时,用CH3OCH3表示该反应的速率为0.12mol/(L.min).
(4)再过一段时间后,反应达到平衡状态.能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是B(填字母).
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CH3OH)不变 C.v生成(CH3OH)=2v消耗(H2O) D.c(CH3OCH3)=c (H2O) (5)达到平衡状态时,CH3OH的转化率97.6%(计算结果保留到小数点后1位). 【考点】化学平衡的计算;反应速率的定量表示方法;化学平衡状态的判断. 【分析】(1)低温下(此时水为液态)能自发进行,而正反应为气体物质的量减小的反应,是熵减反应,△G=△H﹣T△S<0反应自发进行;
(2)计算浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行,进而判断v正、v逆相对大小;
(3)根据v=计算用CH3OCH3表示该反应的速率;
(4)可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的气体一些物理量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化,说明反应到达平衡;
(5)由表中数据可知,甲醇的起始浓度为(0.44+0.6×2)mol/L=1.mol/L,设平衡时甲醇浓度变化量为xmol/L,则:
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) 起始量(mol/L):1. 0 0 变化量(mol/L):x 0.5x 0.5x 平衡量(mol/L):1.﹣x 0.5x 0.5x 根据平衡常数列方程计算解答. 【解答】解:(1)低温下(此时水为液态)能自发进行,而正反应为气体物质的量减小的反应,是熵减反应,△G=△H﹣T△S<0反应自发进行,则△H<0,故答案为:<;
(2)浓度商Qc==1.36<K=400,反应向正反应进行,则v正>v逆,
故答案为:>;浓度商Qc==1.36<K=400,反应向正反应进行;
(3)前5min内,用CH3OCH3表示该反应的速率为=0.12mol/(L.min), 故答案为:0.12mol/(L.min);
(4)A.反应前后气体的物质的量不变,恒温下容器中压强始终不变,故A错误; B.混合气体中c(CH3OH)不变,说明到达平衡,故B正确;
C.v生成(CH3OH)=2v消耗(H2O)均为逆反应速率,反应开始后始终为该比例关系,故C错误;
D.甲醚与水的按物质的量1:1生成,二者浓度始终相等,故D错误, 故选:B;
(5)由表中数据可知,甲醇的起始浓度为(0.44+0.6×2)mol/L=1.mol/L,设平衡时甲醇浓度变化量为xmol/L,则:
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) 起始量(mol/L):1. 0 0 变化量(mol/L):x 0.5x 0.5x 平衡量(mol/L):1.﹣x 0.5x 0.5x
所以=400,解得x=1.6,甲醇的转化率为×100%=97.6%,
故答案为:97.6%.
【点评】本题考查化学平衡计算、反应速率计算、平衡状态判断、平衡常数应用等,注意掌握平衡常数的有关应用,难度中等.
19.(14分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示),实验装置如图(图中加热及夹持仪器略去).称取1.200g样品,通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐(除样品外,所加试剂均不含氮元素),然后在碱性溶液中蒸馏氨,用25.00mL浓度为0.5000mol•L
﹣1
硫酸溶液充分吸收,再用浓度为0.1000mol•L述实验三次.实验数据如下: 实验 氢氧化钠溶液的体积 次数 滴定前刻度(mL) 1 2 3 0.00 6.00 12.00 ﹣1
氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸.重复上
滴定后刻度(mL) 5.22 11.18 17.20 +
﹣
(1)写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式NH4+OHNH3↑+H2O.
(2)分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是保证烧瓶和漏斗内压强恒定,有利于漏斗中的液体滴入锥形瓶中,b的作用是防止锥形瓶中的溶液倒吸.
(3)在滴定过程中,以下操作会使所测总氮含量偏小的是(填序号)BD.
A.锥形瓶水洗后未烘干 B.滴定过程中滴定管有漏水现象
C.滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出 D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后没有了 (4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,可能造成该结果的主要原因是仍有氨气残留在装置中未被锥形瓶中的硫酸吸收.
(5)利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为28.6%(计算结果保留到小数点后1位).
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量. 【分析】(1)根据信息,圆底烧瓶内为碱性溶液中蒸馏氨,即铵根与碱加热反应生成氨气和水,据此离子书写方程式;
(2)依据装置图根据保证漏斗中的液体滴入锥形瓶中即要保持烧瓶和漏斗内压强恒定分析导管a的作用;根据氨气极易溶于酸分析b的作用;
(3)根据实验原理:总硫酸的量减去未反应的硫酸的量即得到吸收氨气消耗的硫酸的量,从而计算氨气的量,最终计算总氮含量,所以会使所测总氮含量偏小即滴定未反应的硫酸的量则要偏大,据此分析;
(4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,则说明吸收氨气不完全,据此分析;
(5)根据实验原理:总硫酸的量减去未反应的硫酸的量即得到吸收氨气消耗的硫酸的量,从而根据2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4计算氨气的量,最后再根据肥料中总氮含量
=×100%进行计算.
【解答】解:(1)根据信息,圆底烧瓶内为碱性溶液中蒸馏氨,即铵根与碱加热反应生成氨
+
+
气和水,离子方程式为NH4+OH
﹣
NH3↑+H2O,故答案为:NH4+OH
﹣
NH3↑+H2O; (2)依据装置图必须保证漏斗中的液体滴入锥形瓶中,则就要保持烧瓶和漏斗内压强恒定,所以a的作用为保证烧瓶和漏斗内压强恒定,有利于漏斗中的液体滴入锥形瓶中;因为氨气极易溶于酸,所以吸收时要注意防倒吸,则b的作用为防止锥形瓶中的溶液倒吸,故答案为:保证烧瓶和漏斗内压强恒定,有利于漏斗中的液体滴入锥形瓶中;防止锥形瓶中的溶液倒吸; (3)根据实验原理:总硫酸的量减去未反应的硫酸的量即得到吸收氨气消耗的硫酸的量,从而计算氨气的量,最终计算总氮含量,所以会使所测总氮含量偏小即滴定未反应的硫酸的量则要偏大,
A.锥形瓶水洗后未烘干,待测液中溶质无损失,对滴定实验无影响,故错误; B.滴定过程中滴定管有漏水现象,即滴定计算消耗的氢氧化钠偏多,所以测得的硫酸偏大,故正确;
C.滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出,即滴定计算消耗的氢氧化钠偏少,所以测得的硫酸偏小,故错误;
D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后没有了,即滴定计算消耗的氢氧化钠偏多,所以测得的硫酸偏大,故正确; 故选:BD;
(4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,则说明吸收氨气不完全,所以可能造成该结果的主要原因是仍有氨气残留在装置中未被锥形瓶中的硫酸吸收,故答案为:仍有氨气残留在装置中未被锥形瓶中的硫酸吸收;
(5)消耗氢氧化钠溶液体积平均=2NaOH~H2SO4 2 1
0.00520L×0.1000mol/L n
n=0.00026mol;
则剩余硫酸为0.00026mol,所以和氨气反应的硫酸=0.0250L×0.500mol/L﹣0.00026mol=0.01224mol; 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4, 2 1
n(NH3) 0.01224mol n(NH3)=0.02448mol; 肥料中总氮含量为=
=5.20ml;
×100%=28.6%,故答案为:28.6%.
【点评】本题考查了实验装置的分析和滴定实验的基本操作及注意问题,误差分析和计算方法分析应用,滴定过程的分析判断和计算是解题关键,题目难度中等.
20.(14分)(1)现有浓度均为0.1mol•L的下列溶液: ①硫酸②醋酸③氢氧化钠④氯化铵
+
这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)④②③①.若将③和
﹣﹣+
④等体积混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是c(Cl)=c(Na)>c(OH)
++
>c(NH4)>c(H).
﹣12
(2)100℃时,水的离子积为Kw=1×10,在该温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),若所得混合溶液pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为1:9.
(3)已知:常温下,酸溶液HR的pH=a,碱溶液MOH的pH=b,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性.则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为++M+H2O⇌MOH+H.
﹣1﹣1
(4)在25℃下,将a mol•L的氨水与0.01mol•L的盐酸等体积混合,反应后溶液中c
﹣+
(NH4)=c(Cl),则溶液显中性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3•H2O
﹣1
的电离常数Kb=
,.
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算. 【分析】(1)酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离;③和④等体积混合后,溶液溶质为NaCl和NH3.H2O,从电离角度进行分析;
(2)设出氢氧化钠溶液为x和硫酸溶液的体积为y,所得混合溶液pH=7,根据水的离子积生成碱溶液中氢氧根离子浓度、酸溶液中氢离子浓度及反应后溶液中氢氧根离子浓度,根据题中数据列式计算出体积之比;
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性.说明碱是弱碱;
(4)在25℃下,平衡时溶液中c(NH4)=c(Cl)=0.005mol/L,根据物料守恒得n(NH3.H2O)
﹣﹣7+
=(0.5a﹣0.005)mol/L,根据电荷守恒得c(H)=c(OH)=10mol/L,溶液为中性;然后根据NH3•H2O的电离常数进行计算. 【解答】解:(1)④氯化铵为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,②醋酸为弱酸,溶液中c
+
(H)较小,①硫酸和③氢氧化钠都为强电解质,浓度相同时,硫酸对水的电离抑制程度
+
较大,所以四种溶液中由水电离出的H浓度由大到小的顺序是④②③①,
﹣+
③和④等体积混合后,溶液溶质为NaCl和氨水,溶液呈碱性,故c(OH)>c(H),
﹣﹣﹣++
NaCl完全电离,氨水部分电离,NH3•H2O⇌NH4+OH,水电离出H和OH,故c(Cl)
﹣+++
=c(Na)>c(OH)>c(NH4)>c(H),
﹣﹣+++
故答案为:④②③①;c(Cl)=c(Na)>c(OH)>c(NH4)>c(H);
(2)设氢氧化钠溶液的体积为xL,硫酸溶液的体积为yL,pH=9的NaOH溶液中,氢氧根
+
﹣
离子的浓度为:mol/L=10mol/L,pH=4的硫酸溶液中氢离子浓度为:10mol/L,
﹣3﹣4
二者混合后溶液的pH=7,溶液酸性碱性,溶液中氢氧根离子的浓度为:
5
mol/L=10
﹣
mol/L,
﹣3﹣4﹣5
说明氢氧化钠过量,则:10mol/L×xL=10mol/L×y+10mol/L(x+y), 解得:x:y=1:9, 故答案为:1:9;
(3)常温下,酸溶液HR的pH=a,碱溶液MOH的pH=b,且a+b=14,两者等体积混合后
+
溶液显碱性.说明碱是弱碱存在电离平衡,则混合溶液中必定是M离子能发生水解,反应
++
的离子方程式为:M+H2O⇌MOH+H,
++
故答案为:M+H2O⇌MOH+H; ++
M+H2OMOH+H( 3分)
﹣+
(4)在25℃下,平衡时溶液中c(NH4)=c(Cl)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3•H2O)
﹣﹣7+
=(0.5a﹣0.005)mol/L,根据电荷守恒得c(H)=c(OH)=10mol/L,溶液呈中性,NH3•H2O
的电离常数Kb=
=,
故答案为:中;.
【点评】本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液pH的计算、电离平衡常数的计算等知识,题目难度中等,试题知识点较多、综合性较强,充分考查学生的分析能力及灵活应用能力,注意明确溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法,(4)为难点、易错点,注意明确电离平衡常数的表达式及电荷守恒的应用方法.
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