综合检测 (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题 意) 1.下列有关能量的叙述错误的是()。 A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量 B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C.吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量,因而没有利用价值 D.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类所用 答案:C 解析:常见的吸热反应,如水的电解、制水煤气等均有一定的利用价值。 2.下列关于原电池的叙述中,不正确的是( A.原电池的负极发生的反应是氧化反应 B.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 C.原电池能将化学能转变为电能 D.原电池中电子流入的一极是正极 答案B 解析:原电池中通常是活泼金属作负极,不活泼金属(或非金属导体,如石墨)作正 极,B项错误。 3.某温度下反应C(s+2H2(g)一CH4(g)的K=8.28×107,当各气体物质的量浓度分 别为c(H2)=0.7 mol-L-I、c(CH4=0.2 mol-L-1时,上述反应( A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D不一定 答案:A 解析Q0408气平衡正向移动。 4.室温下,等体积的pH=2的盐酸和CH3COOH溶液,以下说法正确的是( ) A.两溶液浓度前者大于后者 B.两溶液分别与足量的锌反应,生成氢气的体积相等 C两溶液分别与相同颗粒大小的锌反应,生成氢气的起始速率相等 D.两溶液分别与体积相等的pH=I2的NaOH溶液混合后,都呈中性 答案:C
综合检测 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项符合题 意) 1.下列有关能量的叙述错误的是( )。 A.化石能源物质内部蕴涵着大量的能量 B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C.吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量,因而没有利用价值 D.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类所用 答案:C 解析:常见的吸热反应,如水的电解、制水煤气等均有一定的利用价值。 2.下列关于原电池的叙述中,不正确的是( )。 A.原电池的负极发生的反应是氧化反应 B.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 C.原电池能将化学能转变为电能 D.原电池中电子流入的一极是正极 答案:B 解析:原电池中通常是活泼金属作负极,不活泼金属(或非金属导体,如石墨)作正 极,B 项错误。 3.某温度下反应 C(s)+2H2(g) CH4(g)的 K=8.28×107 ,当各气体物质的量浓度分 别为 c(H2)=0.7 mol·L -1、c(CH4)=0.2 mol·L -1 时,上述反应( )。 A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定 答案:A 解析:Q= 𝑐(CH4 ) 𝑐 2 (H2 ) ≈0.408v 逆,平衡正向移动。 4.室温下,等体积的 pH=2 的盐酸和 CH3COOH 溶液,以下说法正确的是( )。 A.两溶液浓度前者大于后者 B.两溶液分别与足量的锌反应,生成氢气的体积相等 C.两溶液分别与相同颗粒大小的锌反应,生成氢气的起始速率相等 D.两溶液分别与体积相等的 pH=12 的 NaOH 溶液混合后,都呈中性 答案:C
解析:A项,两溶液pH相同,即c(H)相同,但CH3COOH是弱电解质,部分电离,故 浓度比盐酸大;B项,CH3COOH的物质的量大于HCI的物质的量,与足量锌反应, 醋酸生成氢气的体积较大:C项,两溶液的C(H)相同,与相同颗粒大小的锌反应时, 生成氢气的起始速率相等:D项,pH=2的醋酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合 后,CH3COOH有剩余,所得溶液呈酸性。 5.下列叙述不正确的是()。 A.化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化 B.升高温度会增大化学反应速率,其原因是增加了活化分子的百分数 C.某化学反应的能量变化如图所示,则该反应的△H>0 焙团 反应物 生成物 D.电解熔融Al2O3是将电能转化为化学能 答案:C 解析:化学平衡常数受温度影响,对于一个固定的化学反应来说,温度不变化学平 衡常数不变,A项正确:升高温度,会使普通分子吸收能量变成活化分子,B项正 确:C项,△H<0,错误;电解将电能转化为化学能,D项正确。 6.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解质溶液为H2SO4溶液,作为原电池工作 时的反应为Pb+PbO2+2H2SO.,一2P%SO4+2H2O。下列结论或表述完全正确的是 ()。 A.Pb为负极被还原 B.正极反应:PbO2+2H++S0子+2e'一PbSO4+HO C.若使用该电池并用石墨作电极电解CuSO4溶液,当有1.6g纯铜析出时,铅蓄电 池内消耗H2SO4物质的量为0.05mol D.S0子向PbO2极移动 答案:C 解析:原电池的负极发生氧化反应,A项错误;PbO2+4H+S0?+2e' PbSO4+2H2O,B项没有配平,错误;电解疏酸铜溶液时,生成0.025olCu,转移电子 的物质的量为0.05mol,根据铅蓄电池总方程式可知,消耗H2SO4的物质的量为 0.05ol,C项正确;原电池中阴离子向负极移动,D项错误。 7某反应由两步反应X→Y,Y→Z构成,反应过程中的能量变化曲线如图所示 (E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()
解析:A 项,两溶液 pH 相同,即 c(H+ )相同,但 CH3COOH 是弱电解质,部分电离,故 浓度比盐酸大;B 项,CH3COOH 的物质的量大于 HCl 的物质的量,与足量锌反应, 醋酸生成氢气的体积较大;C 项,两溶液的 c(H+ )相同,与相同颗粒大小的锌反应时, 生成氢气的起始速率相等;D 项,pH=2 的醋酸与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合 后,CH3COOH 有剩余,所得溶液呈酸性。 5.下列叙述不正确的是( )。 A.化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化 B.升高温度会增大化学反应速率,其原因是增加了活化分子的百分数 C.某化学反应的能量变化如图所示,则该反应的 ΔH>0 D.电解熔融 Al2O3 是将电能转化为化学能 答案:C 解析:化学平衡常数受温度影响,对于一个固定的化学反应来说,温度不变化学平 衡常数不变,A 项正确;升高温度,会使普通分子吸收能量变成活化分子,B 项正 确;C 项,ΔH<0,错误;电解将电能转化为化学能,D 项正确。 6.铅蓄电池的两极分别为 Pb、PbO2,电解质溶液为 H2SO4溶液,作为原电池工作 时的反应为 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。下列结论或表述完全正确的是 ( )。 A.Pb 为负极被还原 B.正极反应:PbO2+2H++SO4 2-+2e- PbSO4+H2O C.若使用该电池并用石墨作电极电解 CuSO4 溶液,当有 1.6 g 纯铜析出时,铅蓄电 池内消耗 H2SO4 物质的量为 0.05 mol D.SO4 2-向 PbO2 极移动 答案:C 解析:原电池的负极发生氧化反应,A 项错误;PbO2+4H++SO4 2-+2ePbSO4+2H2O,B 项没有配平,错误;电解硫酸铜溶液时,生成 0.025 molCu,转移电子 的物质的量为 0.05 mol,根据铅蓄电池总方程式可知,消耗 H2SO4 的物质的量为 0.05 mol,C 项正确;原电池中阴离子向负极移动,D 项错误。 7.某反应由两步反应 X Y,Y Z 构成,反应过程中的能量变化曲线如图所示 (E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是( )
4能量 反应过程 A.两步反应均为吸热反应 B.加入催化剂会改变反应的焓变 C.X、Y、Z中Z最稳定 D.X→Z反应的△H=E1-E2 答案:C 解析:XY的反应为吸热反应,Y→Z的反应为放热反应,A项错误;加入催化 剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,B项错误:物质具有的能量越低,越稳定,C 项正确;整个反应的△H=(E1-E2)十(E3-E4),D项错误。 8.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中正确 的是() 02 酸性电解质 CuSO,溶液 含金属催化剂的多孔电极 A.燃料电池工作时,正极反应:O2+2H2O+4e一4OH B.a极是铁、b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出 C.a极是粗铜、b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出 D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积 相等 答案:C 解析:酸性燃料电池工作时,正极反应:O2+4H+4e一2H2O,A项错误:a极是铁、b 极是铜时,a极上铁发生氧化反应逐渐溶解,b极上Cu+发生还原反应有铜析出,B 项错误:a极是粗铜、b极是纯铜时,a极上发生氧化反应,粗铜溶解b极上Cu2+发 生还原反应,有铜析出,C项正确;a、b两极均是石墨时,根据电子守恒,a极上产生 的O2与电池中消耗的H2的体积比为1:2,D项错误。 9.温度为T时,某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g、W(g)四种物质,此温 度下发生反应的平衡常数表达式为K=c心有关该平衡体系的说法正确的是 c2(Z)c2(W01 () A.升高温度,平衡常数K增大
A.两步反应均为吸热反应 B.加入催化剂会改变反应的焓变 C.X、Y、Z 中 Z 最稳定 D.X Z 反应的 ΔH=E1-E2 答案:C 解析:X Y 的反应为吸热反应,Y Z 的反应为放热反应,A 项错误;加入催化 剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,B 项错误;物质具有的能量越低,越稳定,C 项正确;整个反应的 ΔH=(E1-E2)+(E3-E4),D 项错误。 8.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法中正确 的是( )。 A.燃料电池工作时,正极反应:O2+2H2O+4e- 4OHB.a 极是铁、b 极是铜时,b 极逐渐溶解,a 极上有铜析出 C.a 极是粗铜、b 极是纯铜时,a 极逐渐溶解,b 极上有铜析出 D.a、b 两极均是石墨时,在相同条件下 a 极产生的气体与电池中消耗的 H2 体积 相等 答案:C 解析:酸性燃料电池工作时,正极反应:O2+4H++4e- 2H2O,A 项错误;a 极是铁、b 极是铜时,a 极上铁发生氧化反应逐渐溶解,b 极上 Cu2+发生还原反应有铜析出,B 项错误;a 极是粗铜、b 极是纯铜时,a 极上发生氧化反应,粗铜溶解,b 极上 Cu2+发 生还原反应,有铜析出,C 项正确;a、b 两极均是石墨时,根据电子守恒,a 极上产生 的 O2 与电池中消耗的 H2 的体积比为 1∶2,D 项错误。 9.温度为 T 时,某一气态平衡体系中含有 X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温 度下发生反应的平衡常数表达式为 K= 𝑐(X)·𝑐 2 (𝑌) 𝑐 2(Z)·𝑐 2(W) ,有关该平衡体系的说法正确的是 ( )。 A.升高温度,平衡常数 K 增大
B.增大压强,W(g)体积分数增加 C.升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应是放热反应 D增大X(g)浓度,平衡向正反应方向移动 答案:C 解析:根据平衡常数表达式可知反应的化学方程式为2Z(g十2W(g)一 X(g十2Y(g)。A项,由于不知道反应是吸热反应还是放热反应,则温度发生变化时 不能判断平衡常数的变化,错误;B项,增大压强,平衡向正反应方向移动,W(g)体积 分数减小,错误:C项,升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变小,说明气体的 物质的量增多,平衡向逆反应方向移动,则说明正反应为放热反应,正确:D项,增大 X(g)浓度,平衡向逆反应方向移动,错误。 10.己知:①Cu(st2H*(aq)一Cu2+(aqtH2(g)△H=+64.39kJmo, ②2H202(①一2H20①+02(g)△H=-196.46kJmo1, ③H(g+202(g,—H200△H=-285.84 kJmol-。 在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O0)的反应热△H等于 () A.-319.68kJmo1 B.-417.91 kJ-mol-1 C.+546.69 kJ-mol-1 D.-448.46kJmo 答案:A 解析:根据盖斯定律,①+2×②+③得:Cu(sH2H(aq)HH02)Cu2*(aqH2H0 △H=+64.39 kJ-mol1×196.46kJmo1-285.84kJ-mol=-319.68kJmo,A项正 确。 11.在一密闭容器中,反应aA(g)一bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器容积增大 一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )。 A.平衡向逆反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了 C.物质B的质量分数增大了 D.a>b 答案:C 解析:将容器容积增大一倍,若平衡不发生移动,则压强减小到原来的一半,A、B 的浓度都变为原来的50%。达到新平衡后,B的浓度是原来的60%,说明减小压强
B.增大压强,W(g)体积分数增加 C.升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应是放热反应 D.增大 X(g)浓度,平衡向正反应方向移动 答案:C 解析:根据平衡常数表达式可知反应的化学方程式为 2Z(g)+2W(g) X(g)+2Y(g)。A 项,由于不知道反应是吸热反应还是放热反应,则温度发生变化时 不能判断平衡常数的变化,错误;B 项,增大压强,平衡向正反应方向移动,W(g)体积 分数减小,错误;C 项,升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变小,说明气体的 物质的量增多,平衡向逆反应方向移动,则说明正反应为放热反应,正确;D 项,增大 X(g)浓度,平衡向逆反应方向移动,错误。 10.已知:①Cu(s)+2H+ (aq) Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1 , ②2H2O2(l) 2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1 , ③H2(g)+1 2 O2(g) H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1。 在 H2SO4 溶液中,Cu 与 H2O2反应生成 Cu2+(aq)和 H2O(l)的反应热 ΔH 等于 ( )。 A.-319.68 kJ·mol-1 B.-417.91 kJ·mol-1 C.+546.69 kJ·mol-1 D.-448.46 kJ·mol-1 答案:A 解析:根据盖斯定律,①+ 1 2 ×②+③得:Cu(s)+2H+ (aq)+H2O2(l) Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=+64.39 kJ·mol-1 - 1 2 ×196.46 kJ·mol-1 -285.84 kJ·mol-1=-319.68 kJ·mol-1 ,A 项正 确。 11.在一密闭容器中,反应 aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器容积增大 一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的 60%,则( )。 A.平衡向逆反应方向移动了 B.物质 A 的转化率减小了 C.物质 B 的质量分数增大了 D.a>b 答案:C 解析:将容器容积增大一倍,若平衡不发生移动,则压强减小到原来的一半,A、B 的浓度都变为原来的 50%。达到新平衡后,B 的浓度是原来的 60%,说明减小压强
使平衡向正反应方向移动,则正反应是气体体积增大的反应,即b>α,B的质量、质 量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大了。 12.下列叙述正确的是( 石墨 浓的强碱性 电解质溶液 图1 e 硫酸铜 稀硫酸、硫酸铁 溶液 混合液 图2 A.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图 如图1所示,石墨电极上产生氢气,铜电极发生氧化反应 B.图1所示当有0.1mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成 C.图2装置中发生:Cu+2Fe3一Cu2+2Fe2+,X极是负极,Y极材料可以是铜 D.如图2,盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡,F3+经过盐桥进入左侧烧杯中 答案:A 解析:若有0.1mol电子转移时,有0.05 mol Cu2O生成,B项错误:若发生Cu+2Fe3+ 一Cu2+2Fe+,Cu作负极,比Cu不活泼的石墨、Pt等作正极,C项错误;盐桥的作 用是维持电荷平衡,但只是盐桥中离子发生定向移动,F3+不能移动到左侧烧杯 中,D项错误。 13.在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g十B(g)一 2C(g)△H<0。若起始温度相同,分别向三个容器中通入3molA和1molB,则达 到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( ①外有隔热套②恒温③活塞可上 下移动 A.③②① B.③①② C.①②③ D.②①③
使平衡向正反应方向移动,则正反应是气体体积增大的反应,即 b>a,B 的质量、质 量分数、物质的量、物质的量分数及 A 的转化率都增大了。 12.下列叙述正确的是( )。 图 1 图 2 A.Cu2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图 如图 1 所示,石墨电极上产生氢气,铜电极发生氧化反应 B.图 1 所示当有 0.1 mol 电子转移时,有 0.1 mol Cu2O 生成 C.图 2 装置中发生:Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+,X 极是负极,Y 极材料可以是铜 D.如图 2,盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡,Fe3+经过盐桥进入左侧烧杯中 答案:A 解析:若有 0.1 mol 电子转移时,有 0.05 mol Cu2O 生成,B 项错误;若发生 Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+,Cu 作负极,比 Cu 不活泼的石墨、Pt 等作正极,C 项错误;盐桥的作 用是维持电荷平衡,但只是盐桥中离子发生定向移动,Fe3+不能移动到左侧烧杯 中,D 项错误。 13.在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0。若起始温度相同,分别向三个容器中通入 3 mol A 和 1 mol B,则达 到平衡时各容器中 C 物质的体积分数由大到小的顺序为( )。 A.③②① B.③①② C.①②③ D.②①③
答案:A 解析:由于△H①:②与③相比,由于该反应是反应前后气态物质体积减小的反应,故 ③中活塞下移,相对②来说,相当于给体系增大压强,平衡正向移动,故C的体积分 数:③>②。 14人体血液里存在重要的酸碱平衡C02+HC一HC0HC0:,使人体血液 pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随cHC03): cHCO3)变化关系如下表 c(HCO):c(H2CO3) 1.0 17.8 20.0 22.4 DH 6.10 7.35 7.40 7.45 下列说法不正确的是()。 A.正常人体血液中,HCO3的水解程度大于电离程度 B.人体血液酸中毒时,可注射NaHCO3溶液缓解 C.pH=7.00的血液中,c(H2CO3)c(HC03) D.pH=7.40的血液中,HC0的水解程度一定大于H2CO3的电离程度 答案D 解析:人体血液的pH保持在7.35~7.45,为弱碱性,所以正常人体血液中,HC05的水 解程度大于电离程度,A项正确;人体血液酸中毒时,应用碱性物质缓解,所以注射 NHCO3溶液可以缓解酸中毒,B项正确;从pH随c(HCO3):c(HCO3)变化关系 表知,pH=7.00的血液中,cHC05):c(H2CO3>1,即c(H2CO3Kc(HC03),C项正 确pH=7.40的血液中,cHC03):c(H2C03)=20.0,只能说明血液中的c(HC03)远大 于cH2CO3),并不能说明HC0;的水解程度一定大于HCO3的电离程度,D项错 误。 15.下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是( A.CH3COOH溶液能与Na2CO3反应生成HO和CO2 B.常温下,测得0.1molL1CH3COOH溶液的pH=4 C.常温下,将pH=1的CH3COOH溶液稀释至原体积的1000倍,测得pHHCO3,无法 证明CH3COOH是否已完全电离B项,若为强酸,常温下0.1molL1的一元 酸,pH=1,而醋酸的pH=4,证明CH3COOH未完全电离,是弱电解质;C项,若为强酸, 常温下pH=1的一元酸稀释至原体积的1000倍后,溶液的pH=4,而pH=1的醋酸
答案:A 解析:由于 ΔH①;②与③相比,由于该反应是反应前后气态物质体积减小的反应,故 ③中活塞下移,相对②来说,相当于给体系增大压强,平衡正向移动,故 C 的体积分 数:③>②。 14.人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2O H2CO3 HCO3 - ,使人体血液 pH 保持在 7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其 pH 随 c(HCO3 - )∶ c(H2CO3)变化关系如下表: c(HCO3 - )∶c(H2CO3) 1.0 17.8 20.0 22.4 pH 6.10 7.35 7.40 7.45 下列说法不正确的是( )。 A.正常人体血液中,HCO3 - 的水解程度大于电离程度 B.人体血液酸中毒时,可注射 NaHCO3 溶液缓解 C.pH=7.00 的血液中,c(H2CO3)1,即 c(H2CO3)H2CO3,无法 证明 CH3COOH 是否已完全电离;B 项,若为强酸,常温下 0.1 mol·L -1 的一元 酸,pH=1,而醋酸的 pH=4,证明 CH3COOH 未完全电离,是弱电解质;C 项,若为强酸, 常温下 pH=1 的一元酸稀释至原体积的 1 000 倍后,溶液的 pH=4,而 pH=1 的醋酸
稀释至原体积的1000倍后pHc(HC204>c(H+>c(C20子)>c(OH) (3P= (4)5 解析:本题主要考查弱酸的电离平衡。 (1)同浓度的CH3COO、HC03、C0好、HC20:、C1O~、S2-中结合Ht的能力最弱 的是H2C204电离出Ht后的酸根离子HC204 (2)反应后得到KHC2O4溶液,溶液中存在HC20一H+C20子,HC20:+HC一 H2C2O4+OH,HC一H+OH。该溶液呈酸性,说明HC20:的电离程度大于水解程 度,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 c(K+c(HC20ic(Hc(C202c(OH-). (3)由酸性HCIOCH3COOK,所以pH相同的 NaCIo和CH3COOK溶液,其溶液的物质的量浓度的大小关系是 c(CH3COOK)>c(NaCIo),两溶液中电荷守
稀释至原体积的 1 000 倍后 pH”“c(HC2O4 - )>c(H+ )>c(C2O4 2- )>c(OH- ) (3)> = (4)5 解析:本题主要考查弱酸的电离平衡。 (1)同浓度的 CH3COO-、HCO3 - 、CO3 2-、HC2O4 - 、ClO-、S 2-中结合 H+的能力最弱 的是 H2C2O4电离出 H+后的酸根离子 HC2O4 - 。 (2)反应后得到 KHC2O4 溶液,溶液中存在 HC2O4 - H++C2O4 2- ,HC2O4 - +H2O H2C2O4+OH- ,H2O H++OH-。该溶液呈酸性,说明 HC2O4 - 的电离程度大于水解程 度,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 c(K+ )>c(HC2O4 - )>c(H+ )>c(C2O4 2- )>c(OH- )。 (3)由酸性 HClOCH3COOK,所以 pH 相同的 NaClO 和 CH3COOK 溶液,其溶液的物质的量浓度的大小关系是 c(CH3COOK)>c(NaClO),两溶液中电荷守
恒:cNa)tc(Ht)=c(OH十c(CIO),c(K+)tcHt)=c(OH十cCH3COO),因此cNa) c(CIO)=cK+)c(CH3COO)=c(OH)c(H). (4)K(CH3COOH)1.75x1 (CHCOOH) c(CH3COOH) c(CH3COO)=4:7得cH+=1×105molL1,此时溶液pH=5。 17.(8分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 (1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择 海水 图1 a石墨棒 b.锌块 c.铜板 d.钠块 用电化学原理解释材料B需定期更换的原因: (2)图2中,钢闸门C作 极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石 墨块,则D上的电极反应式为 检测该电 极反应产物的方法是 于卫直流电源 海水 图2 (3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为 “镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。 ①E为该燃料电池的 (填“正或“负”)极。F电极上的电极反应式 为 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释 其原因: (写出相应的化学方程式)
恒:c(Na+ )+c(H+ )=c(OH- )+c(ClO- ),c(K+ )+c(H+ )=c(OH- )+c(CH3COO- ),因此 c(Na+ )- c(ClO- )=c(K+ )-c(CH3COO- )=c(OH- )-c(H+ )。 (4)由 Ka(CH3COOH)=𝑐(CH3𝐶𝑂O - )·𝑐(H +) 𝑐(CH3𝐶𝑂𝑂𝐻) =1.75×10-5和 c(CH3COOH)∶ c(CH3COO- )=4∶7 得 c(H+ )=1×10-5 mol·L -1 ,此时溶液 pH=5。 17.(8 分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 (1)图 1 中,为了减缓海水对钢闸门 A 的腐蚀,材料 B 可以选择 。 图 1 a.石墨棒 b.锌块 c.铜板 d.钠块 用电化学原理解释材料 B 需定期更换的原因: 。 (2)图 2 中,钢闸门 C 作 极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D 为石 墨块,则 D 上的电极反应式为 ,检测该电 极反应产物的方法是 。 图 2 (3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图 3 为 “镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。 ①E 为该燃料电池的 (填“正”或“负”)极。F 电极上的电极反应式 为 。 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释 其原因: 。 (写出相应的化学方程式)
Mg(OH)CIO, 镁合金门十铂合金 C10、H20 图3 直流电源 乙二醛溶液质子交换膜 乙二酸溶液 和浓盐酸 图4 (4)乙醛酸(H一C一C一OH)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解 法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产 生乙醛酸,其中乙二醛与M电极上的产物反应生成乙醛酸。 ①N电极上的电极反应式为 ②若有2olH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为. mol。 答案(1)b锌块作原电池的负极,不断被氧化腐蚀,需定期更换 (2)阴2C-2e一C2↑将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近阳极,试纸变蓝,证明生成 氯气 (3)①负C10+H20+2e一Cr+20H ②Mg+2HO—Mg(OH2+H2T (4)①HOOC-COOH+2H+2e一HOOC-CHO+H0②2 解析:(1)根据电化学原理,材料B对应金属的活动性应强于被保护的金属,但常温 下不能与水发生反应,所以应选择锌块。因锌块作为原电池的负极,失电子,Zn-2 Z2+,不断被氧化腐蚀,故需定期更换。 (2)图2为外加电流保护法,被保护的金属应与电源负极相连,作阴极,则D作阳 极,C在阳极发生失电子反应生成Ch。可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验C2。 (3)①镁具有较强的还原性,由图示可知,Mg转化为Mg(OH)2,发生氧化反应,E为 负极。CO具有强氧化性,由图示可知,在F电极(正极)C1O转化为C,发生还原 反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气,即发生自腐蚀现象
图 3 图 4 (4)乙醛酸( )是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解 法”生产乙醛酸,原理如图 4 所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产 生乙醛酸,其中乙二醛与 M 电极上的产物反应生成乙醛酸。 ①N 电极上的电极反应式为 。 ②若有 2 mol H+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为 mol。 答案:(1)b 锌块作原电池的负极,不断被氧化腐蚀,需定期更换 (2)阴 2Cl- -2e- Cl2↑ 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近阳极,试纸变蓝,证明生成 氯气 (3)①负 ClO-+H2O+2e- Cl-+2OH- ②Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ (4)①HOOC—COOH+2H++2e- HOOC—CHO+H2O ②2 解析:(1)根据电化学原理,材料 B 对应金属的活动性应强于被保护的金属,但常温 下不能与水发生反应,所以应选择锌块。因锌块作为原电池的负极,失电子,Zn-2eZn2+ ,不断被氧化腐蚀,故需定期更换。 (2)图 2 为外加电流保护法,被保护的金属应与电源负极相连,作阴极,则 D 作阳 极,Cl-在阳极发生失电子反应生成 Cl2。可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验 Cl2。 (3)①镁具有较强的还原性,由图示可知,Mg 转化为 Mg(OH)2,发生氧化反应,E 为 负极。ClO-具有强氧化性,由图示可知,在 F 电极(正极)ClO-转化为 Cl- ,发生还原 反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气,即发生自腐蚀现象
(4)①由H+的迁移方向可知N为阴极,发生还原反应,由“两极室均可产生乙醛酸”, 可知N电极为乙二酸得电子发生还原反应生成乙醛酸。②1ol乙二酸在阴极 得到2mol电子,与2molH+反应生成1mol乙醛酸和1molH2O,同时在阳极产生 的1molC2能将1mol乙二醛氧化成1mol乙醛酸,两极共产生2mol乙醛酸。 18.(12分)乙二酸(HOOC-COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学 上有广泛应用。 (1)甲同学在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中 均加入4mL0.01moLl的酸性KMnO4溶液和2mL0.1molL1H2C2O4(乙二 酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。 褪色所需时间A (填>=”或<)B。写出该反应的离子方程 式 (2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,乙同学利用上述反应的原理来测定其含 量,具体操作如下。 ①配制250mL溶液:准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。配制溶液 需要的计量仪器有 ②滴定:准确量取25.00mL所配溶液放入锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000 mol-L-1 KMnO4标准溶液装入 (填“酸式”或碱式”)滴定管,进行滴定操 作。 在滴定过程中发现,刚滴下少量KMO4标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪 去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快 褪去,可能的原因是 ③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表则此样品的纯度 为 序号 滴定前读数 滴定后读数 0.00 20.01 1.00 20.99 0.00 21.10 ④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管 B.滴定前锥形瓶内有少量水 C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视 答案:(1)K2Mn0+5H2C204+6H一10C02↑+2Mn2+8H20 (2)①电子天平(或分析天平)、250mL容量瓶 ②酸式反应生成的Mn2+对反应有催化作用③90.00%④AC
(4)①由 H+的迁移方向可知 N 为阴极,发生还原反应,由“两极室均可产生乙醛酸”, 可知 N 电极为乙二酸得电子发生还原反应生成乙醛酸。 ②1 mol 乙二酸在阴极 得到 2 mol 电子,与 2 mol H+反应生成 1 mol 乙醛酸和 1 mol H2O,同时在阳极产生 的 1 mol Cl2 能将 1 mol 乙二醛氧化成 1 mol 乙醛酸,两极共产生 2 mol 乙醛酸。 18.(12 分)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学 上有广泛应用。 (1)甲同学在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往 A、B 两支试管中 均加入 4 mL 0.01 mol·L -1 的酸性 KMnO4 溶液和 2 mL 0.1 mol·L -1 H2C2O4(乙二 酸)溶液,振荡,A 试管置于热水中,B 试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。 褪色所需时间 tA (填“>”“=”或“<”)tB。写出该反应的离子方程 式: 。 (2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,乙同学利用上述反应的原理来测定其含 量,具体操作如下。 ①配制 250 mL 溶液:准确称量 5.000 g 乙二酸样品,配成 250 mL 溶液。配制溶液 需要的计量仪器有 。 ②滴定:准确量取 25.00 mL 所配溶液放入锥形瓶中,加少量酸酸化,将 0.100 0 mol·L -1 KMnO4 标准溶液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操 作。 在滴定过程中发现,刚滴下少量 KMnO4 标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪 去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快 褪去,可能的原因是 。 ③计算:重复上述操作 2 次,记录实验数据如下表,则此样品的纯度 为 。 序号 滴定前读数 滴定后读数 1 0.00 20.01 2 1.00 20.99 3 0.00 21.10 ④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 。 A.未用 KMnO4 标准溶液润洗滴定管 B.滴定前锥形瓶内有少量水 C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视 答案:(1)< 2MnO4 - +5H2C2O4+6H+ 10CO2↑+2Mn2++8H2O (2)①电子天平(或分析天平)、250 mL 容量瓶 ②酸式 反应生成的 Mn2+对反应有催化作用 ③90.00% ④AC