届高考化学第二轮知识点题型测试19Word文档格式.docx
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结合概念和原理答题,把表格转变成文字,要表达准确,尽量用课本上的术语表述;
书写要工整、条理要清楚。
1.氨有着广泛的用途,如可用于化肥、合成纤维等工业生产。
氨的水溶液中存在电离平衡,常用电离常数Kb和电离度α来定量表示其电离程度。
Kb和α常用的测定方法:
在一定温度时用酸度计测定一系列已知浓度氨水的pH,可得各浓度氨水对应的c(OH-),然后通过换算求得各对应的α值和Kb值。
下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-):
[仪器与试剂]酸度计、50mL碱式滴定管、100mL烧杯、0.10mol·
L-1氨水
[实验数据](不必填表格)
烧杯号
V氨水(mL)
V水(mL)
c(NH3·
H2O)
(mol·
L-1)
c(OH-)
Kb
α
1
50.00
0.00
1.34×
10-3
1.34%
2
25.00
9.48×
10-4
1.90%
3
5.00
45.00
4.24×
4.24%
请根据以上信息回答下述问题:
(1)25℃时,氨水的电离常数:
Kb≈________(保留三位有效数字)。
通过计算所得的数据和简洁的文字说明电离常数、电离度与弱电解质的初始浓度的关系________。
(2)用0.10mol·
L-1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·
L-1的NaOH溶液和20.00mL
0.10mol·
L-1氨水所得的滴定曲线如下:
请指出盐酸滴定氨水的曲线为________(填“A”或“B”),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序________。
(3)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。
它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。
氨在燃烧试验中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l) ΔH1①
4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l) ΔH2②
4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(l) ΔH3③
请写出上述三个反应中ΔH1、ΔH2、ΔH3三者之间关系的表达式,ΔH1=________。
(4)AllisChalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料。
其总反应式为4NH3+3O2===2N2+6H2O,正极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,则负极上的电极反应式为________________。
答案
(1)1.80×
10-5 在三组实验中Kb始终约等于1.80×
10-5,说明电离平衡常数与初始浓度无关,而电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与初始浓度有关,且随着初始浓度减少而增大
(2)B c(NH
)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(3)
(4)2NH3+6OH--6e-===N2+6H2O
解析
(1)NH3·
H2ONH
+OH-
Kb=
=α·
=1.34%×
≈1.80×
10-5
电离平衡常数只与温度有关,与初始浓度无关,而α与初始浓度有关。
(2)根据初始pH的大小关系可判断B为盐酸滴定氨水的曲线。
a点为NH4Cl和NH3·
H2O的混合液(NH4Cl多,NH3·
H2O少),呈碱性,其离子浓度大小关系为c(NH
)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l) ΔH1①
4NO(g)+6H2O(l)===4NH3(g)+5O2(g) -ΔH2②
①×
5+②×
3得:
4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(l)
ΔH3=
即:
ΔH1=
(4)4NH3+3O2===2N2+6H2O
正极反应式:
3O2+6H2O+12e-===12OH-
负极反应式:
4NH3+12OH--12e-===2N2+12H2O
2.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。
高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。
替代传统的净水剂及Cl2对淡水进行净化消毒是城市饮用水处理新技术。
工业上常用如下方法制备高铁酸钾:
以铁丝网为阳极电解NaOH溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用异丙醇洗涤、干燥,即可制得。
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是________________。
(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是________________。
(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为________,________。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有________、________。
(5)探究高铁酸钾的某种性质。
[实验1]将适量K2FeO4固体分别溶解于pH为4.74、7.00、11.50的水溶液中,配得FeO
浓度为1.0mmol·
L-1(1mmol·
L-1=10-3mol·
L-1)的试样,静置,考察不同初始pH的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:
800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。
[实验2]将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中,配制成FeO
L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2。
则
①实验1的目的是____________________;
②实验2可得出的结论是____________________;
③高铁酸钾在水中的反应为4FeO
+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。
由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是__________________。
答案
(1)铁元素为+6价,易得电子
(2)减少洗涤时产品的损失且产品易干燥
(3)高铁酸钾有强氧化性,能杀菌消毒 产生的Fe(OH)3有吸附性,有净化作用
(4)放电时间长 工作电压稳定
(5)①研究FeO
在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率)
②温度越高,FeO
越不稳定(或与水反应的速率越快)
③pH=11.50的溶液中OH-浓度大,使平衡向左移动
解析
(1)在K2FeO4中Fe的价态为+6价,易得电子。
(2)K2FeO4在有机溶剂中的溶解度很小,可减少洗涤时的损失。
(3)K2FeO4具有强氧化性,可杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,具有吸附性能。
(4)根据曲线判断,电压稳定,放电时间长。
(5)图1研究的是FeO
在不同pH时的稳定性,图2研究的是FeO
在不同温度时的稳定性,根据曲线变化,pH越大,FeO
越稳定;
温度越高,FeO
越不稳定。
3.草酸是一种重要的试剂。
下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,教科书《化学反应原理》中设计了如下实验:
取两支试管,各加入4mL0.01mol·
L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol·
L-1、
0.2mol·
L-1H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为______________。
预期现象是:
①溶液的颜色由________色变为________色。
②其中加入____________mol·
L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。
实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢后逐渐加快;
最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?
适宜的条件是怎样的?
某校一研究小组对此进行了探究。
下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验
编号
A(KMnO4溶液
浓度/mol·
B(草酸溶液
C(硫酸溶液
褪色时间/s
336
82
76
4
133
5
102
6
156
7
300
8
115
9
200
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表:
表2 各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液)
B(草酸溶液)
C(硫酸溶液)
L-1
0.005
0.010
0.015
0.1
0.5
0.9
12
18
平均褪色时间/s
138.3
172.3
189.3
130.3
179.3
190.3
278.7
134.7
86.7
(2)由表2可知,三因素中,________的浓度(选填“A”、“B”或“C”,下同)对反应速率影响显著,而________的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为________mol·
L-1、草酸浓度为________mol·
L-1时,反应最快。
即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得实验结果如下:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·
16
14
10
67
83
90
103
129
146
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为________mol·
L-1和________mol·
L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:
草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
答案
(1)2MnO
+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 紫(或紫红) 无 0.2
(2)C A、B
(3)0.005 0.1
(4)18 10
解析
(1)由于MnO
被还原成Mn2+,所以溶液由紫红色变为无色。
浓度越大,反应速率越快,所以加入0.2mol·
L-1的H2C2O4溶液先变色。
(2)根据表2中的数据可判断,H2SO4溶液的浓度对反应速率影响显著,而KMnO4、H2C2O4的浓度对反应速率影响不显著。
(3)由表2中数据判断,当KMnO4溶液浓度为0.005mol·
L-1,H2C2O4溶液浓度为0.1mol·
L-1时,反应速率最快。
(4)褪色时间大约为1分钟时,硫酸浓度为18mol·
L-1,褪色时间大约为2min时,H2SO4浓度为10mol·
L-1。
4.800℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温,发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/min
n(CO)/mol
1.20
0.90
0.80
n(H2O)/mol
0.60
0.20
(1)反应在2min内的平均速率为v(H2O)=________。
(2)800℃时,化学平衡常数K的值为________。
(3)保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1mol发生该反应,当反应达到平衡后,维持温度与压强不变,t1时再通入各1mol的CO和H2O的混合气体,请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。
答案
(1)0.075mol·
L-1·
min-1
(2)1
(3)增大
(4)
解析
(1)v(H2O)=
=0.075mol·
(2)4min已达平衡状态
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
起始(mol)1.200.6000
转化(mol)0.400.400.400.40
平衡(mol)0.800.200.400.40
K=
=1
(3)再加入H2O(g),CO的转化率将增大。
(4)恒温、恒压,再通入1molCO、1molH2O(g),和原平衡等效,达到平衡时,速率和原平衡相等。
5.由菱镁矿(主要成分为MgCO3)制阻燃型氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)从图1和图2可以得出的结论为__________________、____________________。
(2)水化反应MgO+H2O===Mg(OH)2能自发进行的原因是____________________。
(3)结合元素周期律和下表可知,金属氢氧化物受热分解的规律有__________________。
(写一条即可)
部分主族元素的金属氢氧化物热分解温度/℃
LiOH
NaOH
KOH
Al(OH)3
Mg(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
924
不分解
140
258
390
700
(4)已知热化学方程式:
Mg(OH)2(s)===MgO(s)+H2O(g) ΔH=+81.5kJ·
mol-1
①Mg(OH)2起阻燃作用的主要原因是________________。
②与常用卤系(如四溴乙烷)和有机磷系(磷酸三苯酯)阻燃剂相比,Mg(OH)2阻燃剂的优点是____________。
答案
(1)随着水化时间延长,MgO的量不断减少,Mg(OH)2的量不断增加 温度升高,水化反应速率加快
(2)ΔH<0
(3)金属离子半径越大,氢氧化物越难分解(或金属性越强,氢氧化物越难分解等)
(4)①Mg(OH)2分解时吸热,使环境温度下降;
同时生成耐高温、稳定性好的MgO覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳
②无烟、无毒、腐蚀性小
解析
(1)水化时间越长,MgO越少,Mg(OH)2越多,并且温度越高,水化速率越快。
(2)MgO+H2O===Mg(OH)2属于放热反应。
(3)金属性越强,氢氧化物热稳定性越强。
(4)①Mg(OH)2分解时要吸热,且生成的MgO耐高温,覆盖在可燃物表面,阻止燃烧进一步进行。
②有机阻燃剂有一定的毒性和腐蚀性,且有烟产生。