B项、X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是硝酸、硝酸铵,硝酸是共价化合物、硝酸铵是离子化合物,故B正确;
C项、Y单质是氮气、Z单质是氧气,元素的非金属性氧气,其单质的氧化性越强,非金属性O>N元素,所以Z单质的氧化性大于Y,故C错误;
D项、W的最高价氧化物的水化物是NaOH,NaOH是强碱,故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,侧重分析与应用能力的考查,把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键。
6.下列说法正确的是
A.常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
B.已知2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1,则CO的燃烧热ΔH=-283kJ
C.已知H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应的反应热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D.500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,则热化学方程式为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-38.6kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
试题分析:
A、该反应的△S>0,若不能自发进行,△H-T△S>0,则△H>0,故A正确;B.燃烧热的单位为kJ/mol,故B错误;C.稀H2SO4溶液和稀Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀,要放出热量,反应热ΔH<2×(-57.3)kJ·mol-1,故C错误;D.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的反应属于可逆反应,500℃、30MPa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中不可能完全反应,当完全反应时,放出的热量大于19.3kJ,热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<-38.6kJ·mol-1,故D错误;故选A。
考点:
考查了反应热和焓变的相关知识。
7.根据下表提供的数据,将等体积、等物质的量浓度的NaClO、NaHCO3二种溶液相混合,则在混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是
化学式
电离平衡常数
HClO
Ka=3.0×10-8
H2CO3
Ka1=4.3×10—7
Ka2=5.6×10-11
A.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO-)+c(OH-)
C.c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(ClO-)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】
由表中电离平衡常数的大小可知,酸性强弱的大小顺序为:
H2CO3>HClO>HCO3-,对应酸根的水解强弱顺序为:
CO32->ClO->HCO3-。
【详解】A项、由物料守恒可在,溶液中氯元素总量等于碳元素总量,则溶液中有c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),故A错误;
B项、根据电荷守恒可知,溶液中有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO-)+c(OH-)+2c(CO32-),故B错误;
C项、根据电离常数可知,H2CO3的酸性大于HClO,则ClO-的水解程度大于HCO3-,所以溶液中c(HCO3-)>c(ClO-),两物质水解都呈碱性,且水解程度都比较小,所以c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故C正确;
D项、根据电离常数可知,ClO-的水解程度大于HCO3-,所以溶液中c(HCO3-)>c(ClO-),故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查离子浓度的大小比较,注意把握弱电解质的电离和盐类水解的原理,结合电荷守恒和物料守恒解答该类题目,注意HCO3-对应的酸是碳酸、CO32-对应的酸是HCO3-,知道酸的电离平衡常数与酸根离子水解程度关系是解答关键。
8.
(1)已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
__________________________
(2)如图是一个电化学过程的示意图,据图回答下列问题:
①甲池是___________________装置。
②请回答电极的名称:
Fe电极的电极名称是__________
③写出电极反应式:
通入CH4的电极反应式是__________________________;Fe电极的电极反应式为______________________
④乙池中反应的化学方程式为___________________________;当乙池中石墨(C)电极上生成的气体体积在标准状况下为112mL时,200mLAgNO3溶液(设乙池溶液的体积变化可以忽略)的pH值=_________
【答案】
(1).CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ·mol-1
(2).原电池(3).阴极(4).CH4-8e-+10OH-===CO32-+7H2O(5).Ag++e-===Ag(6).4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3(7).1
【解析】
【分析】
(1)甲烷的燃烧热是指1mol甲烷在氧气燃烧反应生成二氧化碳和液态水时放出的热量,所以表示某物质燃烧热的热化学方程式可燃物前面的系数必须是1;
(2)由电化学过程的示意图可知,甲池是燃料电池,将化学能转化为电能,属于原电池,通入甲烷的一极为负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为正极,发生还原反应;乙池为电解硝酸银溶液的电解池,C电极连接原电池正极,为电解池的阳极,铁与电源负极,为电解池的阴极;
【详解】
(1)甲烷的燃烧热为890.3kJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1,故答案为:
CH4(g)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1;
(2)①由电化学过程的示意图可知,甲池是燃料电池,将化学能转化为电能,属于原电池,故答案为:
原电池;
②铁与电源负极,为电解池的阴极,故答案为:
阴极;
③通入甲烷的电极是负极,负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH4+10OH--8e-⇌CO3 2-+7H2O;铁与电源负极相连作阴极,溶液中银离子在阴极A得电子发生还原反应,电极反应式为Ag++e-=Ag,故答案为:
CH4+10OH--8e-=CO3 2-+7H2O;Ag++e-=Ag;
④乙池为电解硝酸银溶液的电解池,乙池中氢氧根离子在阳极放电、银离子在阴极上放电,则乙池电池反应式为4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3;氢氧根在阳极失电子发生氧化反应生成O2,标准状况下112mLO2的物质的量为0.005mol,由电解方程式可知,电解生成0.02molHNO3,溶液中c(H+)=0.02mol/0.2L=0.1mol/L,则pH=1,故答案为:
4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3;1。
9.在测定某铁矿石中的含铁量时,可准确称取2.0g铁矿石溶解在酸溶液里,然后把其中的Fe3+还原成Fe2+,制得100mL待测液,再取出10mL该待测液于锥形瓶中,然后用0.020mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,发生反应的离子方程式如下:
Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,滴定结果平均消耗KMnO4溶液的体积刚好等于下图中所示的消耗KMnO4溶液的体积,试回答下列问题:
(1)把待测液中的Fe3+还原成Fe2+,应选用下列试剂____________,充分反应再进行过滤、洗涤,将洗涤液并入待测液中。
A.氯水B.H2O2C.Fe屑D.Cu
(2)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
滴定过程中,用左手控制滴定管活塞,边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注视______________________________,直至滴定终点。
判断到达终点的现象是___________________________________________________________________________________
(3)下列操作会使测得样品中铁的质量分数偏高的是__________
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入高锰酸钾标准溶液进行滴定。
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,就加入待测液进行滴定。
C.记录测定结果时,滴定前仰视液凹面最低处,滴定到达终点时又俯视读数。
(4)如果矿石是用盐酸溶解配制成待测液,则测定的结果矿石中含铁量______________(填偏高、偏低、无影响),原因是_________________________________________
(5)矿石中含铁的质量分数为_________________(已知铁的原子量为56)
【答案】
(1).D
(2).17.20(3).锥形瓶中溶液的颜色变化(4).加入最后一滴KMnO4标准溶液时,锥形瓶中溶液的颜色由浅绿色变为浅紫色,且保持半分钟内不褪色(5).A(6).偏高(7).KMnO4氧化Cl-,消耗KMnO4的量增多(8).48.2%
【解析】
【分析】
(1)把待测液中的Fe3+还原成Fe2+时,不能增加溶液中铁元素的量,否则测定结果会偏高;
(2)由示意图可知,起始读数为0.00mL,终点读数为17.20mL;滴定过程中,用左手控制滴定管活塞,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化;KMnO4溶液为紫色,反应中MnO4-转变成Mn2+,Fe2+转变成Fe3+,反应到达终点时溶液由浅绿色变为紫色;
(3)根据c(待测)=c(标准)×V(标准)/V(待测)分析不当操作对V(标准)×的影响,以此判断浓度的误差;
(4)高锰酸钾溶液具有强氧化性,能与盐酸发生氧化还原反应生成氯气;
(5)根据关系式5Fe2+~5Fe2+~MnO4-计算Fe的物质的量,再根据m=nM计算其质量,进而计算质量分数。
【详解】
(1)把待测液中的Fe3+还原成Fe2+时,不能增加溶液中铁元素的量,否则测定结果会偏高,因此加入的还原剂不能是Fe屑,只能是Cu,故答案为:
Cu;
(2)由示意图可知,起始读数为0.00mL,终点读数为17.20mL;滴定过程中,用左手控制滴定管活塞,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化;KMnO4溶液为紫色,反应中MnO4-转变成Mn2+,Fe2+转变成Fe3+,反应到达终点时溶液由浅绿色变为紫色,则终点的现象是加入最后一滴KMnO4标准溶液时,锥形瓶中溶液的颜色由浅绿色变为浅紫色,且保持半分钟内不褪色,故答案为:
17.20;锥形瓶中溶液的颜色变化;加入最后一滴KMnO4标准溶液时,锥形瓶中溶液的颜色由浅绿色变为浅紫色,且保持半分钟内不褪色;
(3)A、酸式滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入KMnO4标准溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,所测结果偏高,正确;
B、滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后,水未倒尽,就加入待测液,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,对测定结果无影响,错误;
C、记录测定结果时,滴定前仰视液凹面最低处,滴定到达终点时又俯视读数,造成V(标准)偏小,所测结果偏低,错误;
故选A,故答案为:
A;
(4)高锰酸钾溶液具有强氧化性,能与盐酸发生氧化还原反应生成氯气,如果矿石是用盐酸溶解配制成待测液,消耗KMnO4标准溶液的体积偏大,所测结果偏高,故答案为:
KMnO4氧化Cl-,消耗KMnO4的量增多;
(5)酸性高锰酸钾溶液氧化Fe2+的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,由方程式可得10mL待测液中n(Fe2+)=5×n(MnO4-)=5×0.020mol·L-1×17.20×10-3L=1.72×10-3mol,100mL待测液中铁元素的质量m(Fe)=1.72×10-3mol×10×56g/mol=0.9632g,则矿石中含铁的质量分数为0.9632g/2×100%≈48.2%,故答案为:
48.2%。
【点睛】本题考查氧化还原反应滴定、物质含量测定等,侧重于考查实验能力和计算能力,注意把握铁离子的性质、滴定原理和利用关系式法计算是解答关键。
10.Ⅰ.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号
HA物质的量浓度(mol·L-1)
NaOH物质的量浓度(mol·L-1)
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH=a
乙
c
0.2
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH=9
(1)不考虑其它组的实验结果,从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸________________________________________________________
(2)丙组实验混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________________
(3)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________________mol·L-1,混合溶液中,c(Na+)-c(A-)=_________________________mol·L-1(不能做近似计算)。
Ⅱ.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ∆H=﹣92.4kJ•mol-1,在773K时,分别将2molN2和6molH2充入在一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/m