时间:2017-08-10 00:21:34
1、选择题 2007年诺贝尔化学奖获得者德国科学家格哈德·埃特尔在表面化学研究领域作出了开拓性贡献。化学家将研究气体与固体（或液体）在界面上所发生的物理化学现象的科学称为表面化学。对下列现象的研究不属于表面化学范畴的是
A．氯化银在水中的溶解平衡
B．氢氧燃料电池中电极上的反应
C．铁在潮湿的空气中生锈
D．氮气与氢气在铁触媒作用下化合
参考答案：A
本题解析：题干中强调“表面化学”有气体参与，只有A选项的溶解平衡与气体无关，故不属表面化学范畴。
本题难度：一般
2、填空题 （12分）有关硫化物的几个问题。
（1）H2S在空气中可以燃烧。
已知：① 2H2S(g) + O2(g) 
2S(s) + 2H2O(g) ΔH= －442.38 kJ/mol
②S(s) + O2(g) SO2(g) ΔH= －297.04 kJ/mol
H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O(g)的热化学方程式是 。
（2）SO2是大气污染物，海水具有良好的吸收SO2的能力，其过程如下。
① SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最终会电离出SO32—，其电离方程式是 。
② SO32—可以被海水中的溶解氧氧化为SO42—。海水的pH会 （填“升高” 、“不变”或“降低”）。
③ 为调整海水的pH，可加入新鲜的海水，使其中的HCO3—参与反应，其反应的离子方程式是 。
④ 在上述反应的同时需要大量鼓入空气，其原因是 。
（3）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS，慢慢转变为铜蓝（CuS），用化学用语表示由ZnS转变为CuS的过程： 。
参考答案：（1）2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g) ΔH= －1036.46 kJ/mol （2）① H2SO3
HSO3—+ H+ HSO3— SO3 2—+ H+ （每个1分，共2分） ② 降低 ③ HCO3 —+ H+ CO2 ↑+ H2O（2分）
④提高脱硫海水的溶解氧，将SO32-氧化成为SO42-，有利于平衡H2SO3HSO3—+ H+ HSO3— SO3 2—+ H+ 正向移动，提高二氧化硫的转化率，同时起到加快反应速率的作用。（3）CuSO4 Cu 2++SO42-，ZnS（s）Zn(aq) +S2-(aq)，Cu 2(aq)++ S2-(aq) CuS（s）
本题解析：（1）将①+②×2可得H2S(g)与O2(g)反应的化学方程式，则其ΔH=－442.38 kJ/mol+ （－297.04 kJ/mol ）×2=－1036.46 kJ/mol，所以H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O(g)的热化学方程式是：2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+2H2O(g) ΔH= －1036.46 kJ/mol 。（2）①H2SO3是二元中强酸，分步电离。电离方程式为：H2SO3HSO3—+ H+ 、HSO3— SO3 2—+ H+ ②会发生反应：2SO2+ 2H2O+O22H2SO4，产生了强酸所以pH降低。③溶解了SO2的海水显酸性，与HCO3 —反应的离子方程式为HCO3 —+ H+ CO2 ↑+ H2O 。④大量鼓入空气可以提高氧气的浓度，将SO32-氧化成为SO42-，有利于平衡H2SO3HSO3—+ H+ HSO3— SO3 2—+ H+ 正向移动，提高二氧化硫的转化率，同时起到加快反应速率的作用。（3）CuSO4遇到ZnS转化为CuS是一个沉淀的转化过程，溶解度大的沉淀转化为溶解度小的沉淀，发生的反应有：CuSO4 Cu 2++SO42-，ZnS（s）Zn(aq) +S2-(aq)，Cu 2+(aq)+ S2- (aq) CuS（s）
考点：热化学方程式的计算、离子方程式的书写和沉淀转化。
本题难度：困难
3、填空题 科学家利用淡水与海水之间含盐量的差别发明了一种新型电池——水电池。
（1）用二氧化锰纳米棒作电池正极可提高发电效率，这是利用纳米材料的 ? 特性，使之能与钠离子充分接触。
（2）水电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl，该电池的负极反应式为 。水电池工作时，Na＋不断向?极方向移动。
（3）水电池生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为?。
（4）某温度下，Fe（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如右图。请据右图分析：
①该温度下，溶度积常数的关系为：KSP[Fe（OH）3]?KSP[Mg（OH）2]（填“＞”、“＝”或“＜”）；
②如果在新生成的Mg（OH）2浊液中滴入足量的FeCl3溶液，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是?。
参考答案：（1）较强的吸附能力或较大的表面积?（2分）
（2）Ag + Cl－－e－＝AgCl （3分，2倍计量数、加“↓”不扣分，产物写Ag+不给分） 正（2分）
（3）2 mol（3分，单位错漏扣1分）?（4）① ＜ （2分）
②Mg（OH）2浊液中存在沉淀溶解平衡（1分），Mg（OH）2（s）
Mg2+（aq）+2OH－（aq），滴入足量的FeCl3溶液，c（Fe3+）×c3（OH―）＞KSP[Fe（OH）3],Fe3+与OH－生成更难溶的Fe（OH）3（1分），使Mg（OH）2浊液沉淀溶解平衡向右移动（1分），Mg（OH）2浊液转化为Fe（OH）3沉淀（1分）。（注意要点，合理即给分）
本题解析：（1）由于纳米材料的表面积大，具有很强的吸附能力，所以使之能与钠离子充分接触而提高发电效率。
（2）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。根据总反应式5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl可知，Mn元素的化合价从＋4价降低到＋3.6价，得到电子做氧化剂。Ag元素的化合价从0价升高到＋1价失去电子做还原剂。所以银是负极，电极反应式为Ag + Cl－－e－＝AgCl。水电池工作时，阳离子Na＋不断向正极方向移动。
（3）Mn元素的化合价从＋4价降低到＋3.6价，所以水电池生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为1mol×5×（4－3.6）＝2mol。
（4）①根据图像可知，在金属阳离子的物质的量浓度相同的情况下，氢氧化铁对应的pH小于氢氧化镁对应的pH值，所以氢氧化铁的溶度积常数小于氢氧化镁的溶度积常数。
②由于Mg（OH）2浊液中存在沉淀溶解平衡Mg（OH）2（s）Mg2+（aq）+2OH－（aq），滴入足量的FeCl3溶液，当溶液中c（Fe3+）×c3（OH―）＞KSP[Fe（OH）3]时,Fe3+与OH－生成更难溶的Fe（OH）3，使Mg（OH）2浊液的沉淀溶解平衡向右移动，从而使Mg（OH）2浊液全部转化为Fe（OH）3沉淀。
本题难度：一般
4、填空题 某自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、、HCO32－、SO42－、Cl—，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢。锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉的危险，因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20℃时的溶解度数据为：
(1)请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有Mg(OH)2的原因：_________________________?。
(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去。试剂X是_____________ (填序号)。
A．食醋
B．氯化钡
C．碳酸钠
D．碳酸氢钠
(3)水中的Ca2+、Mg2+可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与Ca2+、Mg2+都以等物质的量进行反应。现取含Ca2+浓度为0.40g/L的自来水样10mL，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01mol/L的M溶液20.00 mL，则该自来水样中Mg2+的物质的量浓度是______________________________。
参考答案：(1)Mg(HCO3)2
MgCO3↓+H2O+CO2↑，? MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
(2)C?(3)0.01mol/L
本题解析：（1）因为在加热的条件下碳酸氢镁会分解生成碳酸镁，继续加热，碳酸镁可以和水发生水解反应生成氢氧化镁。
（2）钙的碳酸盐易溶于盐酸，所以可加入碳酸钠，生成碳酸钙而除去。
（3）10ml自来水中含有钙离子的物质的量是
，
同时消耗M也是0.0001mol。M总的物质的量是0.01mol.L×0.02L＝0.0002mol，所以和镁离子反应的M是0.0002mol－0.0001mol＝0.0001mol，则镁离子是0.0001mol，所以其浓度为
本题难度：一般
5、简答题 在进行胃部透视时，为取得良好的检查效果，需要在检查之前服用“钡餐”，“钡餐”的主要成分是硫酸钡．在25℃时，1L水中约能溶解2.4×10-3g?硫酸钡，它的溶度积常数Ksp=1.1×10-10．
（1）钡离子是一种有毒的重金属离子，当人体中钡离子浓度达到2×10-3mol?L-1时，就会对健康产生危害．请通过计算说明为什么可以用硫酸钡作为“钡餐”．
（2）在25℃时，1L水中约能溶解0.018g?碳酸钡，且胃液是酸性的，能否用碳酸钡代替硫酸钡作为“钡餐”的主要成分？
参考答案：（1）根据硫酸钡的溶解平衡计算，在硫酸钡中存在平衡：BaSO4（s）
?Ba2+（aq）+SO42-（aq），
c（Ba2+）=
本题解析：
本题难度：一般