时间:2019-07-04 00:10:23
1、填空题 (15分)海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | HCO3- |
含量/mg?L-1 | 9360 | 83 | 160 | 1100 | 16000 | 1200 | 118 |
参考答案:(1)HCO3-+H2OH2CO3+OH- (2分);4×10-3 (2分)
(2)① 2Cl--2e-=Cl2↑ (2分) ② 阴 (1分);CaCO3和Mg(OH)2(2分)③ b (1分)
(3)Li+ (1分) LiFePO4-e-=FePO4+Li+ (2分) (4)1:5 (2分)
本题解析:(1)海水中含有碳酸氢根离子,水解显碱性,离子方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-。根据表中数据可知该海水中Ca2+的物质的量浓度为
4×10-3 mol/L。
(2)①电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,因此开始时是海水中的氯离子放电,则开始时阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
②由于阴极是氢离子放电生成氢气,从而在阴极产生氢氧根,氢氧根与镁离子结合生成CaCO3和Mg(OH)2。产生的氢氧根还能与碳酸氢根反应生成碳酸根,因此还有碳酸钙沉淀产生,则电解一段时间,阴极会产生水垢,其成份为CaCO3和Mg(OH)2。
③在外加电流的作用下海水中的阴阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜移动,从而使1个间隔室的海水被淡化,而相邻间隔室的海水被浓缩,则根据装置图可知a和c是被浓缩的海水,则淡水的出口为b口。
(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如右图所示:该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。这说明锂是该电池的负极,失去电子,阳离子Li+向正极移动。则根据示意图可知左图中的小黑点表示Li+。充电是放电的逆反应,即该电极是阳极,阳极失去电子,则充电时该电极的反应式为LiFePO4-e-=FePO4+Li+ 。
(4)假设反应中得到1mol高锰酸钾,则由锰酸钾转化为高锰酸钾时锰元素的化合价从+6价升高到+7价,失去1个电子,则需要氯气0.5mol。得到1mol锰酸钾,其中锰元素的化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子。氧气在反应中得到4个电子,则根据电子得失守恒可知需要氧气是0.5mol,因此氯气与氧气的体积之比是1:1。又因为氧气在空气中的体积份数是0.2,因此氯气与空气的体积比为1:5。
考点:考查海水资源的综合利用、氧化还原反应以及电化学原理的应用等
本题难度:困难
2、简答题 某次实验需用0.4mol?L-1?NaOH溶液480mL.配制方法如下:
(1)配制该溶液应选用______mL容量瓶;
(2)用托盘天平准确称量______g?固体NaOH;
(3)将称量好的NaOH固体放在500mL大烧杯中,倒入约300mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使固体全部溶解,待______后,将烧杯中的溶液注入容量瓶中;
(4)用少量蒸馏水洗涤烧杯______次,洗涤后的溶液______,轻轻晃动容量瓶,使溶液混合均匀;
(5)向容量瓶中加入蒸馏水,到液面______时,改用______加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切.盖好瓶塞,______;
(6)若在配制过程中出现下列情况,将使所配制的NaOH溶液的浓度偏高的是______,偏低的是______,对实验结果没有影响的是______(填各选项的序号).
A.所用的NaOH中混有少量Na2O
B.用托盘天平称量一定质量固体NaOH时,所用的小烧杯内壁不太干燥
C.配制溶液所用的容量瓶洗净后没有烘干
D.固体NaOH在烧杯中溶解后,立即将溶液转移到容量瓶内并接着进行后续操作
E.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
F.最后确定NaOH溶液体积(定容)时,俯视观察液面与容量瓶刻度线
G.定容摇匀后静止,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线.
参考答案:(1)因溶液的体积480mL,但容量瓶的规格没有480mL,所以选用500mL容量瓶,故答案为:500mL;
(2)需氢氧化钠的质量为m=0.5L×0.4mol?L-1×40g/mol=8.0g,故答案为:8.0;
(3)氢氧化钠溶解放出大量的热,溶液具有热胀冷缩的性质,影响溶液体积,故应先冷却至室温,故答案为:待溶液冷却至室温后;
(4)为保证溶质尽可能转移到容量瓶中,需用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3?次,并将洗涤液一起转入容量瓶中,
故答案为:2-3;一起转入容量瓶中;
(5)向容量瓶中加入蒸馏水,到液面离刻度线1-2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切.盖好瓶塞,上下颠倒混合均匀,
故答案为:1~2cm时;胶头滴管;上下颠倒混合均匀;
(6)A.Na2O与水反应生成氢氧化钠,62gNa2O可生成NaOH80g,NaOH的质量增大,所以溶液浓度偏高;
B.小烧杯内壁不太干燥,不影响氢氧化钠的质量,对溶液浓度无影响;
C.最后需要定容,容量瓶洗净后没有烘干,对溶液浓度无影响;
D.液体具有热胀冷缩的性质,氢氧化钠溶解放热,未冷却到室温,趁热将溶液到入容量瓶,并配成了溶液,会导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高;
E.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容,少量氢氧化钠沾在烧杯壁与玻璃棒上,氢氧化钠的实际质量减小,溶液浓度偏低;
F.定容时,俯视容量瓶刻度线,使溶液的体积偏低,所以溶液浓度偏高;
G.定容摇匀后静止,液面低于刻度线,一部分溶液留在瓶塞与瓶口之间,再加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,所以溶液浓度偏低.
所以偏高的有ADF,偏低有EG,无影响的是BC,
故答案为:ADF;EG;BC.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在标准状况下,将a L NH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度为ρg/cm3,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol/L。下列叙述中正确的是?
A.ω=35a/(22.4Vρ)
B.c =a/(22.4V)mol/L
C.等浓度等体积的上述氨水和氢氧化钠溶液分别与等体积等浓度的稀盐酸反应,两者放出的热量相等
D.在氨水中存在分子间作用力、氢键、共价键
参考答案:D
本题解析:ω=,A错误;c=
,B错误;氨水是弱碱,氨水的电离过程吸热,所以等物质的量的氨水与氢氧化钠与等物质的量盐酸反应放热前者少,C错误;氨水中存在氨分子、水分子、一水合氨分子,分子内都存在共价键,分子间存在范德华力和氢键,D正确。
点评:记住化学计算基本公式。
本题难度:一般
4、选择题 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA
B.在常温常压下,1.7g NH3含有的原子数为0.4NA
C.标准状况下,11.2 L水中含有的原子数是1.5NA
D.0.2mol?L-1的 Na2SO4溶液中含Na+数目为0.4NA
参考答案:B
本题解析:A.1molCl2与足量Fe反应,转移的电子数为2NA.错误。B. 1.7g 的物质的量为0.1mol,每个分子中含有4个原子,所以0.1mol的NH3含有的原子数为0.4NA。正确。C水在标准状况下不是气体,所以不能使用气体摩尔体积。错误。D.只知道浓度而无体积无法计算物质的微粒的多少。错误。
本题难度:一般
5、选择题 设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是(?)
A.标准状况下,2.24LCHCl3含有的分子数为0.1NA
B.2.8 g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
C.0.1molCnH2n+2中含有的C-C键数为0.1nNA
D.1mol苯乙烯中含有的C=C数为4NA
参考答案:B
本题解析:标准状况下,CHCl3是液体,A错误。烯烃的通式为CnH2n,2.8 g乙烯和丙烯的混合气体物质的量为0.2mol,所含碳原子数为0.2NA,B正确。0.1molCnH2n+2中含有的C-C键数为0.1(n-1)NA,C错误。苯环中没有双键,D错误。
本题难度:简单