高考化学-有机化学基础测试题+电解质溶液测试题+电化学基础测试题+常见金属及其化合物测试题 50页

高考化学-有机化学基础测试题+电解质溶液 测试题+电化学基础测试题+常见金属及其化合物测试题 专题 17 有机化学基础(附参考答案) 一、选择题(每小题 5 分，共 40 分) 1．(2010·海南化学改编)下列化合物分子中的所有原子都处于同 一平面的是( ) ①溴苯 ②对二甲苯 ③氯乙烯 ④丙烯 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 解析：对二甲苯与丙烯中都存在甲基，所有原子不可能处于同一 平面；而溴苯可看作一个 Br 取代了苯中一个 H，位于同一平面；氯 乙烯可看作乙烯中一个 H 被一个 Cl 代替，所有原子都位于同一平面 内。 答案：D 2．(2011·安徽安庆高三教学质量检测)在核磁共振氢谱中出现两 组峰，其氢原子数之比为 3:2 的化合物是( ) 解析：该题结合分子的对称性以及等效氢规律，考查分子结构中 氢原子的种类。A 不符合，该分子出现两组峰，其氢原子数之比为 3:1；B 不符合，该分子出现四组峰，其氢原子数之比为 2:1:1:1，C 符合，该分子出现两组峰，其氢原子数之比为 3:2；D 不符合，该分 子出现三组峰，其氢原子数之比为 3:2:1。 答案：C 3．(2010·福建理综，6)下列关于有机物的正确说法是( ) A．聚乙烯可发生加成反应 B．石油干馏可得到汽油、煤油等 C．淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体 D．乙酸乙酯、油脂与 NaOH 溶液反应均有醇生成 解析：聚乙烯 CH2—CH2 无碳碳双键，A 错误；石油分馏可 得到汽油、煤油，B 错误；淀粉完全水解只生成葡萄糖，蛋白质水解 生成氨基酸，C 错误；乙酸乙酯水解生成乙醇，油脂水解生成甘油， 均属于醇，D 正确。 答案：D 4．在举国欢庆新中国 60 华诞之际，北京大街小巷对大量盆栽鲜 花施用了 S－诱抗素剂，以保证鲜花盛开，S－诱抗素的分子结构如 图所示，下列关于该分子的说法正确的是( ) A．S－诱抗素含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．S－诱抗素能与氯化铁溶液发生显色反应 C．S－诱抗素能发生加成反应、水解反应、氧化反应 D．1 mol S－诱抗素在一定条件下可分别与 4 mol H2、2 mol NaOH 发生反应 解析：根据 S－诱抗素的分子结构可知，它含有碳碳双键、羟基、 羰基和羧基，A 选项正确；S－诱抗素分子中的六元环不是苯环，因 此没有酚羟基，不能发生显色反应，B 选项错误；S－诱抗素分子中 不含酯基，也没有卤素原子，故它不能发生水解反应，C 选项错误； 由于 S－诱抗素分子中羟基为醇羟基，不能与氢氧化钠反应，只有羧 基与氢氧化钠发生中和反应，羰基能与氢气发生加成反应，1mol S－ 诱抗素在一定条件下可分别与 4 molH2、1 mol NaOH 发生反应，D 选 项错误。 答案：A 5．某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下： 该有机分子的核磁共振谱图如下(单位是 ppm)。 下列关于该有机物的叙述正确的是( ) A．该有机物不同化学环境的氢原子有 8 种 B．该有机物属于芳香族化合物 C．键线式中的 Et 代表的基团为—CH3 D．该有机物不能发生消去反应 解析：A 项中判断氢原子的种类可根据球棍模型，也可根据核磁 共振峰有 8 组，从而确定氢原子有 8 种，正确。B 项该分子中不含有 苯环，不属于芳香族化合物，错误。C 项中结合其球棍模型知 Et 为 —CH2CH3，错误。D 项中连接羟基的碳的相邻碳上有氢原子，故该 有机物在一定条件下能发生消去反应，错误。 答案：A 6．(2011·北京海淀区高三模拟)有机物 M 的结构简式为： 有关 M 的下列叙述 中正确的是( ) A．可与 H2 反应，1 mol M 最多消耗 5 mol H2 B．可与浓溴水反应，1 mol M 最多消耗 4 mol Br2 C．可与 NaOH 溶液反应，1 mol M 最多消耗 3 mol NaOH D．常温下，M 在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度 解析：M 中含有 1 个苯环和 1 个双键，故 1 mol M 可与 4 mol H2 加成，A 错；M 中酚羟基的两个邻位可与 Br2 发生取代反应，双键可 与 Br2 加成，故 1 mol M 可消耗 3 mol Br2，B 错；1 mol M 中含有 1 mol 酚羟基、1 mol 氯原子和 1 mol 由酚羟基和羧基形成的酯基，1 mol 酚 羟基和 1 mol 氯原子水解时，分别消耗 1 mol NaOH,1 mol 由酚羟基和 羧基形成的酯基水解时，要消耗 2 mol NaOH，故 1 mol M 最多消耗 4 mol NaOH，C 错；由于 M 中的 是一 个憎水基，故 M 在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度，D 正确。 答案：D 7．贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇 痛抗炎药，其合成反应式(反应条件略去)如下： 下列叙述错误．．的是( ) A．FeCl3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛 B．1 mol 阿司匹林最多可消耗 2 mol NaOH C．常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛 D．C6H7NO 是扑热息痛发生类似酯水解反应的产物 解析： 答案：B 8．(2010·全国理综Ⅱ)三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的 杰出贡献而荣获 2005 年度诺贝尔化学奖，烯烃复分解反应可示意如 下： 下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成 的是 ( ) A. B. C. D. 解析：据题中信息可知 A 的反应产物为 与 CH2===CH2， B 的反应产物为 CH2===CH—CH3 与 ，C 的反应产物为 与 CH2===CH2，D 的反应产物为 与 CH2===CH－ CH3。 答案：A 二、非选择题(共 60 分) 9．(20 分)(2010·浙江理综，28)最近科学家获得了一种稳定性好、 抗氧化能力强的活性化合物 A，其结构如下： A B 在研究其性能的过程中，发现结构片段 X 对化合物 A 的性能起 了重要作用。为了研究 X 的结构，将化合物 A 在一定条件下水解只 得到 B(如上)和 C。经元素分析及相对分子质量测定，确定 C 的分子 式为 C7H6O3，C 遇 FeCl3 水溶液显紫色，与 NaHCO3 溶液反应有 CO2 产生。 请回答下列问题： (1)化合物 B 能发生下列哪些类型的反应________。 A．取代反应 B．加成反应 C．缩聚反应 D．氧化反应 (2)写出化合物 C 所有可能的结构简式________。 (3)化合物 C 能经下列反应得到 G(分子式为 C8H6O2，分子内含有 五元环)： ①确认化合物 C 的结构简式为________。 ②F→G 反应的化学方程式为________。 ③化合物 E 有多种同分异构体，1H 核磁共振谱图表明，其中某 些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这 些同分异构体中任意三种的结构简式________。 解析：(1)B 中含有的官能团有—OH 和碳碳双键，—OH 可发生 取代反应，碳碳双键能与溴水发生加成反应，也能与酸性 KMnO4 发 生氧化反应。 (2)C 的分子式为 C7H6O3，C 遇 FeCl3 水溶液显紫色，可知 C 中 含有酚羟基，与 NaHCO3 溶液反应有 CO2 产生，推知 C 中含有 —COOH，故 C 可能的结构简式为 和 (3)C――→ 还原 D 过程为羧基还原成醇羟基，D――→ HBr E 过程为醇羟基 被 Br 原子取代，E――→ NaCN H3O＋ F 过程与题中已知 RX――→ NaCN H3O＋ RCOOH 的过程 原理一样，G 含五元环可知苯环上两支链相邻，故 C 的结构简式为 F―→G 反应的化学方程式为 E 的 结构简式为 E 的同分异构体且符合题目要求的化合物的 结构简式为 答案：(1)ABD 10．(20 分)(2010·四川理综，28)已知： 以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体 E(转化过 程中的反应条件及部分产物已略去)。 其中，A、B、C、D 分别代表一种有机物；B 的化学式为 C4H10O2， 分子中无甲基。 请回答下列问题： (1)A 生成 B 的化学反应类型是__________________。 (2)写出生成 A 的化学反应方程式：__________________。 (3)B 在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。写出 2 种相对 分子质量比 A 小的有机产物的结构简式： _____________________________________________________ (4)写出 C 生成 D 的化学反应方程式： ____________________________________________________ (5)含有苯环，且与 E 互为同分异构体的酯有________种，写出 其 中 一 种 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： _______________________________。 解析：本题考查学生接受信息的能力，根据题目提供的新信息结 合已有的知识进行综合处理。A 到 B 结合 B 的分子式 C4H10O2，可知 由乙炔和甲醛反应有 2 mol 甲醛参与反应。A 到 B 是与氢气反应属于 加成或者还原反应。根据 B 的分子式可知 A 与 2 mol 氢气加成。B 到 C 是进一步氧化为醛，两端的羟基全部被氧化为醛基。(3)问考查了醇 的消去，有三种消去方法，任写两种即可。(4)要想做对这一问需要仔 细观察题目所给第二个信息的反应机理。(5)考查官能团位置异构，即 酯基异构。 答案：(1)加成反应(或还原反应) (2)H—C≡C—H＋2HCHO ――→ 一定条件 HOCH2CCCH2OH (3)CH2===CH—CH2CH2OH、 11．(20 分)(2011·重庆，28)食品添加剂必须严格按照食品安全国 家标准(GB2760－2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂 G 和 W，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。 (1)G 的制备 ①A 与苯酚在分子组成上相差一个 CH2 原子团，它们互称为 ________；常温下 A 在水中的溶解度比苯酚的________(填“大”或 “小”)。 ②经反应 A→B 和 D→E 保护的官能团是________。 ③E→G 的化学方程式为________。 (2)W 的制备 ①J→L 为加成反应，J 的结构简式为________。 ②M→Q 的反应中，Q 分子中形成了新的________(填“C—C 键”或“C—H 键”)。 ③用 Q 的同分异构体 Z 制备 为避免 R—OH＋HO—R――→ 催化剂 △ R—O—R＋H2O 发生，则合理的制备途径为 酯化、________、________。(填反应类型) ④应用 M→Q→T 的原理，由 T 制备 W 的反应步骤为 第 1 步：________；第 2 步：消去反应；第 3 步：________。(第 1、3 步用化学方程式表示) 解析：(1)①A 中也含有酚羟基，组成上与苯酚相差一个 CH2 原 子团，它们的关系是同系物；A 的碳原子数比苯酚多，溶解度应小于 苯酚的。 ②从 A―→E 过程中结构的变化看，A―→B 过程中酚羟基反应 了，D―→E 过程中酚羟基又生成了，故过程中保护的官能团是酚羟 基。 ③从 E―→G 的结构变化看，是羧基生成了酯基，故发生的是酯 化反应，方程式为： (2)①J 能跟 2HCl 加成，说明 J 中有两个碳碳双键或碳碳三键，J 中只有两个碳，故 J 是乙炔，结构简式为 HC≡CH。 ②两个乙醛发生反应时，其中一分子乙醛断开碳氧双键，另一分 子乙醛断开α－H，H 原子接到氧原子上，剩余的部分接到碳原子上， 故新形成的化学键是 C—C 键。 ③ 的同分异构体经过三步生成 且第一步是酯化，其结构应为 经过酯化、加聚、水解即可得到 ④T 中有 4 个碳原子，而 W 中有 6 个碳原子，故第一步应由 M 和 T 发生类似 M―→Q 的反应，方程式为： 答案：(1)①同系物 小 ②—OH 专题 7 电解质溶液(附参考答案) 一、选择题(每小题 5 分，共 50 分) 1．(2010·上海化学)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是 ( ) A．氨水与氯化铵的 pH＝7 的混合溶液中：[Cl－]>[NH＋ 4 ] B．pH＝2 的一元酸和 pH＝12 的一元强碱等体积混合：[OH－] ＝[H＋][来源:学,科,网 Z,X,X,K] C．0.1 mol·L－1 的硫酸铵溶液中：[NH＋ 4 ]>[SO2－ 4 ]>[H＋] D．0.1 mol·L－1 的硫化钠溶液中：[OH－]＝[H＋]＋[HS－]＋[H2S] 解析：据电荷守恒：[NH＋ 4 ]＋[H＋]＝[OH－]＋[Cl－]，因 pH＝7，[H ＋]＝[OH－]，故[Cl－]＝[NH＋ 4 ]，A 错；B 选项只有酸碱都是强酸、强碱 才符合；Na2S 溶液中的质子守恒关系为：[OH－]＝[H＋]＋[HS－]＋ 2[H2S]，故 D 错。 答案：C 2．25℃时在五份蒸馏水中分别加入适量的下列物质，所得实验 结果如下表所示： 加入物质 HCl(aq) FeCl3 NaOH HCOONa C2H5OH 溶液的 pH 3 4 10 11 未测定 水的电 离程度 α1 α2 α3 α4 α5 加入物质后水的电离程度由大到小排列顺序正确的是( ) A．α3>α1>α5>α4>α2 B．α4>α2>α5>α3>α1 C．α2>α4>α5>α1>α3 D．α1>α3>α5>α2>α4 解析：本题考 查影响水电离平衡的因素。加入 HCl(aq)和 NaOH 时，水的电离受到抑制，盐酸中水电离出的 c(H＋)＝10－11mol/L，NaOH 溶液中水电离出的 c(H＋)＝10－10mol/L。加入能水解的盐时，水的电 离受到促进，FeCl3 溶液中水电离出的 c(H＋)＝10－4mol/L，HCOONa 溶液中水电离出的 c(OH－)＝10－3mol/L。CH3CH2OH 是非电解质，其 中水的电离程度不变，c(H＋)＝10－7mol/L。 答案：B 3．(2011·北京东城区期末)25 ℃时，几种弱酸的电离常数如下： 弱酸的化学式 CH3COOH HCN H2S 电离常数(25 ℃) 1.8×10－5 4.9×10－10 K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15 25 ℃时，下列说法正确的是( ) A．等物质的量浓度的各溶液的 pH 关系为：pH(CH3COONa)> pH(Na2S) >pH(NaCN) B．a mol/L HCN 溶液与 b mol/L NaOH 溶液等体积混合，所得溶 液中 c(Na＋)>c(CN－)，则 a 一定大于 b C．NaHS 和 Na2S 的混合溶液中，一定存在 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH －)＋c(HS－)＋2c(S2－) D．某浓度的 HCN 溶液的 pH＝d，则其中 c(OH－)＝10－d mol/L 解析：A 项，电离常数越大，酸越强，则其强碱盐所对应溶液的 pH 越小，故不正确；B 项，若 a＝b，两者恰好完全反应生成 NaCN， 由于 CN－水解使得溶液中 c(Na＋)>c(CN－)，故不正确；C 项，所列关 系式为电荷守恒式，正确；D 项，某浓度的 HCN 溶液的 pH＝d，则 c(OH－)＝10d－14mol/L，不正确。 答案：C 4．(2011·福建，10)常温下 0.1mol·L－1 醋酸溶液的 pH＝a ，下列 能使溶液 pH＝(a＋1)的措施是( ) A．将溶液稀释到原体积的10 倍 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入等体积 0.2 mol·L－1 盐酸 D．提高溶液的温度 解析：将溶液稀释 10 倍，会促进醋酸的电离，使得 a7 时，c(C6H5O－)>c(K＋)>c(H＋)>c(OH－) B．pH<7 时，c(K＋)>c(C6H5O－)>c(H＋)>c(OH－) C．V[C6H5OH(aq)]＝10 mL 时，c(K＋)＝c(C6H5O－)>c(OH－)＝c(H ＋) D．V[C6H5OH(aq)]＝20 mL 时，c(C6H5O－)＋c(C6H5OH)＝2c(K＋) 解析：A 项，pH>7，应该有 c(OH－)>c(H＋)，A 错误；B 项不符 合电荷守恒规律；V[C6H5OH(aq)]＝10mL 时，KOH 与苯酚恰好中和， 生成强碱弱酸盐，溶液显碱性。C 错误，D 项符合物料守恒关系，正 确。 答案：D 7．某温度下，pH＝11 的氨水和 NaOH 溶液分别加水稀释 100 倍，溶液的 pH 随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断错误的是 ( ) A．a 的数值一定大于 9 B．Ⅱ为氨水稀释时溶液的 pH 变化曲线 C．稀释后氨水中水的电离程度比 NaOH 溶液中水的电离程度大 D．完全中和相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体 积 V(NaOH)9，A 对；稀释后氨水电离出的 c(OH－)大于 NaOH 电离出的 c(OH－)，因此氨水中水的电离程度小于 NaOH 溶液中水的电离程度，C 错；pH＝11 的氨水和 NaOH 溶液， NH3·H2O 的物质的量浓度大于 NaOH 的物质的量浓度，因此中和相 同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸 V(NaOH)c(Na＋) C．c 点表示 CH3COOH 和 NaOH 恰好反应完全 D．b、d 点表示的溶液中cCH3COO－·cH＋ cCH3COOH 均等于 K 解析：a 点表示的溶液的 pH＝3，c(H＋)＝c(CH3COO－)＝10－3mol·L －1，A 对。b 点表示的溶液呈酸性，c(H＋)>c(OH－)，由电中性可得 c(CH3COO－)>c(Na＋)，B 对。电离平衡常数 K 与溶液浓度、酸碱性均 无关，所以 b、d 点表示的溶液中cCH3COO－·cH＋ cCH3COOH 均等于 K，D 对。 c 点表示的是过量 CH3COOH 和 NaOH 反应所得溶液，C 错。 答案：C 9．已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10 － 12，Ksp(MgF2)＝ 7.42×10－11。下列说法正确的是( ) A．25℃时，饱和 Mg(OH)2 溶液与饱和 MgF2 溶液相比，前者的 c(Mg2＋)大[来源:Zxxk.Com] B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2 ＋)增大 C．25℃时，Mg(OH)2 固体在 20 mL 0.01 mol·L－1 氨水中的 Ksp 比 在 20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl 溶液中的 Ksp 小 D．25℃时，在 Mg(OH)2 悬浊液中加入 NaF 溶液后，Mg(OH)2 不可能转化为 MgF2 解析：A 项，Mg(OH)2 的溶度积小，故其电离出的 Mg2＋浓度要 小一些，错；B 项，NH ＋ 4 可以结合 Mg(OH)2 电离出的 OH－，从而促 使 Mg(OH)2 的电离平衡正 向移动，c(Mg2＋)增大，正确；C 项，Ksp 仅与温度有关，故错；D 项只要不断加入足量 NaF 溶液，会促进 Mg(OH)2 不断溶解转化为 MgF2。 答案：B 10．某温度下，Ag2SO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是( ) A．a 点表示 Ag2SO4 的不饱和溶液，加入 Na2SO4 固体不能使溶 液由 a 点变到 b 点 B．a 点表示 Ag2SO4 的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由 a 点变到 c 点 C．0.04 mol·L－1 的 AgNO3 溶液与 0.2 mol·L－1 的 Na2SO4 溶液等 体积混合有 Ag2SO4 沉淀生成 D．Ag2SO4 的溶度积常数(Ksp)为 1×10－3 解析：图中曲线上的点对应的溶液均为饱和溶液，每一点对应的 c(Ag＋)、c(SO2－ 4 )之积为常数。曲线下的点均为不饱和溶液，向 a 点对 应的溶液中加 Na2SO4 固体后 c(SO2－ 4 )增大，在 c(Ag＋)不变的情况下， 随着 c(SO2－ 4 )的增大溶液会变成 b 点对应的饱和溶液，A 错。蒸发 a 点对应的溶液时，两离子的浓度同时增大，不会变为 c 点对应的溶液， B 错。选项 C 中 c2(Ag＋)·c(SO2－ 4 )＝4×10－5，Ksp＝(2×10－2)2×5×10－ 2＝2×10－5，则 c2(Ag＋)·c(SO2－ 4 )>Ksp，由此可知有沉淀生成，C 对、D 错。 答案：C 二、非选择题(共 50 分) 11．(15 分)(高考预测题)已知水在 25℃和 100℃时，其电离平衡 曲线如下图所示：[来源:学,科,网 Z,X,X,K] (1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明 理由： _______________________________________________________ ___ _______________________________________________________ ___。 (2)25℃时，将 pH＝9 的 NaOH 溶液与 pH＝4 的 H2SO4 溶液混合， 若所得混合溶液的 pH＝7，则 NaOH 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为 ________。 (3)100℃时，若 100 体积 pH1＝a 的某强酸溶液与 1 体积 pH2＝b 的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的 pH1 与强碱的 pH2 之 间 应 满 足 的 关 系 是 ( 用 a 、 b 表 示)____________________________________。 (4)在曲线 B 对应温度下，pH＝2 的某 HA 溶液与 pH＝10 的 NaOH 溶液等体积混合后，混合溶液的 pH＝5。请分析其原因： ________________。 解析：(1)水的电离是吸热的，升温使 c(H＋)、c(OH－)均增大，10 －12>10－14，所以 25℃时水的电离平衡曲线应是曲线 A。 (2)根据 2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O，求出 NaOH 溶液与 H2SO4 溶液的体积比。 (3)根据题意，反应后溶液呈中性，则有 100×10－a＝1×10－(12－b)， 即可求出 a、b 的关系。 (4)在曲线 B 对应温度下，pH＝2 的某 HA 溶液和 pH＝10 的 NaOH 溶液中的 c(H＋)、c(OH－)相等，混合之后溶液呈酸性，则 HA 是弱酸。 答案：(1)A 升温使 H2O H＋＋OH－平衡正向移动，c(H＋)、 c(OH－)均增大，Kw 增大，10－12>10－14，所以 25℃时水的电离平衡曲 线应是曲线 A (2)10:1 (3)a＋b＝14 (4)HA 为弱酸 12．(17 分)(1)在 25℃下，将 a mol·L－1 的氨水与 0.01 mol·L－1 的 盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中 c(NH＋ 4 )＝ c(Cl－)，则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含 a 的代数式表示 NH3·H2O 的电离常数 Kb＝________。 (2)常温常压下，空气中的 CO2 溶于水，达到平衡时，溶液的 pH ＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽略水的电离及 H2CO3 的 第二级电离，则 H2CO3 HCO－ 3 ＋H＋的平衡常数 K1＝________(已 知 10－5.60＝2.5×10－6)。 (3)沉淀物并非绝对不溶，其在水及各种不同溶液中的溶解度有 所不同，同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改 变。下图是 AgCl 在 NaCl、AgNO3 溶液中的溶解情况。 由以上信息可知： ①AgCl 的 溶 度 积 常 数 的 表 达 式 为 ____________________________， 由 图 知 AgCl 的 溶 度 积 常 数 为 ________________________________。 ②向 BaCl2 溶液中加入 AgNO3 和 KBr，当两种沉淀共存时，c(Br －)/c(Cl－)＝________。[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－ 10] 解析：(1)由溶液的电荷守恒可得：c(H＋)＋c(NH＋ 4 )＝c(Cl－)＋c(OH －)，已知 c(NH＋ 4 )＝c(Cl－)，则有 c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性；电离 常数只与温度有关，则此时 NH3·H2O 的电离常数 Kb＝cNH＋ 4 ·cOH－ cNH3·H2O ＝ 0.01 mol·L－1×10－7mol·L－1 a mol·L－1－0.01 mol·L－1 ＝ 10－9 a－0.01mol·L－1。 (2)根据电离平衡常数公式可知：K1＝cH＋·cHCO－ 3  cH2CO3 ＝ 10－5.60mol·L－1×10－5.60mol·L－1 1.5×10－5mol·L－1 ＝4.2×10－7mol·L－1。 (3)难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡，原理类似于化学平衡。 ①AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝c(Ag＋)，c(Cl－)；由图可 知，AgCl 的溶度积常数 Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－12。 ②向 BaCl2 溶液中加入 AgNO3 和 KBr，当两种沉淀共存时，两种 沉淀的平衡体系中银离子浓度是一样的，所以，cBr－ cCl－ ＝KspAgBr KspAgCl ＝ 2.7×10－3。 答案：(1)中 Kb＝ 10－9 a－0.01mol·L－1 (2)4.2×10－7mol·L－1 (3)①Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－) 1×10－12 ②2.7×10－3 13．(18 分)不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的 pH 不同。 溶液中被沉淀的离子 Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ 完全生成氢氧化物 沉淀时，溶液的 pH ≥3.7 ≥6.4 ≥4.4 (1)实验室配制 FeCl2 溶液时，需加入少许盐酸和铁粉。 ①只加盐酸、不加铁粉，溶液中会发生什么变化，用离子方程式 表示为______________________________________； ②同时加入盐酸和铁粉后，溶液在放置过程中，哪些离子的浓度 发生了明显的改变(不考虑溶液的挥发)，并指出是如何改变的： ___________。 (2)氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含 FeCl2 杂质，为制得纯净氯化铜 晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示的操作步骤进行提纯。 Cu2＋、Fe2＋、 Cl－、H＋ ―----―→ 氧化剂 X Cu2＋、Fe3＋、 Cl－、H＋ ――-------→ 加入物质 Y 过滤 沉淀 Z 溶液 ―-----―→ 蒸发结晶 CuCl2·2H2O纯 ①下列氧化剂中最适合作氧化剂 X 的是______(填序号)； A．NaClO B．H2O 2 C．KMnO4 D．I2 ②物质 Y 的化学式是________； ③ 写 出 沉 淀 物 Z 在 水 中 的 沉 淀 溶 解 平 衡 方 程 式 ： ______________。 解析：(1)Fe2＋在空气中易被氧化，故加入 Fe；为了抑制其水解 加入 HCl。 (2)在加入氧化剂 X 的前后除了 Fe2＋转化为 Fe3＋，其他离子均没 有变化，可使用的氧化剂为 H2O2。在酸性条件下沉淀 Fe3＋，为了不 引入其他杂质，选择铜的碱性化合物，如 CuO、Cu(OH)2、CuCO3 等。 沉淀 Z 为 Fe(OH)3。 答案：(1)①4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O ②放置过程中，c(Fe2＋)增大，c(H＋)减小 (2)①B ②CuO[或 Cu(OH)2 或 CuCO3] ③Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq)＋3OH－(aq) 专题 8 电化学基础(附参考答案) 一、选择题(每小题 6 分，共 60 分) 1．(2010·天津理综)化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说 法不正确．．．的是( ) A．阿司匹林具有解热镇痛作用 B．可以用 Si3N4、Al2O3 制作高温结构陶瓷制品 C．在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀 D．禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染 解析：阿司匹林是一种常见消炎药，A 正确；Si3N4、Al2O3 熔沸 点高，可制作高温结构陶瓷制品，B 正确；在入海口，Fe、Cu、NaCl 溶液构成原电池，Fe 作负极，加快了闸门的腐蚀，C 错；四乙基铅 易造成铅污染，D 正确。 答案：C 2．(2011·安徽合肥高三调研)下列有关电池的说法中正确的是 ( ) A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 B．铜锌原电池工作时，电子从铜电极沿外电路流向锌电极 C．氢氧燃料电池工作时，氢气在正极被氧化 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 解析：太阳能电池的主要材料是硅而不是二氧化硅；在原电池中， 电子从负极沿外电路流向正极，氢氧燃料电池工作时，氢气在负极失 电子被氧化。 答案：D 3．(2011·安庆二模)2010 年在上海举办的世博会主打环保牌，20 辆氢燃料电池公交车、300 辆氢燃料电池出租车投入运行，它们以氢 气为能源，实现了真正的零污染。氢氧燃料电池的电解液为 KOH 溶 液，下列有关该电池的叙述不正确的是( ) A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．工作一段时间后，电解液中 KOH 的物质的量浓度不变 C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O D．用该电池电解 CuCl2 溶液，产生 2.24 L Cl2(标准状况)时，有 0.2 mol 电子转移 解析：该电池的总反应为：2H2＋O2===2H2O，因此电解液中 n(KOH)不变，c(KOH)减小，B 错。 答案：B 4．(2010·安徽理综)某固体酸燃料电池以 CsHSO4 固体为电解质 传递 H ＋ ，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2 ＋ O2===2H2O，下列有关说法正确的是( ) A．电子通过外电路从 b 极流向 a 极 B．b 极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．每转移 0.1 mol 电子，消耗 1.12L 的 H2 D．H＋由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极 解析：原电池反应中，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反 应，电子从负极经外电路流向正极。H2 发生氧化反应，a 极为负极， b 极为正极，负极反应为：2H2－4e－===4H＋或 2H2―→4H＋＋4e－，正 极反应为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O 或 O2＋4H＋＋4e－―→2H2O，故 A、 B 项错误；该反应中每转移 0.1 mol 电子，消耗标准状况下 1.12L H2， C 项未指明标准状况，错误。 答案：D 5．(2011·浙江五校高三联考)CuI 是一种不溶于水的白色固体， 它可以由反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 而得到。如图所示装置中， a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，在淀粉－KI 溶液中阳极周围 变蓝色，则下列说法正确的是( ) A．若 a 极变红，则在 Pt 电极上：2I－－2e－===I2 碘遇淀粉变蓝 B．若 b 极变红，在 Pt 电极上：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑O2 将 I－氧化为 I2，碘遇淀粉变蓝 C．若 a 极变红，在 Cu 电极上：开始 Cu－2e－===Cu2＋，一段时 间后 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 碘遇淀粉变蓝 D．若 b 极变红，在 Cu 极上：Cu－2e－===Cu2＋ Cu2＋显蓝色 解析：电解 NaCl 溶液(滴入酚酞)，阴极附近变红，若 a 极变红， 则 X 为电源的负极，Y 为正极，故 Cu 电极为阳极，则 Cu－2e－===Cu2 ＋或 Cu―→Cu2＋＋2e－，2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，碘遇淀粉变蓝； 若 b 极变红，则 X为正极，Pt 电极为阳极，则 2I－－2e－===I2 或 2I－―→I2 ＋2e－，碘遇淀粉变蓝，故 C 正确。 答案：C 6．(2010·福建理综)铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋ 2H2SO4=== 2PbSO4＋2H2O 研读下图，下列判断不正确．．．的是( ) A．K 闭合时，d 电极反应式： PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO2－ 4 B．当电路中转移 0.2 mol 电子时，I 中消耗的 H2SO4 为 0.2 mol C．K 闭合时，Ⅱ中 SO 2－ 4 向 c 电极迁移 D．K 闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d 电极为正极 解析：由图可知，Ⅰ为原电池，a 为正极，b 为负极，Ⅱ为电解 池，c 为阴极，d 为阳极。K 闭合后，d 电极上发生氧化反应，A 对； 当电路中通过 0.2 mol 电子时，有 0.1 mol 的 Pb 参加反应，由题中化 学方程式可知消耗 H2SO4 的量为 0.2 mol，B 对；在电解池中，阴离 子向阳极(d 极)移动，C 错；K 闭合一段时间后，阳极生成 PbO2，阴 极上得到 Pb，所以Ⅱ可单独作为原电池，D 对。 答案：C 7．(2011·江西重点中学联考)用下图装置(X、Y 是直流电源的两 极)分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一 组是( ) 选项 电源 X 极 实验前 U 形管中 液体 通电后现象及结论 A 正极 Na2SO4 溶液 U 形管两端滴入酚酞试液后， a 管中呈红色 B 正极 AgNO3 溶液 b 管中电极反应式是：4OH－ －4e－===2H2O＋O2↑ C 负极 KCl 和 CuCl2 混 合溶液 相同条件下，a、b 两管中产 生的气体总体积可能相等 D 负极 Fe(OH)3 胶 体 和 导电液 b 管中液体颜色加深 解析：X 为正极，电解 Na2SO4 溶液时，实质是电解水，a 管中 电极为阴极，OH－放电，a 管中 c(H＋)>c(OH－)，滴加酚酞试液不变色， A 错；X 为正极，电解 AgNO3 溶液时，b 管中电极为阴极，电极反应 式为 Ag＋＋e－===Ag，B 错；Fe(OH)3 胶体粒子带有正电荷，X 为负 极时，Fe(OH)3 胶体粒子向 a 管移动，a 管中液体颜色加深，D 错。 答案：C 8．锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，其成本 低，便于大量推广，且对环境无污染。电池总反应式为 V2O5 ＋ xLi===LixV2O5。下列说法不正确的是( ) A．正极材料为锂，负极材料为 V2O5 B．向外供电时，锂离子在凝胶中向正极移动 C．正极的电极反应式为：xLi＋＋V2O5＋xe－===LixV2O5 D．负极的电极反应式为：xLi－xe－===xLi＋ 解析：利用化合价可知负极材料为锂，正极材料为 V2O5，A 项 错误；正极的电极反应式为 xLi＋＋V2O5＋xe－===LixV2O5，负极的电 极反应式为 xLi＋－xe－===xLi＋，C、D 两项正确；放电时为原电池， 根据电荷相吸原理 Li＋在凝胶中向正极移动，B 项正确。 答案：A 9．(2011·广东 A 卷，12)某小组为研究电化学原理，设计如图装 置。下列叙述不正确的是( ) A．a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu C．无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变 成浅绿色 D．a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向 铜电极移动 解析：a 和 b 不连接时，发生置换反应，A 项正确。a 和 b 用导 线连接，形成原电池，铜片作正极，溶液中 Cu2＋得电子，析出铜单 质，B 项正确，铁片作负极失去电子形成 Fe2＋，溶液从蓝色逐渐变成 浅绿色，所以 C 项正确。a 和 b 分别连接直流电源正、负极，a 作阳 极，铜片失去电子形成 Cu2＋，Cu2＋向阴极即铁电极移动，D 项错误。 答案：D 10．下列装置所示的实验不能达到实验目的的是( ) A.形成稳定电流的 装置 B.电解饱和食盐水 C.将用含有酚酞的 氯化钠溶液润湿的 滤纸铺在铂片上写 “祝你成功” D.电解精炼铝 解析：选项 A，能够形成原电池；选项 B，装置中的离子交换膜 可以避免生成的 Cl2 与 NaOH 溶液反应；选项 C，两电极都不参与电 极反应，滤纸上的 NaCl 溶液被电解生成 NaOH、H2、Cl2，NaOH 与 酚酞作用出现“祝你成功”红色字迹；选项 D，由于 AlCl3 溶液中， H＋得电子能力大于 Al3＋，所以在纯铝电极上得到的是 H2，而不是 Al。 答案：D 二、非选择题(共 40 分) 11．(20 分)(2011·北京，26)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示 意图如上图所示 (1)溶液 A 的溶质是________； (2) 电 解 饱 和 食 盐 水 的 离 子 方 程 式 是 ____________________________ _______________________________________________________ ____。 (3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的 pH 在 2～3，用化学平衡移动 原 理 解 释 盐 酸 的 作 用 ： _______________________________________________。 (4)电解所用的盐水需精制，去除有影响的 Ca2＋、Mg2＋，NH＋ 4 ， SO2－ 4 [c(SO2－ 4 )>c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡盐水和溶液 A 来自电解池)： ①盐泥 a 除泥沙外，还含有的物质是________。 ② 过 程 Ⅰ 中 将 NH ＋ 4 转 化 为 N2 的 离 子 方 程 式 是 ___________________。 ③BaSO4 的溶解度比 BaCO3 的小。过程Ⅱ中除去的离子有 ________。 ④经过程Ⅲ处理，要求盐水 c 中剩余 Na2SO3 的含量小于 5mg /L， 若盐水 b 中 NaClO 的含量是 7.45 mg /L，则处理 10m3 盐水 b，至多 添加 10% Na2SO3 溶液________kg(溶液体积变化忽略不计)。 解析：电解饱和食盐水时，阴极产物为 NaOH 和 H2，阳极产物 是 Cl2，反应的离子方程式是 2Cl－＋2H2O=====电解 H2↑＋Cl2↑＋2OH－， 据此可以确定溶液 A 的溶质是 NaOH；电解时用盐酸控制阳极区溶液 的 pH 在 2～3 的作用是促使化学平衡 Cl2＋H2O HCl＋HClO 向左 移动，减少 Cl2 在水中的溶解，有利于 Cl2 的逸出；根据粗盐水和淡 盐水的化学成分，代入题给精制盐水的流程进行分析，可知过程Ⅰ是 将 Mg2＋转化为 Mg(OH)2 沉淀除去，即盐泥 a 除泥沙外，还含有的物 质是 Mg(OH)2；将 NH ＋ 4 转化为 N2 的氧化剂是 Cl2，对应的离子方程 式是 2NH＋ 4 ＋3Cl2＋8OH－===N2↑＋6Cl－＋8H2O；过程Ⅱ是利用沉淀 溶解平衡原理，将溶液中的 Ca2＋和 SO 2－ 4 分别转化为 CaCO3 和 BaSO4 沉淀除去；NaClO 与 Na2SO3 溶液反应的化学方程式为：NaClO＋ Na2SO3===NaCl＋Na2SO4，若盐水 b 中 NaClO 的含量是 7.45 mg/L， 则处理 10 m3 盐水 b 时至少需要 10%Na2SO3 溶液 74.5 g 74.5 g·mol－1 ×126 g·mol－1×100 10 ＝1.26 kg，若盐水 c 中剩余 Na2SO3 的含量为 5 mg/L， 则还需添加 10% Na2SO3 溶液 50g÷10%＝0.5 kg，因此至多添加 10% Na2SO3 溶液的质量为 1.26 kg＋0.5 kg＝1.76 kg。 答案：(1)NaOH (2)2Cl－＋2H2O=====电解 H2↑＋Cl2↑＋2OH－ (3)Cl2 与水反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO，增大 HCl 的浓度使 平衡逆向移动，减少 Cl2 在水中的溶解，有利于 Cl2 的逸出 (4)①Mg(OH)2 ②2NH ＋ 4 ＋3Cl2＋8OH － ===N2↑＋6Cl － ＋8H2O ③SO2－ 4 、Ca2＋ ④1.76 12．(20 分)某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动 变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解 NaCl 溶液及 相关实验(此时，打开止水夹 a，关闭止水夹 b)。由于粗心，实验并未 达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许 阳离子和水通过)。 请帮助他们分析并回答下列问题： (1)写出 B 装置中的电极反应： 阴极：_____________________________________________； 阳极：_____________________________________________。 (2)观察到 A 装置中的现象是： ①__________________________________________________； ②______________________________________________ ____________________________________________________； ③_________________________________________________。 (3)当观察到 A 装置中的现象后，他们关闭止水夹 a，打开止水夹 b。再观察 C 装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关 反 应 的 化 学 方 程 式 ( 是 离 子 反 应 的 写 离 子 方 程 式 ) ： ______________________________________________________。 (4)若想达到电解 NaCl 溶液的目的，应如何改进装置，请提出你 的意见：______________________________________________ __________________________________________________ ________________________________________________________。 解析：(1)阴极 H＋放电，电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH －(2H＋＋2e－===H2↑)；阳极 Fe 为活泼电极，故 Fe 先失去电子，电极 反应为：Fe－2e－===Fe2＋。 (2)由于氢气通入烧瓶后，使氨气与水接触而引发喷泉，现象有： ①A 烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉；②烧瓶中液面上升到高于左侧 导管一定程度后又逐渐下落到与导管相平；③最后 A 烧杯溶液呈红 色，导管有气泡溢出。 (3)关闭止水夹 a，U 型管左边气体不断生成，打开止水夹 b 后， U 型管右边的 FeCl2 溶液压入 NaOH 溶液中，生成 Fe(OH)2 沉淀：Fe2 ＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；Fe(OH)2 不稳定，在空气中立即变成灰绿色， 最后变成红褐色：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3；或写成总反应 式：4Fe2＋＋8OH－＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓。(4)若想达到电解 NaCl 溶液的目的，则阳极应为惰性电极，可把 Fe 电极换成 C、Pt 等惰性 电极或将装置中两电极换位置等。 答案：(1)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或 2H＋＋2e－===H2↑) Fe －2e－===Fe2＋ (2)①A 烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉 ②烧瓶中液面上升到 高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平 ③最后 A 烧杯溶液呈红色，导管有气泡溢出 (3)Fe2 ＋ ＋ 2OH － ===Fe(OH)2↓ ， 4Fe(OH)2 ＋ 2H2O ＋ O2===4Fe(OH)3 或 写 成 总 反 应 式 ： 4Fe2 ＋ ＋ 8OH － ＋ 2H2O ＋ O2===4Fe(OH)3↓ (4)把 Fe 电极换成 C、Pt 等惰性电极或将装置中两电极换位置等 专题 9 常见金属及其化合物(附参考答案) 一、选择题(每小题 5 分，共 50 分) 1．(2011·福建质检)合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非 金属)熔合而成的具有金属特性的物质。分析下表中的数据，不能形 成合金的是( ) Na Cu Al Fe 熔点/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸点/℃ 883 2 567 2 467 2 750 A.Cu 和 Al B．Fe 和 Cu C．Fe 和 Na D．Al 和 Na 解析：要形成合金必须满足：形成合金的金属能同时处在液态。 Cu 和 Al 在 1 083℃～2 467℃之间都是液态，Fe 和 Cu 在 1 535℃～2 567℃之间都是液态，Al 和 Na 在 660℃～883℃之间都是液态，可以 构成合金。而 Fe 到达熔点时 Na 已经变为气态，不能形成合金，故选 C。 答案：C 2．(2011·郑州调研)在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸， 充分反应后剩余金属 m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡 后，剩余金属 m2g，m1 与 m2 的关系是( ) A．m1 一定大于 m2 B．m1 可能等于 m2 C．m1 一定等于 m2 D．m1 可能大于 m2 解析：由题意知剩余金属可能为 Cu 或 Cu 与 Fe，但不论哪种情 况，再加入稀硫酸后，相当于加入稀硝酸(因溶液中含有 NO－ 3 ，再加 入硫酸引入 H＋后，则溶液中就相当于存在 HNO3)，都可以使金属再 溶解，所以 m1 一定大于 m2。 答案：A 3．(2011·马鞍山二模)为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行 了下列实验：取一定量合金，加入 100 mL 0.3 mol·L－1 稀硫酸，合金 完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为 560 mL；再加入 0.2 mol·L －1NaOH 溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去 350 mL NaOH 溶液。则 所取样品中铝的物质的量为( ) A．0.005 mol B．0.01 mol C．0.025 mol D．0.03 mol 解析：镁铝合金溶于稀硫酸生成氢气 560 mL，即 0.025 mol H2， 而硫酸为 0.03 mol，说明酸过量，余下 0.005 mol。合金反应后加入氢 氧化钠溶液，沉淀不再变化，铝变为 NaAlO2，镁变为 Mg(OH)2。设 n(Al)＝x mol，n(Mg)＝y mol，列式：1.5x＋y＝0.025,4x＋2y＝0.07－ 0.005×2，解得 x＝0.01。 答案：B 4．(2011·惠州高三调研)Fe2O3、ZnO、CuO 的固体混合粉末 a g， 在加热条件下用足量 CO 还原，得到金属混合物 4.82 g，将生成的 CO2 气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生 10.00 g 白色沉淀，则 a 的数 值为( ) A．14.82 B．4.92 C．6.42 D．7.18 解析：金属氧化物与 CO 反应生成金属单质和 CO2，根据反应前 后氧原子变化，CO2 为 0.1 mol，则金属氧化物中氧原子为 0.1 mol， 金属氧化物的质量等于金属的质量加上氧原子的质量。 答案：C 5．某稀溶液中均含有 1 mol 的 ZnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4、CuSO4， 向其中逐渐加入铁粉，溶液中 Fe2＋的物质的量(纵坐标/mol)和加入铁 粉的物质的量(横坐标/mol)之间的关系为( ) 解析：与铁反应的离子有 2 mol Fe3＋、2 mol H＋、1 mol Cu2＋，又 因为氧化性 Fe3＋>Cu2＋>H＋，故加入铁粉时先后发生的反应为 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋；2H＋ 2 mol 1 mol 3 mol 1 mol 1 mol 1 mol 2 mol ＋Fe===Fe2＋＋H2↑，A 正确。 1 mol 1 mol 答案：A 6．铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2 ＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正 确的是( ) A．Na2BeO2 溶液的 pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为 BeO B．BeCl2 溶液的 pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是 BeCl2 C．Be(OH)2 既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液 D．BeCl2 水溶液的导电性强，故 BeCl2 是离子化合物 解析：蒸干并灼烧 Na2BeO2 溶液后得到的残留物为 Na2BeO2； BeCl2 是强酸弱碱盐，其溶液 pH<7，蒸干并灼烧该溶液可得到 BeO； Be(OH)2 和 Al(OH)3 性质相似，BeCl2 和 AlCl3 均是共价化合物。 答案：C 7．由 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl 中的某几种组成 的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通入足量的 NaOH 溶液，气体体积减小。将上述混合物在空气中加热，有气体放 出且固体质量增加。下列判断正确的是( ) A．混合物中一定不含 Na2CO3、NaCl B．混合物中一定有 Na2O2、NaHCO3、Na2O C．无法确定混合物中是否含有 NaHCO3 D．混合物中一定不含 Na2O2、NaCl 解析：混合物中加盐酸产生气体，气体通入 NaOH 溶液后，体积 减少，可知气体成分为 CO2 和 O2，则混合物中一定有 Na2O2，至少 有 Na2CO3 和 NaHCO3 中的一种；混合物在空气中加热，有气体放出 且固体质量增加，则混合物中一定有 NaHCO3。NaHCO3 受热分解产 物 CO2 和 H2O，再与 Na2O2 反应的质量变化如下： 2 mol NaHCO3――→△ 1 mol CO2 1 mol H2O ――→Na2O2 1 mol O2 固体质量减小，而题给信息是固体质量增加，故一定还有 Na2O， 而 Na2CO3 和 NaCl 无法确定。 答案：B 8．在 pH 为 4～5 的环境中，Cu2＋、Fe2＋不生成沉淀，而 Fe3＋几 乎完全沉淀，工业上制 CuCl2 是将浓盐酸用蒸汽加热到 80℃左右，再 慢慢加入粗氧化铜(含杂质 FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中 的杂质离子，下述方法正确的是( ) A．加入纯 Cu 将 Fe2＋还原 B．向溶液中加入(NH4)2S 使 Fe2＋沉淀 C．直接加水加热使杂质离子水解除去 D．在溶液中通入 Cl2，再加入 CuO 粉末调节 pH 为 4～5 解 析 ： 有 关 反 应 为 CuO ＋ 2HCl =====80℃ CuCl2 ＋ H2O ， FeO ＋ 2HCl=====80℃ FeCl2＋H2O，先通入氯气氧化 Fe2＋：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3； 再加入 CuO 粉末，调节 pH 为 4～5，使 Fe3＋转化为 Fe(OH)3 沉淀。 答案：D 9．(2009·上海化学)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸 反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如下图。反应中镁和铝的 ( ) A．物质的量之比为 3:2 B．质量之比为 3:2 C．摩尔质量之比为 2:3 D．反应速率之比为 2:3 解析：由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生等量 H2 时，消耗 Mg、Al 的物质的量之比为 3:2，故 A 项正确。二者质量之比为 4:3， 摩尔质量之比为 24:27＝8:9，反应速率之比为 3:2。 答案：A 10．(2010·安徽理综)上图是三种稀酸对 Fe－Cr 合金随 Cr 含量变 化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是( ) A．稀硝酸对 Fe－Cr 合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱 B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe＋6NHO3(稀)===Fe(NO3)3 ＋3NO2↑＋3H2O C．Cr 含量大于 13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大， 所以对 Fe－Cr 合金的腐蚀性最强 D．随着 Cr 含量增加，稀硝酸对 Fe－Cr 合金的腐蚀性减弱 解析：根据图可知，Cr 的含量不同，三种酸对 Fe—Cr 合金的腐 蚀性不同，当 w(Cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A 不正确；铁 与稀硝酸反应生成的是 NO 而不是 NO2，B 错；三种酸中由于溶液密 度没有给出，硫酸中氢离子浓度不一定最大，C 错；根据图中稀 HNO3 的曲线变化，可知 D 正确。 答案：D 二、非选择题(共 50 分) 11．(15 分)下图中，A 到 L 为常见物质或该物质的水溶液，B 在 A 气体中燃烧产生棕黄色烟，B、G 为中学化学中常见金属单质，I 的焰色反应为黄色，组成 J 的元素原子核内只有一个质子，F 为无色、 有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪色。 回答下列问题： (1)K 的电子式为________，所含的化学键有________。 (2)①若 D 的水溶液呈棕黄色，则 D 的水溶液与 G 反应的总离子 方程式为________________________________________。 ②若 D 的水溶液呈蓝色，B 与 C 反应的化学方程式为 ___________ _________________________________。 (3)若将 F 通入一定量 K 的水溶液中，则所得溶液中各离子浓度 一定满足的关系式为____________________________________。 解析：(1)由 J 的元素原子核内只有一个质子知 J 为 H2；I 的焰色 反应为黄色，所以 I 含 Na 元素；由金属 B 在 A 气体中燃烧产生棕黄 色烟可知 A 为 Cl2，B 为 Fe 或 Cu，则 D 为 FeCl3 或 CuCl2，且 D＋G ＋H2O―→H＋I＋J，结合 I 含 Na 元素知 G 为金属钠，且 H2O＋G―→K ＋J(H2)，所以 K 为 NaOH，其电子式为 Na＋[··O·· ·· ··H]－，含有离子键和极 性共价键。 (2)①若 D 的水溶液呈棕黄色，则 D 为 FeCl3，其水溶液与 Na 的 反应为：6Na＋2FeCl3＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋6NaCl＋3H2↑。 ②若 D 的水溶液呈蓝色，则 D 为 CuCl2，由 F 为能使品红溶液 褪色的无色刺激性气体可知 F 为 SO2，则 C 为浓 H2SO4，B 与 C 的反 应为： Cu＋2H2SO4(浓)=====△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)无论什么电解质溶液一定满足电荷守恒关系： c(Na＋)＋c(H＋)===c(OH－)＋c(HCO－ 3 )＋2c(SO2－ 3 )。 答案：(1)Na＋[··O·· ·· ··H]－ 离子键、共价键(或极性共价键) (2)①6Na＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋6Na＋＋3H2↑ ②Cu＋2H2SO4(浓)=====△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO－ 3 )＋2c(SO2－ 3 ) 12．(17 分)(2011·重庆，26)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由 大理石、水泥、硅铁等配制而成。 (1)Al 的原子结构示意图为________；Al 与 NaOH 溶液反应的离 子方程式为________。 (2)30Si 原子的中子数为________；SiO2 的晶体类型为________。 (3)Al3＋与 Yn－的电子数相同，Y 所在族各元素的氢化物的水溶液 均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是________。 (4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的 气体，该气体是________。 (5)经处理后的熔渣 36.0g(仅含 Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量 稀盐酸，分离得到 11.0 g 固体；滤液中加入过量 NaOH 溶液，分离得 到 21.4g 固 体 ； 则 此 熔 渣 中 Al2O3 的 质 量 分 数 为 __________________________________。 解析：(1)Al 的原子结构示意图为 ，Al 与 NaOH 溶液 反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑；(2)30Si 原子的中子数为 30－14＝16，SiO2 的晶体类型为原子晶体；(3)“Al3 ＋与 Yn－的电子数相同，Y 所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸 性”，则 Y 是 F，第ⅦA 族氢化物中沸点最低的是 HCl，而不是 HF， 因为 HF 分子之间存在氢键。 (4)“使金属不被氧化的气体”可由药皮的成分分析得出，大理 石分解可生成 CO2，CO2 可以做保护气。 (5)“加入足量稀盐酸，分离得到 11.0 g 固体”该固体为 SiO2； “滤液中加入过量 NaOH 溶液，分离得到 21.4g 固体”，该固体为 Fe(OH)3，为 21.4g 107g/mol ＝0.2 mol，故 Fe2O3 为 0.1 mol，质量为 16 g， 则 Al2O3 的质量为(36.0 g－11.0 g－16 g)＝9 g，质量分数为 9g 36g ×100% ＝25%。 答案：(1) 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑ (2)16 原子晶体 (3)HCl (4)CO2 (5)25% 13．(18 分)(2011·福州模拟)Fe2O3 和 Cu2O 都是红色粉末，常用作 颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究“红色”粉末是 Fe2O3 还 是 Cu2O 或二者混合物。探究过程如下： [查阅资料]Cu2O 是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4，在空气中加热生成 CuO。 [提出假设] 假设 1：红色粉末是 Fe2O3 假设 2：红色粉末是 Cu2O 假设 3：红色粉末是 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物 [设计实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。 (1) 若 假 设 1 成 立 ， 则 实 验 现 象 是 _______________________________________________________。 (2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变血红色，则证明原固体粉末中 一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？________。简述你的 理 由 ( 不 需 写 出 反 应 的 方 程 式 )__________ ______________________________________________________。 (3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不 变血红色，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程 式________________________________________________。 [探究延伸]经实验分析，确定红色粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合 物 。 (4)实验小组欲用加热法测定 Cu2O 的质量分数。取 a g 固体粉末 在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为 b g(b>a)，则混 合物中 Cu2O 的质量分数为________。 (5) 实 验 小 组 欲 利 用 该 红 色 粉 末 制 取 较 纯 净 的 胆 矾 (CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而 使 Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋分别生成沉淀的 pH 如下： 物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀 pH 6.0 7.5 1.4 沉淀完全 pH 13 14 3.7 实验室有下列试剂可供选择： A．氯水 B．H2O2 C．NaOH D．Cu2(OH)2CO3 实验小组设计如下实验方案： 试回答： ①试剂 1 为________，试剂 2 为________(填字母)。 ②固体 X 的化学式为________。 ③操作Ⅰ为______________________________________。 答案：(1)固体完全溶解，溶液呈血红色 (2)不合理 当原固体粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物时，加入稀 H2SO4 后 Cu2O 生成 Cu 和 CuSO4，产生的 Fe3＋与 Cu 反应生成 Fe2＋， 滴加 KSCN 溶液后也可能不变红色 (3)Fe2O3 和 Cu2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O， Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O， 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (4)9b－a a ×100% (5)①B D ②Fe(OH)3 ③加热浓缩，降温结晶