高三化学图像题.docx
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高三化学图像题.docx
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高三化学图像题
图像题
选择题
1、醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述正确的是( )
A.图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化
B.图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化,则CH3COOH溶液的pH:
a>b
C.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:
c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
D.向0.10mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
解析:
选C 向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,抑制醋酸的电离,溶液的pH增大,A项错误;溶液的导电性与溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带的电荷量有关,若醋酸溶液的导电性越强,则溶液中氢离子的浓度越大,pH越小,故CH3COOH溶液的pH:
a
2、某温度时,BaSO4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.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b点有BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析:
选C BaSO4溶液中存在溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO
(aq),a点在平衡曲线上,加入Na2SO4后溶液中c(SO
)增大,平衡逆向移动,c(Ba2+)应降低,A项错误;d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(SO
)、c(Ba2+)均增大,B项错误;b点时溶液过饱和,有沉淀生成,C项正确;温度不变时Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D项错误。
3、)在处理废水时某反应体系中有6种粒子:
N2、HCO
、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.在上述反应体系中,CNO-是氧化剂
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.在标准状况下,产生4.48LN2时转移0.8mol电子
D.上述反应中,只有两种元素化合价发生了变化
解析:
选D 依题意,ClO-是反应物,HCO
是产物。
所以,离子反应为2CNO-+3ClO-+H2O===N2↑+3Cl-+2HCO
。
在该反应中,CNO-是还原剂,A项错误;还原产物是Cl-,氧化产物是N2,B项错误;CNO-中氮元素为-3价,碳元素为+4价,在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化,生成1molN2转移6mol电子。
n(N2)=
=0.2mol,故生成0.2molN2时转移1.2mol电子,C项错误;上述反应中,氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化,D项正确。
4、常温下,在10mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(CO
)+c(HCO
)+c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20mL
C.在B点所示的溶液中,离子浓度最大的是HCO
D.在A点所示的溶液中:
c(CO
)=c(HCO
)>c(OH-)>c(H+)
解析:
选D 任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(CO
)+c(HCO
)+c(OH-),选项A错误;当混合溶液体积为20mL时,二者恰好反应生成NaHCO3,HCO
的电离程度小于其水解程度,所以其溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则酸稍微过量,所以混合溶液体积稍微大于20mL,选项B错误;溶液呈碱性,由图可知HCO
的物质的量分数最大,溶质以碳酸氢钠为主,溶液呈碱性,阳离子有钠离子和氢离子,而氢离子是水微弱电离出来的,所以钠离子的浓度远大于氢离子的浓度,而HCO
的浓度最多接近于钠离子浓度,故钠离子浓度最大,选项C错误;根据图像分析,A点为碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液,且c(HCO
)=c(CO
),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),盐溶液水解程度较小,所以c(CO
)>c(OH-),则离子浓度大小顺序是c(HCO
)=c(CO
)>c(OH-)>c(H+),选项D正确。
5、pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。
分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol·L-1)至pH=7。
消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,Vx
C.y为弱酸,Vx
解析:
选C pH相等的两种酸,稀释过程中,强酸的pH变化大,弱酸的pH变化小,因为弱酸稀释时逐渐电离出H+。
因为y为弱酸,不能全部电离,x为强酸,全部电离,pH相同时,y的浓度大,所以y消耗OH-的量更多。
6、室温下向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.1mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
解析:
选D A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度:
c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+)。
B.b点时为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。
C.pH=7时,根据电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。
D.b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)>c(HA)。
7、AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。
下列说法正确的是( )
A.图像中四个点的Ksp:
a=b>c>d
B.AlPO4在b点对应的溶解度大于c点
C.AlPO4(s)Al3+(aq)+PO
(aq) ΔH<0
D.升高温度可使d点移动到b点
解析:
选B 由图像可知,温度越高溶度积常数越大,则图像中四个点的Ksp:
a=c=d<b,A错误;b点温度高,溶解度大,AlPO4在b点对应的溶解度大于c点,B正确;根据图像可知,温度升高溶度积常数增大,则AlPO4(s)Al3+(aq)+PO
(aq) ΔH>0,C错误;升高温度,阴阳离子浓度均增大,不可能使d点移动到b点,D错误。
8.已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.水的离子积常数关系为KW(B)>KW(A)>KW(C)>KW(D)
B.向水中加入醋酸钠固体,可从C点到D点
C.B点对应的温度下,pH=4的硫酸与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液的pH=7
D.升高温度可实现由C点到D点
解析:
选B A项,温度越高,水电离出的c(H+)和c(OH-)越大,水的离子积常数越大,由图像知,温度:
A>B>C=D,则KW(A)>KW(B)>KW(C)=KW(D),错误;B项,温度不变,KW不变,向水中加入醋酸钠固体,溶液中c(OH-)变大,c(H+)变小,可以实现从C点到D点,正确;C项,B点对应温度下,KW>1.0×10-14,pH=4的硫酸与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈碱性,但pH不一定等于7,错误;D项,C点和D点均处于室温,错误。
9、某温度时,BaSO4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.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b点有BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析:
选C BaSO4溶液中存在溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO
(aq),a点在平衡曲线上,加入Na2SO4后溶液中c(SO
)增大,平衡逆向移动,c(Ba2+)应降低,A项错误;d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(SO
)、c(Ba2+)均增大,B项错误;b点时溶液过饱和,有沉淀生成,C项正确;温度不变时Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D项错误。
10、
向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A.原NaOH溶液的浓度为0.2mol·L-1
B.通入CO2在标准状况下的体积为448mL
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1
解析:
选A 当向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体时,反应有两种可能情况:
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O或NaOH+CO2===NaHCO3,在加入盐酸100mL时,无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3,最终都会生成NaCl,因n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.02mol,NaOH和盐酸的体积相同,那么浓度也相同,即原NaOH溶液的浓度为0.2mol·L-1,A项正确;盐酸由25mL滴至100mL时,发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸0.015mol,生成CO20.015mol,即通入CO2在标准状况下的体积为336mL,B项错误;设所得溶液中的Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol,根据原子守恒:
2xmol+ymol=0.02mol,xmol+ymol=0.015mol,解得x=0.005,y=0.01,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D项错误。
11、在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。
下列关于离子共存的说法正确的是( )
A.a点对应的溶液中大量存在:
CO
、Na+、Cl-、SO
B.b点对应的溶液中大量存在:
Fe3+、Ba2+、K+、NO
C.c点对应的溶液中大量存在:
Na+、Ba2+、Cl-、Al3+
D.d点对应的溶液中大量存在:
Na+、K+、ClO-、Cl-
解析:
选D a点处溶液呈中性,CO
在中性溶液中不能大量存在,A错误;b点处溶液pH=6,Fe3+不能大量存在,B错误;c点对应的溶液呈中性,Al3+不能大量存在,C错误;d点所对应的溶液一定呈碱性,所给离子能大量共存,D正确。
12、如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a值等于( )
A.2B.3
C.4D.5
解析:
选C 在稀释过程中溶质的物质的量不变,则2mol·L-1×1L=0.5mol·L-1×aL,解得a=4。
13、某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH
、H+、N2、Cl-六种微粒。
常温条件下反应时,N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列判断错误的是( )
A.该反应的氧化剂是ClO-
B.该反应中有两种离子生成
C.该反应生成1mol氧化产物时,转移的电子为6mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
解析:
选D 由图像分析可知,N2的物质的量随反应进行逐渐增大,可知N2是生成物,具有还原性的NH
为反应物,根据氧化还原反应可知氯元素化合价降低,ClO-应是反应物,是氧化剂,结合得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得此反应的离子方程式为3ClO-+2NH
===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,该反应的氧化剂是ClO-,故A正确;该反应中有Cl-和H+两种离子生成,故B正确;由离子方程式可知,N元素化合价由-3价升高到0价,则生成1mol氧化产物(N2)时,转移6mol电子,故C正确;由方程式可知氧化剂(ClO-)和还原剂(NH
)的物质的量之比为3∶2,故D错误。
14、将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。
待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
则下列说法正确的是( )
A.Mg和Al的总质量为8g
B.硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1
C.NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1
D.生成的H2在标准状况下的体积为11.2L
解析:
选C 根据题图可知,0~20mL,发生酸碱中和反应,20~200mL,发生离子与碱生成沉淀的反应,200~240mL,发生Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,200mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,由图像可知,氢氧化镁的物质的量为0.15mol,则n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,溶解的氢氧化铝的物质的量为0.35mol-0.15mol=0.2mol,根据铝原子守恒可得n(Al)=0.2mol,则Mg和Al的总质量为0.15mol×24g·mol-1+0.2mol×27g·mol-1=9g,A项错误;200~240mL,发生反应Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol,则c(NaOH)=
=5mol·L-1,200mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,则c(H2SO4)=
=1mol·L-1,B项错误,C项正确;Mg和Al的混合物与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15mol+0.3mol)×22.4L·mol-1=10.08L,D项错误。
15、对可逆反应:
A(g)+B(s)C(s)+D(g) ΔH>0。
如图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图,如果在t1时刻改变条件:
①加入A;②加入催化剂;③加压;④升温;⑤减少C,符合图示条件的是( )
A.②③B.①②
C.③④D.④⑤
解析:
选A 加入A,因为A为气体,因此加入A平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆),故①错误;催化剂对化学平衡无影响,只加快反应速率,故②正确;反应前后气体系数相等,因此加压平衡不移动,化学反应速率增大,故③正确;升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,故④错误;C为固体,浓度视为常数,对化学平衡移动无影响,对化学反应速率无影响,故⑤错误。
16、某温度下,在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.前12s内,A的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1
B.12s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C.化学计量数之比b∶c=1∶2
D.12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ
解析:
选C 分析图像可知12s内A的浓度变化为(0.8-0.2)mol·L-1=0.6mol·L-1,反应速率v(A)=
=
=0.05mol·L-1·s-1,A项错误;分析图像,12s内B的浓度变化为(0.5-0.3)mol·L-1=0.2mol·L-1,v(B)=
=
mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,3∶b=0.05∶
,b=1,3∶c=0.05∶
,c=2,A、B的化学计量数不同,12s后达到平衡状态,A的消耗速率不等于B的生成速率,B项错误,C项正确;消耗3molA放热QkJ,12s内消耗A的物质的量为0.6mol·L-1×2L=1.2mol,消耗1.2molA放出的热量为0.4QkJ,D项错误。
17、
如图表示1gO2与1gX气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4B.CH4
C.CO2D.NO
解析:
选C 由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。
只有CO2的相对分子质量大于O2的,故C正确。
18、其他条件相同时,不同pH条件下,用浓度传感器测得反应2A+B===3C+D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。
则下列有关说法正确的是( )
A.pH=8.8时,升高温度,反应速率不变
B.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大
C.为了实验取样,可以采用调节pH的方法迅速停止反应
D.减小外界压强,反应速率一定减小
解析:
选C pH=8.8时,升高温度,活化分子之间的有效碰撞概率增大,反应速率一定增大,A错误;保持外界条件不变,反应初期,pH=7.5和pH=8.2时D的浓度相同,B错误;pH=8.8时,反应速率接近于0,可认为反应停止,所以调节pH可迅速停止反应,C正确;对于没有气体参加的反应,减小压强,反应速率几乎不变,不知道参与此反应的物质的状态,故该反应速率不一定减小,D错误。
大题
1、醋酸镍[(CH3COO)2Ni]是一种重要的化工原料。
一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料,制取醋酸镍的工艺流程图如下:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
物质
20℃时溶解性(H2O)
Fe3+
1.1
3.2
CaSO4
微溶
Fe2+
5.8
8.8
NiF2
可溶
Al3+
3.0
5.0
CaF2
难溶
Ni2+
6.7
9.5
NiCO3
Ksp=9.60×10-6
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是____________。
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是________、________。
(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式:
___________________________。
(4)酸浸过程中,1molNiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。
写出该反应的化学方程式:
______________________________________。
(5)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol·L-1,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为________g。
(保留小数点后1位有效数字)
(6)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。
酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、________min。
解析:
(1)~(3)制取醋酸镍的工艺流程可解读为将含镍废料粉碎后加入H2SO4和少量HNO3进行酸浸,过滤后得到主要含Ni2+、Al3+、Fe3+(还可能含少量Fe2+、Ca2+)的溶液和主要含SiO2、CaSO4的滤渣,弃去滤渣,向滤液中加入H2O2将可能含有的Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液pH为5.0≤pH<6.7,使Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,再通过过滤除去,向过滤所得的滤液1中加入NH4F除去滤液中的Ca2+,过滤后向滤液2中加入Na2CO3使Ni2+沉淀为NiCO3,过滤后向NiCO3中加入醋酸得到醋酸镍,再进一步洗涤、蒸发、结晶得到醋酸镍产品。
(4)由题意知,酸浸时1molNiS失去6mol电子,S2-被氧化为SO2,硝酸被还原为NO,根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式。
(5)Ni2+沉淀完全时溶液中c(CO
)=
=
=0.96mol·L-1,故需要加入Na2CO3的质量最少为[0.96mol·L-1×0.1L+(2.0mol·L-1-10-5mol·L-1)×0.1L]×106g·mol-1=31.4g。
答案:
(1)5.0≤pH<6.7
(2)SiO2、CaSO4 CaF2
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(4)NiS+H2SO4+2HNO3===NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O (5)31.4 (6)70 120
2、磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣,主要成分是CaSO4·2H2O。
(1)CaSO4·2H2O脱水反应相关的热化学方程式如下:
CaSO4·2H2O(s)===CaSO4·
H2O(s)+
H2O(g) ΔH1=+83.2kJ·mol-1
CaSO4·2H2O(s)===CaSO4(s)+2H2O(l) ΔH2=+26kJ·mol-1
H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44kJ·mol-1
则反应CaSO4·
H2O(s)===CaSO4(s)+
H2O(g)的ΔH4=________kJ·mol-1。
(2)用不同的还原剂可以将CaSO4还原,所得SO2可用于工业生产硫酸。
①以CO作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物。
不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图1所示。
在低于800℃时主要还原产物为________;高于800℃时CaS减少的原因是_________________________________________________________
_________________________________________________(用化学方程式表示)。
②以高硫煤为还原剂焙烧2.5h,不同条件对硫酸钙转化率的影响如图2所示。
CaCl2的作用是_________________________________________________________________;
当温度高于1200℃时,无论有无CaCl2存在,CaSO4的转化率趋于相同,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③以C作还原剂,向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(C与CaSO4的物质的量比)的混合物在1100℃加热,结果如图3所示。
当C/S值为0.5时,反应产物为CaO、SO2、CO2;当C/S值大于0.7时,反应所得气体中SO2的体积分数不升反降,其可能原因是________________________________________________________________________
____________________________________________
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