故选C.
【点评】本题考查了盐类水解原理、水的离子积常数、电解质溶液中物料守恒的分析应用,注意影响水电离平衡的因素,题目难度中等.
22.25℃时,某酸性溶液中只含NH4+、Cl﹣、H+、OH﹣四种离子,下列说法不正确的是( )
A.可能由pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合而成 B.该溶液可能由等物质的量浓度的盐酸和氨水等体积混合而成
C.加入适量氨水,溶液中离子浓度可能为:c (NH4+)>c (Cl﹣)>c (OH﹣)>c(H+) D.该溶液中c (NH4+)=c (Cl﹣)+c (OH﹣)﹣c(H+) 【考点】离子浓度大小的比较. 【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A.常温下,pH=3的HCl与pH=11的NH3H2O溶液中,c(NH3H2O)>c(HCl),二者等体积混合氨水有剩余,溶液呈碱性;
B.氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致氯化铵溶液呈酸性;
C.加入适量NH3H2O,一水合氨的电离程度大于铵根离子水解程度会导致溶液呈碱性,再结合电荷守恒判断;
D.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒判断.
【解答】解:A.一水合氨是弱电解质、HCl是强电解质,常温下,pH=2的HCl与pH=12的NH3H2O溶液中,c(NH3H2O)远远大于c(HCl),二者等体积混合氨水有剩余,导致溶液呈碱性而不是酸性,故A错误;
B.等物质的量浓度、等体积的HCl溶液和NH3H2O溶液混合,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解而氯离子不水解导致氯化铵溶液呈酸性,故B正确;
C.加入适量NH3H2O,一水合氨的电离程度大于铵根离子水解程度会导致溶液呈碱性,根据电荷守恒得c(NH4+)>c(Cl﹣),溶液中水的电离程度较小,可能出现离子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C正确;
D.+c=c+cc (NH4+)任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(NH4+)(H+)(OH﹣)(Cl﹣),=c (Cl﹣)+c (OH﹣)﹣c(H+),故D正确; 故选A.
【点评】本题考查了离子浓度大小比较,根据溶液酸碱性再结合电荷守恒确定溶液中离子浓度大小,知道物质的性质是解本题关键,题目难度中等.
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23.某氢氧固体酸燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,其基本结构如图所示:
下列有关说法不正确的是( ) A.电子通过外电路从a极流向b极 B.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
C.电池工作时每转移0.1 mol电子,消耗1.12 LH2 D.b极上的电极反应式为:O2+4H++4e﹣=2H2O 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【专题】电化学专题.
【分析】根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2﹣2e﹣═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生氧化反应,反应为O2+4e﹣+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,生成0.05mol水,以此解答该题.
【解答】解:根据电池总反应:2H2+O2=2H2O可知:通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化还原反应,反应为H2﹣2e﹣═2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生氧化反应,反应为O2+4e﹣+4H+=2H2O;电池工作时,电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,电解质中阳离子向正极移动,即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极;每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,生成0.05mol水, A.a为负极,b是正极,则电子应该是通过外电路由a极流向b,故A正确;
B.原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,故B正确;
C.每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,但气体存在的条件未知,体积不一定为1.12 L,故C错误;
D.该电池为酸性电池,所以正极电极反应为O2+4e﹣+4H+=2H2O,故D正确. 故选C.
【点评】该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题.侧重考查学生灵活运用原电池原理解决实际问题的能力.学习中要明确原电池电子以及离子的定向移动问题,要能正确判断原电池的正负极,以及电极反应式的书写等问题.
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24.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸的反应为Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,某兴趣小组以该反应为例探究反应速率的影响因素并设计了如下实验,下列说法不正确的是( ) 实验 序号 1 2 3
反应温度/℃ Na2S2O3溶液 25 25 35
V/mL 5 5 5
稀H2SO4 c/molL﹣1 0.1 0.2 0.1
H2O V/mL 10 5 10
c/molL﹣1 V/mL 0.1 0.2 0.1
5 10 5
A.实验1和实验2可以探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响 B.实验1和实验3可以探究温度对反应速率的影响
C.通过测定单位时间内收集到气体的体积判断化学反应速率快慢
D.实验3时,应先分别将Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和水置于热水浴中加热到所需温度再混合发生反应,记录反应所需时间
【考点】化学反应速率的影响因素. 【专题】化学反应速率专题.
【分析】A.实验1和实验2的温度相同,浓度不同; B.实验1和实验3浓度相同,但温度不同;
C.比较反应速率,应比较一段之间内的浓度的变化或生成气体的体积的多少比较; D.可避免实验误差.
【解答】解:A.实验1和实验2的温度相同,浓度不同,可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,故A正确;
B.实验1和实验3浓度相同,但温度不同,可探究温度对反应速率的影响,故B正确;
C.比较反应速率,应比较一段之间内的浓度的变化或生成气体的体积的多少比较,故C错误;
D.先分别将Na2S2O3溶液、H2SO4溶液和水置于热水浴中加热到所需温度再混合发生反应,可避免实验误差,故D正确. 故选C.
【点评】本题考查化学反应速率,为高频考点,侧重于反应速率的影响因素的考查以及数据处理能力,能较好的培养学生良好的科学素养,学习中注意掌握影响化学反应速率的因素,题目难度不大.
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25.某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Cl﹣、SO42﹣、NO3﹣、AlO2﹣ 中的若干种离子,离子浓度均为0.1molL﹣1,某同学进行了如图实验:
下列说法正确的是( )
A.无法确定原试液中是否含有Fe3+、K+
B.滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe3+、H+和Al3+ C.无法确定沉淀B的成分
D.原溶液中一定存在的离子为NH4+、Fe2+、NO3﹣、SO42﹣ 【考点】常见阳离子的检验;常见阴离子的检验.
【分析】试液中加入盐酸产生气体,说明一定含有硝酸根离子和二价铁离子;滤液中加入氢氧化钡生成沉淀,说明一定含有氨根离子,因为加入盐酸,在酸性环境下二价铁离子被氧化生成三价铁,产生氢氧化铁沉淀,二价铁离子与偏铝酸根离子发生双水解,不共存,所以一定不含有偏铝酸根离子,加入氢氧化钡溶液产生气体,则一定含有氨根离子,产生沉淀A,该沉淀可能是氢氧化铁或者硫酸钡,滤液中含有大量钡离子、氢氧根离子,通入二氧化碳,得到沉淀B为碳酸钡沉淀,因为存在的离子浓度均为0.1molL﹣1,从电荷的角度出发,判断是否含有钾离子和硫酸根离子,据此解答.
【解答】解:试液中加入盐酸产生气体,硝酸根离子、二价铁离子在酸性环境下发生氧化还原反应生成三价铁离子和一氧化氮,说明一定含有硝酸根离子、二价铁离子;二价铁离子与偏铝酸根离子发生双水解不共存,一定不含偏铝酸根离子,向滤液中加入足量氢氧化钡,产生气体,氢氧根离子与氨根离子反应生成氨气,一定含有氨根离子,因为第一步反应中生成三价铁离子,所以加入氢氧化钡会产生氢氧化铁沉淀或者硫酸钡,滤液中含有大量钡离子、氢氧根离子,通入二氧化碳,得到沉淀B为碳酸钡沉淀,因为存在的离子浓度均为0.1molL﹣1,依据溶液中阴阳离子所带电荷守恒可知:硫酸根离子一定存在;三价铁离子,一定不存在;
一定不存在的是:Fe3+、AlO2﹣;
所以一定含有的离子有:NH4+、Fe2+、NO3﹣、SO42﹣; 无法确定的是:K+、Cl﹣,
A.通过实验现象无法确定是否含有Cl﹣、K+,故A错误;
B.滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、H+、Fe2+,不含有铝离子,故B错误; C.沉淀B的成分为碳酸钡沉淀,故C错误;
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