内容正文:
红山区2023~2024学年度第一学期学情监测试卷
高中化学(选择性必修一)
注意:
1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考生作答时,请将第Ⅰ卷选择题的答案用2B铅笔填涂在答题卡上,请将第Ⅱ卷的答案按要求答在答题卡上,在本试卷上答题无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷共100分,考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题3分,共48分。只有一个选项符合题目要求)
1. 第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法错误的是
A. 会场“莲花碗”(如图1)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B. 吉祥物“江南忆”机器人(如图2)所采用芯片主要成分为二氧化硅,属于非电解质
C. 火炬“薪火”(如图3)使用的铝合金具有轻盈便携、强度可靠的特点
D. 特许商品“亚运莲花尊”(如图4)的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.会场采取自然采光方式能节约能源,有利于实现“碳中和”,A正确;
B.二氧化硅属于半导体,既不是电解质,也不是非电解质,B错误;
C.铝合金具有轻盈便携、强度可靠的特点,C正确;
D.青瓷属于陶瓷,属于无机非金属材料,D正确;
故选B。
2. 和在酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分以下①~④步反应(未配平)。下列说法错误的是
①(反应速率慢)
②(反应速率快)
③(反应速率快)
④(反应速率快)
A. 反应①与反应③中均得到电子
B. 完全消耗后才能够生成,因此反应的速率是由④决定的
C. 以上4步反应中反应①的活化能最大
D. 反应③的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,反应①、③中碘酸根离子碘元素化合价降低被还原,反应中碘酸根离子是反应的氧化剂,得到电子发生还原反应,A正确;
B.①②③④步反应中,②③④为快反应,而①为慢反应,决定了反应进行的快慢,所以此反应总反应速率由反应①决定,B错误;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,由题给信息可知,反应①为慢反应,反应②、③、④为快反应,则反应①的活化能最大,C正确;
D.配平后,反应③的离子方程式为,D正确;
答案选B。
3. 根据以下3个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H=-Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) ∆H=-Q2 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) ∆H=-Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是
A. Q1>Q2>Q3 B. Q1>Q3>Q2 C. Q3>Q2>Q1 D. Q2>Q1>Q3
【答案】A
【解析】
【详解】将已知反应依次编号为①②③,反应①为硫化氢完全燃烧,反应②③为不完全燃烧,则完全燃烧放出的热量大,Q1最大,反应②生成液态水,硫化氢不完全燃烧生成液态水放出的热量比气态水多,则Q2>Q3,综上可知Q1、Q2、Q3三者关系为Q1>Q2>Q3,故选:A。
4. 在不同温度下,溶液中和有如图所示关系。下列关于离子大量共存的说法正确的是
A. a点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
B. b点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
C. c点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
D. d点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a点溶液中c(H+)<c(OH-),a点溶液呈碱性;b、c点溶液中c(H+)=c(OH-),b、c点溶液呈中性;d点溶液中c(H+)>c(OH-),d点溶液呈酸性。
【详解】A.a点溶液呈碱性,、Mg2+与OH-不能大量共存,Mg2+与不能大量共存,A项错误;
B.b点溶液呈中性,H+、Al3+在中性溶液中不能大量存在,B项错误;
C.c点溶液呈中性,、水解溶液呈碱性,在中性溶液中不能大量存在,C项错误;
D.d点溶液呈酸性,Mg2+、K+、、相互间不反应,且与H+不反应,能大量共存,D项正确;
答案选D。
5. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A. 在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
B. 分别取1mL稀释至10mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
D. 将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵溶于水后电离出可以抑制氨水的电离使OH−浓度减小,还可以结合NaOH溶液中的OH−使其OH−浓度减小,则溶液①、②中加入氯化铵晶体后,溶液的pH都会减小,选项A正确;
B.氨水稀释过程中会继续电离出OH−,所以稀释10倍其pH的变化小于1,则稀释后pH:①>②,同理醋酸稀释10倍其pH的变化也小于1,则pH:③<④,则四种溶液的pH:①>②>④>③,选项B正确;
C.一水合氨为弱碱,所以pH=11的氨水浓度远大于10-3mol/L,而盐酸为强酸,pH=3的盐酸浓度为10-3mol/L,二者等体积混合碱过量,所以c() >c(Cl-),选项C错误;
D.pH=11的NaOH溶液和pH=3的盐酸浓度均为10-3mol/L,混合后pH=4,所以酸过量,则=10-4mol,解得a:b=11:9,选项D正确;
故选C。
6. 已知 ,若断裂,需要吸收的能量分别为,,则断裂1mol氮氮三键需要吸收的能量为
A. 869kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 431kJ
【答案】C
【解析】
【详解】设氮氮三键的键能为akJ/mol,由反应△H=反应物的总键能—生成物的总键能可得:(akJ/mol+436kJ/mol×3)—(391kJ/mol×3×2)=—92.4 kJ/mol,解得a=945.6,故选C。
7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率减小 D. C的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol,再达平衡时,测得A的浓度为0. 30mol/L,说明减小压强,平衡逆向移动,以此解答。
【详解】A.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,则,故A错误;
B.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,故B错误;
C.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,B的转化率减小,故C正确;
D.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
故选C。
8. 下列实验目的对应的实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验方案设计
现象和结论
A
用pH计测量CH3COOH、HClO的pH,比较溶液pH大小
HClO的pH比CH3COOH大,说明CH3COOH酸性比HClO强
B
将2mL0.5mol/L的CuCl2溶液加热后置于冷水中
溶液由黄绿色变为蓝绿色,说明降低温度向逆方向移动
C
在甲、乙两个试管中分别加入5mL0.5mol/L的FeCl3溶液,在甲试管中加入少量浓盐酸,与乙试管相比颜色变浅
溶液颜色变浅,说明生成物浓度减小,平衡逆向移动
D
向2mL0.1mol/L的AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol/LKCl溶液,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液
先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀,说明
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3COOH、HClO的浓度未知,应测定等浓度酸溶液的pH比较对应酸的酸性强弱,A错误;
B.降低温度使[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O逆向移动,则溶液由黄绿色变为蓝绿色,B正确;
C.在甲、乙两个试管中分别加入5mL0.5mol/L的FeCl3溶液,在甲试管中加入少量浓盐酸,与乙试管相比颜色变浅,是由于溶液中H+浓度增大,水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+平衡逆向移动,即增大生成物浓度,化学平衡逆向移动,C错误;
D.AgNO3溶液过量,分别与KCl、KI反应,由实验操作和现象,不能确定一定存在AgCl向AgI的转化,故不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,D错误;
故答案为:B。
9. 在密闭容器中进行反应:,有关下列图像的说法正确的是
A. 依据图a可判断正反应为放热反应,且
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 图c可表示增大压强正、逆化学反应速率变化图
D. 由图d可推知正反应的
【答案】B
【解析】
【详解】A.依据图a,升高温度,X的转化率减小,可判断正反应为放热反应,正反应气体系数和减小,增大压强平衡正向移动,X的平衡转化率增大,所以p1 > p2,故A错误;
B.催化剂加快反应速率,平衡不移动,X的平衡转化率不变,在图b中,虚线可表示使用了催化剂,故B正确;
C.正反应气体系数和减小,增大压强平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故C错误;
D.根据图d,升高温度,Z%减小说明平衡逆向移动,则正反应放热,∆H<0,故D错误;
选B。
10. 电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,下列说法不正确的是
A. 阳极反应为Fe-2e-=Fe2+
B. 电解过程中溶液pH不会变化
C. 过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D. 电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72-被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁活泼电极,铁板作阳极时电解过程中电极本身失电子,电极反应式为: Fe-2e-=Fe2+,正确;
B、阴极是氢离子得到电子生成氢气,氢离子被消耗,在反应Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O中,也消耗氢离子,所以反应过程中溶液中的氢离子浓度减小,溶液pH增大,错误;
C、反应过程中消耗了大量H+,使得Cr3+和Fe3+都转化为氢氧化物沉淀,正确;
D、电路中每转移12 mol电子,有6mol Fe2+生成,根据反应Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知,最多有1 mol Cr2O72-被还原,正确。
11. 分析化学中以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,测定。
已知:ⅰ.溶液中存在平衡:。
ⅱ.时,,,
下列分析不正确的是
A. 实验中先产生白色沉淀,滴定终点时产生砖红色沉淀
B. 产生白色沉淀时,存在
C. 当产生砖红色沉淀时,如果,已沉淀完全
D. 滴定时应控制溶液在合适范围内,若过低,会导致测定结果偏低
【答案】D
【解析】
【详解】A.K2CrO4为指示剂,则硝酸银应该先和氯离子反应,然后再和铬酸根离子反应,故实验中先产生白色沉淀,滴定终点时产生砖红色沉淀,A正确;
B.白色沉淀是氯化银,存在沉淀溶解平衡,AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq),B正确;
C.当时,此时=,则=,则氯离子沉淀完全,C正确;
D.根据,则滴定时若pH过低则铬酸根离子浓度低,需要更多的银离子,消耗更多的硝酸银,会导致测定结果偏高,D错误;
故选D。
12. 电离常数是研究电解质在水溶液中行为的重要工具。现有HX、和三种酸,各酸及其盐之间不发生氧化还原反应,它们的电离常数如表所示。
酸
电离常数(25℃)
HX
,
,
下列说法正确的是
A. 在水溶液中结合的能力:
B. 溶液中离子浓度的关系:
C. 溶液与足量HX反应的离子方程式:
D. 25℃时,浓度均为的和溶液的pH:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表中数据可知,HY-的电离平衡常数小于HZ-,电离平衡常数越大,说明电离出H+能力越强,因此Y2-结合H+能力强于Z2-,故A错误;
B.根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),推出c(Na+)<c(OH-)+c(X-),故B错误;
C.根据表中数据,电离平衡常数:H2Y>HX>HY-,因此向Na2Y溶液中通入足量的HX,发生Y2-+HX=HY-+X-,故C正确;
D.电离平衡常数越大,电离程度越强,根据表中数据可知,0.1molH2Y和H2Z溶液的pH:H2Y>H2Z,故D错误;
答案为C。
13. 某同学在两个相同的特制容器中分别加入的溶液和的溶液,再分别用盐酸滴定,利用pH计和压强传感器检测,得到如图曲线。下列说法错误的是
已知:常温下,酚酞的变色范围是pH:8.2~10.0,甲基橙的变色范围是pH:3.1~4.4.
A. a点存在:
B. 图中曲线甲和丁表示向溶液中滴加盐酸
C. 在b点发生反应的离子方程式为
D. 滴定分析时,a点可用酚酞、c点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠溶液,则曲线甲表示碳酸钠溶液,a点加入盐酸体积为20mL,则溶质为,此时溶液呈碱性,证明水解程度大于电离程度,故,A正确;
B.碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠溶液,碳酸钠溶液与盐酸反应分步进行、,碳酸钠与盐酸反应开始不放出二氧化碳,所以图中曲线甲和曲线丁表示向溶液中滴加盐酸,B正确;
C.b点加入盐酸的体积大于20mL,反应结束,b点压强没变,在b点发生反应的离子方程式为,C错误;
D.酚酞的变色范围是8.2~10.0,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,滴定分析时,a点可用酚酞、c点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点,D正确;
故选C。
14. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置。利用微生物处理有机废水,可获得电能,同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是
A. a极电极反应为
B. 工作过程b极附近pH减小
C. 隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜
D. 当电路中转移电子时,模拟海水理论上除盐
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知a极上CH3COO-转化为CO2和H+,C元素被氧化,所以a极为该原电池的负极,则b极为正极。
【详解】A.a极为负极,CH3COO-失电子被氧化成转化为CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为,故A正确;
B.b极为正极,酸性条件下,H+得电子生成H2,反应式为2H++2e-=H2↑,氢离子浓度减小,溶液pH增大,故B错误;
C.为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向负极,即a极,则隔膜1为阴离子交换膜,钠离子需要移向正极,即b极,则隔膜2为阳离子交换膜,故C正确;
D.当电路中转移1mol电子时,根据电荷守恒可知,海水中会有1molCl-移向负极,同时有1molNa+移向正极,即除去1molNaCl,质量为58.5g,故D正确;
故选:B。
15. 已知常温时HClO和的电离平衡常数分别为和。现将pH和体积都相同的两种酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅱ为稀释时pH变化曲线
B. b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大
C. 从b点到d点,溶液中减小(HR代表HClO或)
D. 取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗的体积较小
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,由电离平衡常数知,酸性:>HClO,pH相同的一元酸稀释相同的倍数,pH值变化较大的酸其酸性较强,由图知,稀释相同倍数时,曲线ⅠpH值变化较大,所以曲线Ⅰ为HNO2稀释时pH变化曲线,A错误;
B.酸抑制水电离,氢离子浓度越大,水电离程度越小,对于氢离子浓度:c点大于b点,则水电离程度:b点大于c点,B正确;
C.则从b点到d点,溶液中,水解平衡常数只与温度有关,温度不变,则从b点到d点,溶液中不变,C错误;
D.对于pH相同的HClO、,浓度,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗的体积多,D错误;
故选B。
16. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:①图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合;[注:起始,不同pH下由图1得到]。
下列说法错误的是
A. 由图1,
B 由图2,初始状态、,没有沉淀生成
C. 由图2,初始状态、,平衡后溶液中存在
D. 由图1和图2,初始状态、,发生反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸二级电离平衡常数Ka2=,电离平衡常数只受温度的影响,根据图1可知,当pH=10.25时,溶液中c()=c(),即Ka2=c(H+)=10-10.25,故A说法正确;
B.由图2可知,pH=11、lg[c(Mg2+)]=-2时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ上方,Q>Ksp[Mg(OH)2]或Ksp[MgCO3],会产生沉淀氢氧化镁或碳酸镁,故B说法错误;
C.由图2可知,pH=9、lg[c(Mg2+)]=-2时,该点位于曲线Ⅱ上方,会有碳酸镁沉淀生成,因此c(H2CO3)+c()+c()小于起始c(Na2CO3),故C说法正确;
D.由图1可知,pH=8时,溶液中主要含碳微粒是,由图2可知,pH=8、lg[c(Mg2+)]=-1时,该点位于曲线Ⅱ上方,会有碳酸镁沉淀生成,因此发生反应Mg2++2=MgCO3↓+CO2↑+H2O,故D说法正确;
答案B。
第Ⅱ卷
二、非选择题(共52分)
17. 课本上中和热的测定实验通常选用等体积浓度分别为和溶液,但易吸收空气中的,为了配制不含的溶液,可先将配成饱和溶液,待沉淀后再量取一定量的上层清液,稀释至所需浓度。用上述方法配制的氢氧化钠溶液的浓度仍然是未知的,需用基准物质来标定。
常用邻苯二甲酸氢钾滴定测出氢氧化钠溶液的浓度。
[已知:邻苯二甲酸的,)
(1)滴定时邻苯二甲酸氢钾溶液装在_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,排气过程应选择下图中的_____(填字母,下同),结合数据说明装入此装置的理由_____。
a. b. c. d.
(2)滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列):_____。
检漏→蒸馏水洗涤→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→开始滴定。
A.烘干B.装入滴定液至零刻度以上C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D.吹出润洗液E.排除气泡F.用滴定液润洗2至3次G.记录起始读数
(3)该滴定实验中选择_____指示剂。
A.甲基橙 B.酚酞 C.石蕊
滴定终点的现象是_____。
(4)数据处理
滴定次数
待测溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
第一次
20.00
2.00
23.91
第二次
20.00
1.56
21.30
第三次
20.00
0.22
22.31
依据表中数据计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度_____(保留四位小数)。
(5)下列操作会引起结果偏低的是_____。
A. 取溶液时,滴定管尖嘴部分开始有气泡,取好溶液后气泡消失
B. 滴定过程中,在锥形瓶中加入少量水
C. 滴定前仰视刻度线,滴定后俯视刻度线
D. 滴定时有液体滴到锥形瓶外
【答案】(1) ①. 酸式 ②. b ③. 的水解常数,及的电离程度大于水解程度,溶液显酸性
(2)FBECG (3) ①. B ②. 滴入最后半滴标准液,锥形瓶中溶液刚好由浅红色变为无色,且半分钟内不恢复原色
(4)0.5500 (5)AC
【解析】
【分析】邻苯二甲酸氢钾滴定NaOH溶液的反应为HOOCC6H4COOK+NaOH=NaOOCC6H4COOK+H2O,结合滴定的原理和实验操作作答。
【小问1详解】
邻苯二甲酸氢钾溶液中存在HOOCC6H4COO-电离平衡和水解平衡,HOOCC6H4COO-的水解平衡为HOOCC6H4COO-+H2OHOOCC6H4COOH+OH-,其水解平衡常数Kh====7.69×10-12<Ka2,HOOCC6H4COO-的电离程度大于水解程度,邻苯二甲酸氢钾溶液显酸性,故滴定时邻苯二甲酸氢钾溶液装在酸式滴定管中;酸式滴定管用快速放液法排气,即排气过程选择图b。
【小问2详解】
滴定前,有关滴定管的正确操作为:检漏→蒸馏水洗涤→用滴定液润洗2至3次→装入滴定液至零刻度以上→排除气泡→调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下→记录起始读数→开始滴定,即正确的排序为FBECG。
【小问3详解】
当邻苯二甲酸氢钾与NaOH完全反应时所得溶液呈碱性,故选择碱性范围内发生颜色变化的指示剂酚酞,即选B;滴定终点的现象是:滴入最后半滴标准液,锥形瓶中溶液刚好由浅红色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
【小问4详解】
根据HOOCC6H4COOK+NaOH=NaOOCC6H4COOK+H2O,则c(NaOH)=;第一次实验消耗HOOCC6H4COOK溶液的体积为23.91mL-2.00mL=21.91mL,第一次实验c(NaOH)1=;第二次实验消耗HOOCC6H4COOK溶液的体积为21.30mL-1.56mL=19.74mL,第二次实验c(NaOH)2=;第三次实验消耗HOOCC6H4COOK溶液的体积为22.31mL-0.22mL=22.09mL,第三次实验c(NaOH)3=;第二次实验误差较大,第二次实验数据舍弃,则该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为=0.5500mol/L。
【小问5详解】
A.取溶液时,滴定管尖嘴部分开始有气泡,取好溶液后气泡消失,由于气泡占据一定的体积,则量取的NaOH溶液的体积比应量取的NaOH溶液的体积偏小,所耗标准液体积偏小,则所测NaOH溶液物质的量浓度偏低;
B.滴定过程中,在锥形瓶中加入少量水,对所耗标准液体积无影响,则对所测NaOH溶液物质的量浓度无影响;
C.滴定前仰视刻度线,滴定后俯视刻度线,所耗标准液体积偏小,则所测NaOH溶液物质的量浓度偏低;
D.滴定时有液体滴到锥形瓶外,所耗标准液体积偏大,则所测NaOH溶液物质的量浓度偏高;
会引起结果偏低的是AC。
18. 填空
(1)工业制胆矾时,将粗制粉末(含、杂质)慢慢加入适量的稀中完全溶解,除去杂质离子后,再经过一系列操作可得纯净的胆矾晶体。
已知:常温下的溶度积,的溶度积,的溶度积。回答下列问题:
①为除去,需将氧化为后再调节溶液的pH使沉淀。请结合数字说明原因_____。
②已知溶液中的浓度为,能达到除去而不损失的目的,调整溶液的pH的范围为_____。
③的溶液中由水电离出的是_____。
④由硫酸铜溶液得到胆矾晶体的具体操作为_____、_____、过滤、洗涤、干燥。
(2)是一种液态化合物,将其滴入水中,反应剧烈,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。
①根据实验现象,写出和反应的化学方程式:_____。
②利用和混合共热可制备无水,试解释原因_____。
【答案】(1) ①. ,因此调节pH值,首先沉淀 ②. ③. ④. 蒸发浓缩 ⑤. 冷却结晶
(2) ①. ②. 与反应生成的气体可抑制的水解
【解析】
【小问1详解】
①若不将氧化为,而是直接加入碱沉淀,溶液中含、Cu2+,已知,因此调节pH值,则首先沉淀;
②已知溶液中的浓度为,能达到除去而不损失的目的,则不能生成氢氧化铜沉淀,此时,常温下c(H+)=,pH=4,通常残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol•L-1时就认为沉淀完全,此时,常温下c(H+)=,pH=3,调整溶液的pH的范围为;
③溶液中Fe3+发生水解反应生成氢氧化铁和H+,溶液的氢离子完全由水电离出来,则的溶液中由水电离出的是;
④硫酸铜发生水解反应生成氢氧化铜和硫酸,因为硫酸是难挥发性酸,所以加热得到的固体仍为硫酸铜,则由硫酸铜溶液得到胆矾晶体的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【小问2详解】
①SOCl2遇水剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出,该气体可使品红溶液褪色,该气体为SO2,还生成HCl,反应方程式为:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl;
②氯化铝易水解生成氢氧化铝和HCl,加热HCl挥发,促进氯化铝水解彻底进行,蒸干时得到的固体是氢氧化铝,灼烧时氢氧化铝分解生成氧化铝和水,用SOCl2与AlCl3•6H2O混合共热,可得无水AlCl3,其原因是:SOCl2与AlCl3•6H2O中的结晶水作用既减少了水的量,生成的HCl又抑制了AlCl3的水解。
19. 铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为,含、、等杂质)制备的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.易水解,难溶于冷水;
Ⅱ.“氧化浸取”时,铋元素转化为,硫元素转化为硫单质;
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)写出水解的离子方程式:_____,说出“氧化浸取”步骤中,除了适当升高温度外还有哪些条件可以加快反应速率_____(写出两种)。
(2)“氧化浸取”时,发生反应的离子方程式为_____。
(3)“转化”时,生成的反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为_____。
(4)滤渣1经过除硫后的另一种成分在工业上用途广泛,写出一种用途:_____;“转化”后应冷却至室温再过滤,原因是_____。
(5)组装为下图装置后发现导线中电流方向为石墨1→石墨2,则该装置的负极为_____,石墨2电极上的电极反应式为_____。
【答案】(1) ①. ②. 增加盐酸的浓度或搅拌等(其他合理答案均可)
(2)
(3)
(4) ①. 光导纤维(建筑材料或电子器件等) ②. 难溶于冷水,冷却后过滤可减少损耗
(5) ①. 石墨2 ②.
【解析】
【分析】已知氧化浸取时,铋元素转化为Bi3+,硫元素转化为硫单质。向辉铋矿中加入过氧化氢和盐酸进行氧化浸取,过氧化氢具有氧化性,发生的反应有Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O,2FeS+3H2O2+6H+=2Fe3++2S+6H2O,CuO+2H+=Cu2++H2O,得到含S和SiO2的滤渣1,滤液中含有Bi3+、Fe3+和Cu2+,再调节pH除去Fe3+,得到滤渣2为Fe(OH)3,过滤后向滤液中加入氨水,发生反应Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,Bi3+转化为氢氧化铋沉淀,过滤后得固体为氢氧化铋沉淀,滤渣中加入盐酸溶液溶解,再加入NaOH、NaClO,发生反应Na++ClO-+Bi3++4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O,得到产品NaBiO3,据此分析解题。
【小问1详解】
为金属阳离子,水解生成和,离子反应方程式;将辉铋矿适当升高反应温度、粉碎增大固液接触面积或者增大盐酸浓度、H2O2的浓度和充分搅拌均能提高“浸取”速率
【小问2详解】
由分析可知,“氧化浸取”时,FeS发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,“转化”时,次氯酸钠将溶液中的氯化铋转化为铋酸钠沉淀,氯元素化合价由+1变为-1为氧化剂,铋元素化合价由+3变为+5发生氧化反应生成氧化产物NaBiO3,反应原理为:Na++ClO-+Bi3++4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O,结合电子守恒可知NaBiO3~2e-~ClO-,故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为;
【小问4详解】
由分析可知,滤渣1经过除硫后的另一种成分为二氧化硅,可以用于工业制取光导纤维(建筑材料或电子器件等);由已知得,难溶于冷水,故冷却后过滤可减少损耗;
【小问5详解】
导线中电流方向为石墨1→石墨2,则石墨1为正极、石墨2为负极,石墨2电极上锰离子失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子,电极反应式为。
20. 综合利用化石燃料,提高利用率,有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题:
(1)利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
干重整反应的热化学方程式为_____,选用、、、、的关系式表示反应热),反应Ⅰ是_____(填“慢反应”或“快反应”)。
(2)在恒压条件下,等物质的量的和发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应:,则表示平衡转化率的是曲线_____(填“A”或“B”),与平衡转化率不同的原因是_____。
(3)在一密闭容器中,通入和发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应:
③
④
容器中氢气的物质的量与温度的关系如图所示,
a.已知 ,温度高于700℃时,加入不能改变平衡体系混合气中的物质的量,原因是_____。
b.温度为500℃达到平衡时,容器内压强为时,测得甲烷的平衡转化率为60%,结合图像计算此温度下反应③的压强平衡常数_____。(列出计算式即可。等于平衡时生成物分压幂之积除以反应物分压幂之积,某物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)
【答案】(1) ①. ②. 慢反应
(2) ①. A ②. 升高温度干重整反应正向移动,与的转化率均增加,投入的与物质的量相等,则这一反应中与转化率相等,再考虑副反应温度升高正向移动,使的转化率大于
(3) ①. 是、的反应,因此在低温下自发进行,若温度较高时,与不容易反应,无法影响反应④的平衡,因此的物质的量几乎不变 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据题意,焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,则干重整反应的热化学方程式为,由图知,反应I的活化能比反应Ⅱ活化能大,因此反应I是慢反应;
【小问2详解】
为吸热反应,升高温度干重整反应正向移动,与的转化率均增加,投入的与物质的量相等,则这一反应中与转化率相等,再考虑副反应温度升高正向移动,使的转化率大于,则表示平衡转化率的是曲线是A;
【小问3详解】
由于是、的反应,因此在低温下自发进行,若温度较高时,与不容易反应,无法影响反应④的平衡,因此的物质的量几乎不变;温度为500℃达到平衡时,容器内压强为时,测得甲烷的平衡转化率为60%,由图像知,此时氢气得物质的量为2.1mol,由三段式得、
,体系中混合气体的总物质的量为(0.4+0.3+0.3+2.1+2.1)mol=5.2mol,的分压为,的分压为,的分压为,的分压为,的分压为,则此温度下反应③的压强平衡常数。
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红山区2023~2024学年度第一学期学情监测试卷
高中化学(选择性必修一)
注意:
1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考生作答时,请将第Ⅰ卷选择题的答案用2B铅笔填涂在答题卡上,请将第Ⅱ卷的答案按要求答在答题卡上,在本试卷上答题无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷共100分,考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷
一、选择题(每小题3分,共48分。只有一个选项符合题目要求)
1. 第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”办会理念。下列说法错误的是
A. 会场“莲花碗”(如图1)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B. 吉祥物“江南忆”机器人(如图2)所采用芯片的主要成分为二氧化硅,属于非电解质
C. 火炬“薪火”(如图3)使用铝合金具有轻盈便携、强度可靠的特点
D. 特许商品“亚运莲花尊”(如图4)的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
2. 和在酸性溶液中的反应过程和机理较复杂,一般认为分以下①~④步反应(未配平)。下列说法错误的是
①(反应速率慢)
②(反应速率快)
③(反应速率快)
④(反应速率快)
A. 反应①与反应③中均得到电子
B. 完全消耗后才能够生成,因此反应的速率是由④决定的
C. 以上4步反应中反应①的活化能最大
D. 反应③的离子方程式为
3. 根据以下3个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H=-Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) ∆H=-Q2 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) ∆H=-Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是
A. Q1>Q2>Q3 B. Q1>Q3>Q2 C. Q3>Q2>Q1 D. Q2>Q1>Q3
4. 在不同温度下,溶液中和有如图所示关系。下列关于离子大量共存的说法正确的是
A. a点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
B. b点对应溶液中可大量存在的离子是:、、、
C. c点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
D. d点对应的溶液中可大量存在的离子是:、、、
5. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A. 在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
B. 分别取1mL稀释至10mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C. 将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
D. 将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液pH=4,则
6. 已知 ,若断裂,需要吸收的能量分别为,,则断裂1mol氮氮三键需要吸收的能量为
A. 869kJ B. 649kJ C. 945.6kJ D. 431kJ
7. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率减小 D. C的体积分数增大
8. 下列实验目的对应的实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验方案设计
现象和结论
A
用pH计测量CH3COOH、HClO的pH,比较溶液pH大小
HClO的pH比CH3COOH大,说明CH3COOH酸性比HClO强
B
将2mL0.5mol/L的CuCl2溶液加热后置于冷水中
溶液由黄绿色变为蓝绿色,说明降低温度向逆方向移动
C
在甲、乙两个试管中分别加入5mL0.5mol/L的FeCl3溶液,在甲试管中加入少量浓盐酸,与乙试管相比颜色变浅
溶液颜色变浅,说明生成物浓度减小,平衡逆向移动
D
向2mL0.1mol/L的AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol/LKCl溶液,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液
先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀,说明
A. A B. B C. C D. D
9. 在密闭容器中进行反应:,有关下列图像的说法正确的是
A. 依据图a可判断正反应为放热反应,且
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 图c可表示增大压强正、逆化学反应速率变化图
D. 由图d可推知正反应的
10. 电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,下列说法不正确的是
A. 阳极反应为Fe-2e-=Fe2+
B. 电解过程中溶液pH不会变化
C. 过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D. 电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72-被还原
11. 分析化学中以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,测定。
已知:ⅰ.溶液中存在平衡:。
ⅱ.时,,,
下列分析不正确的是
A. 实验中先产生白色沉淀,滴定终点时产生砖红色沉淀
B. 产生白色沉淀时,存
C. 当产生砖红色沉淀时,如果,已沉淀完全
D. 滴定时应控制溶液在合适范围内,若过低,会导致测定结果偏低
12. 电离常数是研究电解质在水溶液中行为的重要工具。现有HX、和三种酸,各酸及其盐之间不发生氧化还原反应,它们的电离常数如表所示。
酸
电离常数(25℃)
HX
,
,
下列说法正确的是
A. 在水溶液中结合的能力:
B. 溶液中离子浓度的关系:
C. 溶液与足量HX反应的离子方程式:
D. 25℃时,浓度均为的和溶液的pH:
13. 某同学在两个相同的特制容器中分别加入的溶液和的溶液,再分别用盐酸滴定,利用pH计和压强传感器检测,得到如图曲线。下列说法错误的是
已知:常温下,酚酞的变色范围是pH:8.2~10.0,甲基橙的变色范围是pH:3.1~4.4.
A. a点存在:
B. 图中曲线甲和丁表示向溶液中滴加盐酸
C. 在b点发生反应的离子方程式为
D. 滴定分析时,a点可用酚酞、c点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
14. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置。利用微生物处理有机废水,可获得电能,同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是
A. a极电极反应为
B. 工作过程b极附近pH减小
C. 隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜
D. 当电路中转移电子时,模拟海水理论上除盐
15. 已知常温时HClO和的电离平衡常数分别为和。现将pH和体积都相同的两种酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅱ为稀释时pH变化曲线
B. b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大
C. 从b点到d点,溶液中减小(HR代表HClO或)
D. 取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗的体积较小
16. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。
已知:①图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合;[注:起始,不同pH下由图1得到]。
下列说法错误的是
A. 由图1,
B. 由图2,初始状态、,没有沉淀生成
C. 由图2,初始状态、,平衡后溶液中存在
D. 由图1和图2,初始状态、,发生反应:
第Ⅱ卷
二、非选择题(共52分)
17. 课本上中和热的测定实验通常选用等体积浓度分别为和溶液,但易吸收空气中的,为了配制不含的溶液,可先将配成饱和溶液,待沉淀后再量取一定量的上层清液,稀释至所需浓度。用上述方法配制的氢氧化钠溶液的浓度仍然是未知的,需用基准物质来标定。
常用邻苯二甲酸氢钾滴定测出氢氧化钠溶液的浓度。
[已知:邻苯二甲酸的,)
(1)滴定时邻苯二甲酸氢钾溶液装在_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,排气过程应选择下图中的_____(填字母,下同),结合数据说明装入此装置的理由_____。
a. b. c. d.
(2)滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列):_____。
检漏→蒸馏水洗涤→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→(_____)→开始滴定。
A.烘干B.装入滴定液至零刻度以上C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D.吹出润洗液E.排除气泡F.用滴定液润洗2至3次G.记录起始读数
(3)该滴定实验中选择_____指示剂。
A.甲基橙 B.酚酞 C.石蕊
滴定终点的现象是_____。
(4)数据处理
滴定次数
待测溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
第一次
20.00
2.00
23.91
第二次
20.00
1.56
21.30
第三次
20.00
0.22
22.31
依据表中数据计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度_____(保留四位小数)。
(5)下列操作会引起结果偏低的是_____。
A. 取溶液时,滴定管尖嘴部分开始有气泡,取好溶液后气泡消失
B. 滴定过程中,在锥形瓶中加入少量水
C. 滴定前仰视刻度线,滴定后俯视刻度线
D. 滴定时有液体滴到锥形瓶外
18. 填空
(1)工业制胆矾时,将粗制粉末(含、杂质)慢慢加入适量的稀中完全溶解,除去杂质离子后,再经过一系列操作可得纯净的胆矾晶体。
已知:常温下的溶度积,的溶度积,的溶度积。回答下列问题:
①为除去,需将氧化为后再调节溶液的pH使沉淀。请结合数字说明原因_____。
②已知溶液中的浓度为,能达到除去而不损失的目的,调整溶液的pH的范围为_____。
③的溶液中由水电离出的是_____。
④由硫酸铜溶液得到胆矾晶体的具体操作为_____、_____、过滤、洗涤、干燥。
(2)是一种液态化合物,将其滴入水中,反应剧烈,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。
①根据实验现象,写出和反应的化学方程式:_____。
②利用和混合共热可制备无水,试解释原因_____。
19. 铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为,含、、等杂质)制备的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.易水解,难溶于冷水;
Ⅱ.“氧化浸取”时,铋元素转化为,硫元素转化为硫单质;
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)写出水解的离子方程式:_____,说出“氧化浸取”步骤中,除了适当升高温度外还有哪些条件可以加快反应速率_____(写出两种)。
(2)“氧化浸取”时,发生反应的离子方程式为_____。
(3)“转化”时,生成的反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为_____。
(4)滤渣1经过除硫后的另一种成分在工业上用途广泛,写出一种用途:_____;“转化”后应冷却至室温再过滤,原因是_____。
(5)组装为下图装置后发现导线中电流方向为石墨1→石墨2,则该装置的负极为_____,石墨2电极上的电极反应式为_____。
20. 综合利用化石燃料,提高利用率,有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题:
(1)利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
干重整反应的热化学方程式为_____,选用、、、、的关系式表示反应热),反应Ⅰ是_____(填“慢反应”或“快反应”)。
(2)在恒压条件下,等物质的量的和发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应:,则表示平衡转化率的是曲线_____(填“A”或“B”),与平衡转化率不同的原因是_____。
(3)在一密闭容器中,通入和发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应:
③
④
容器中氢气的物质的量与温度的关系如图所示,
a.已知 ,温度高于700℃时,加入不能改变平衡体系混合气中的物质的量,原因是_____。
b.温度为500℃达到平衡时,容器内压强为时,测得甲烷的平衡转化率为60%,结合图像计算此温度下反应③的压强平衡常数_____。(列出计算式即可。等于平衡时生成物分压幂之积除以反应物分压幂之积,某物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)
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