内容正文:
北京市延庆区2023—2024学年高二上学期期末试卷
化学试题
本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分,在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是
A. 溶液 B. 溶液
C. 溶液 D. 溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3COOH溶液呈酸性是因为CH3COOH是弱酸,在溶液中电离出氢离子,不是因为盐类的水解,A项错误;
B.AlCl3溶液是强酸弱碱盐,Al 3+会发生水解:,溶液中氢离子浓度增大,溶液呈酸性,B项正确;
C.NaHSO4溶液呈酸性是因为NaHSO4 在溶液中完全电离,产生大量氢离子,不是因为盐类的水解,C项错误;
D.NaHCO3是强碱弱酸盐, 的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,D 项错误;
答案选B。
2. 以下能级符号正确的是
A. 1p B. 2d C. 3f D. 4s
【答案】D
【解析】
【详解】根据第一电子层上只有1s,第二电子层只有2s、2p,第三电子层只有3s、3p、3d,第四电子层只有4s、4p、4d、4f;
答案选D。
3. 下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是
A. 用溶液腐蚀印刷电路铜板
B. 硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
C. 明矾[化学式为]可用作净水剂
D. 由制取无水固体时,需在气流中蒸发
【答案】A
【解析】
【详解】A.用溶液腐蚀印刷电路铜板发生反应,与水解无关,故A正确;
B.硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器是由于Al3+与发生双水解反应,与水解有关,故B错误;
C.明矾()用于净水是由于Al3+水解产生Al(OH)3胶体,使悬浊物沉降,可以净水,与水解有关,故C错误;
D.Fe3+在水中会水解,加热会促进Fe3+的水解,故由制取无水固体时,需在HCl气流中蒸发,抑制Fe3+的水解,与水解有关,故D错误;
故选A。
4. 锌铜原电池装置如下图所示,下列说法不正确的是
A. 锌是负极,铜是正极
B. 电子从铜片经电流表流向锌片
C. 盐桥是离子导体,形成闭合回路
D. 铜片上的电极反应为:
【答案】B
【解析】
【分析】该原电池中,Zn易失电子发生氧化反应作负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu作正极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,盐桥中阳离子向正极移动。
【详解】A.由分析可知,Zn电极作负极,Cu作正极,故A正确;
B.原电池中电子由负极流向正极,Cu电极作正极,Zn电极作负极,则电子由锌片流向铜片,故B错误;
C.原电池中,盐桥中K+向正极移动,Cl-向负极移动,即盐桥是离子导体,故C正确;
D.该电池Cu作正极,正极上发生得电子的还原反应:Cu2++2e-=Cu,故D正确;
故选:B。
5. 2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。王亚平将小苏打和醋酸混合,得到过饱和醋酸钠溶液的“液体球”,结晶后得到了热的“冰球”。下列说法不正确的是
A. 醋酸钠是弱电解质
B. 常温下,醋酸钠溶液的
C. 过饱和醋酸钠溶液结晶形成热的“冰球”的过程属于放热过程
D. 向过饱和醋酸钠溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸钠属于盐,在水中完全电离,是强电解质,A项错误;
B.常温下,醋酸钠中,故溶液呈碱性,,B项正确;
C.结晶后得到了热的“冰球”可知,过饱和醋酸钠溶液结晶过程属于放热过程,C项正确;
D.醋酸钠溶液已经处于过饱和状态,加入少量醋酸钠固体,会促进醋酸钠晶体析出,D项正确;
答案选A。
6. 下图所示装置的烧杯中均盛有溶液,其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极,A中Fe发生化学腐蚀,B中Fe作阴极被保护,C中Fe作正极被保护,D中Fe作负极加速被腐蚀,故选D。
7. 下列用于解释事实的化学用语书写不正确的是
A. 电解精炼铜的阴极反应:
B. 用溶液清洗油污的原因:
C. 用饱和溶液处理锅炉水垢中的:
D. 将纯水加热至较高温度,水的:
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解精炼铜,纯铜作阴极的主要反应:,故A正确;
B.多元弱酸的酸根水解分步进行,以第一步为主,水解离子方程式:,溶液显碱性,油脂在碱性条件下水解生成可溶于水的物质,故B错误;
C.用饱和溶液处理锅炉水垢中的发生沉淀转化,,故C正确;
D.水的电离为吸热过程,升温促进水的电离,c(H+)增大,,故D正确;
故选B。
8. 下列图示或化学用语表示不正确的是
A.的电子式
B.基态的价层电子轨道表示式
C.轨道的电子云轮廓图
D.的离子结构示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,其电子式为,故A正确;
B.基态原子的价层电数为8,价层电子轨道表示式为,故B正确;
C.轨道的电子云轮廓图为纺锤形,s轨道呈球形,故C错误;
D.核外18个电子,其离子结构示意图,故D正确;
故选C。
9. 下列各组元素性质的叙述中,不正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 金属性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下电负性依次减小,故电负性:,故A正确;
B.同周期元素从左往右半径依次减小,故原子半径:,故B正确;
C.同周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势,P元素3p能级为半满结构,第一电离能大于同周期与之相邻元素,故第一电离能:,故C错误;
D.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,故金属性:,故D正确;
故选C。
10. 用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是
A. 铁发生的电极反应:
B. 炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
C. 导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
D. 试管恢复至室温后,导管末端形成一段稳定的水柱
【答案】D
【解析】
【分析】铁粉、碳粉、氯化钠溶液和空气构成原电池,发生铁的吸氧腐蚀。
【详解】A.铁为负极,其电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+,故A错误;
B.炭粉存在,构成原电池,加快铁腐蚀的速率,故B错误;
C.导管口产生气泡,是由于反应放热,不能证明铁发生了析氢腐蚀,故C错误;
D.铁腐蚀过程中,化学能转化为热能,导管口产生气泡,试管恢复至室温后,导管末端形成一段稳定的水柱,故D正确;
故选:D。
11. 已知反应:①
②
相关化学键的键能数据如下:
化学键
键能
a
b
c
d
下列说法正确的是
A. ①中反应物的总能量小于生成物的总能量
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH1<0,即ΔH1=生成物的总能量-反应物的总能量<0,则①中反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;
B.ΔH1=反应物总键能-生应物总键能,即ΔH1=(4a+2b-2a-2d-2c)kJ⋅mol-1=2(a+b-c-d)kJ⋅mol-1,B错误;
C.由②-①式可得:CH2Cl2(g)+2Cl2(g)=CCl4(g)+2HCl(g),则由盖斯定律得:ΔH=ΔH2−ΔH1,C正确;
D.ΔH1=2(a+b-c-d)kJ⋅mol-1,ΔH2=(4a+4b-4c-4d)kJ⋅mol-1=4(a+b-c-d)kJ⋅mol-1,则,D错误;
故选C。
12. 溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A. 该反应的平衡常数
B. 在上述溶液中加入固体,平衡逆向移动
C. 在上述溶液中滴加,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
D. 在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液,产生黄色沉淀,说明
【答案】A
【解析】
【详解】A.平衡常数K等于生成物浓度幂积与反应物浓度幂积之比,反应的平衡常数 ,故A错误;
B.加入FeSO4固体,亚铁离子浓度增大,生成物浓度增大,平衡逆向移动,故B正确;
C.在上述溶液中滴加KSCN,溶液呈红色,则铁离子不能完全转化,该反应为可逆反应,表明该反应存在限度,故C正确;
D.反应达到平衡时c(Cl-)>c(I-),滴加少量硝酸银溶液,产生黄色AgI沉淀,则I-优先沉淀,说明Ksp[AgI]<Ksp[AgCl],故D正确;
故选:A。
13. 室温时,向的酸中滴加溶液,其变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 是弱酸
B. a点,溶液中微粒浓度:
C. a点的电离程度大于b点
D. 滴加溶液至时,溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.0.1mol⋅L−1的HA中,HA对应的pH大于1,HA是弱酸,故A正确;
B.20mL0.1mol⋅L−1的酸 HA中滴加 0.1mol⋅L−1NaOH溶液10mL,则HA酸会剩余,同时产生NaA,a点溶质为等浓度的HA和NaA,溶液显示酸性,则HA电离大于A-水解,则浓度,故B正确;
C.b点溶质为NaA,A-发生了水解反应,促进了水的电离,a点主要由于HA的电离而使溶液呈酸性,抑制了水的电离,所以a点水的电离程度小于b点,故C错误;
D.溶液中存在电荷守恒,当滴加溶液至时,,则,故D正确;
故选C。
14. 锂电池具有广阔的应用前景,如图装置,放电时可将、转化为和,充电时选用合适催化剂使转化为、和。下列有关叙述不正确的是
A. 放电时,向电极方向移动
B. 放电时,正极的电极反应式为
C. 充电时,电极应与外接直流电源的正极相连
D. 充电时,阳极的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】放电时为原电池,X极上Li失电子,则X为负极,Y为正极,正极上CO2得电子生成C和Li2CO3,负极反应式为Li-e-═Li+,正极反应式为3CO2↑+4Li++4e-═C+2Li2CO3,放电时阳离子移向正极Y、阴离子移向负极X;充电时为电解池,原电池的正负极分别与电源的正负极相接、作阳极、阴极,阴极上Li+得电子生成Li,阳极上Li2CO3发生氧化反应生成CO2和O2,阳极反应式为2Li2CO3-4e-═2CO2↑+O2↑+4Li+,据此分析解答。
【详解】A.放电时为原电池,X为负极,Y为正极,阳离子移向正极,即Li+向电极Y方向移动,故A正确;
B.放电时Y为正极,正极上CO2得电子生成C和Li2CO3,正极的电极反应式为3CO2+4Li++4e-═2Li2CO3+C,故B正确;
C.充电时为电解池,原电池的正负极分别与电源的正负极相接,即充电时电极Y应与外接直流电源的正极相连,故C正确;
D.充电时为电解池,阳极上Li2CO3发生氧化反应生成CO2和O2,阳极反应式为2Li2CO3-4e-═2CO2↑+O2↑+4Li+,故D错误;
故选:D。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 锂()元素常用于电池制造业。
I.对锂原子结构及其性质的研究
(1)基态原子的核外电子排布式为___________,其处于元素周期表中的___________(填“s”“d”“ds”或“p”)区。
(2)基态原子的电子发生跃迁形成激发态原子时,___________(填“吸收”或“释放”)能量。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能()与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因:___________。
II.钴酸锂()电池和磷酸铁锂()电池是两种常见的新能源汽车电池。对其组成元素结构及性质的研究
(4)基态原子中有___________个未成对电子,电子占据的最高能级的符号是___________。
(5)、、三种元素的电负性由大到小的顺序是___________。
(6)的电子排布式为,与___________(填“”“”或“”)具有相同的核外电子排布。
【答案】(1) ①. 1s22s1 ②. s
(2)吸收 (3)Li与Na的最外层电子数相同,电子层数Na>Li,原子半径Na>Li,失电子能力Na>Li,故I1(Li)>I1(Na)
(4) ①. 2 ②. 2p
(5)O>P>Li (6)Fe2+
【解析】
【小问1详解】
Li原子位于元素周期表第二周期第ⅠA族,则基态Li原子的核外电子排布式1s22s1,处于元素周期表中s区,故答案为:1s22s1;s;
【小问2详解】
基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时,需要吸收能量,故答案为:吸收;
【小问3详解】
越容易失去电子,电离能越小,Li与Na的最外层电子数相同,电子层数Na>Li,原子半径Na>Li,失电子能力Na>Li,故第一电离能:I1(Li)>I1(Na);
【小问4详解】
基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4,核外电子轨道排布图为,原子有2个未成对电子,电子占据的最高能级的符号是2p,故答案为:2;2p;
【小问5详解】
非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>P>Li,电负性:O>P>Li,故答案为:O>P>Li;
【小问6详解】
Fe、Fe2+、Fe3+的核外电子排布式分别为[Ar]3d64s2、[Ar]3d6,[Ar]3d5,故Fe2+的核外电子排布与Co3+相同,故答案为:Fe2+。
16. 已知:25℃时,CH3COOH和NH3•H2O的电离平衡常数近似相等。
(1)关于0.1mol•L-1CH3COOH溶液,回答下列问题。
①25℃时,测得0.1mol•L-1CH3COOH溶液的pH=3,则由水电离出的的浓度为_____mol•L-1。
②CH3COONa溶液显_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因:_____。
(2)关于0.1mol•L-1氨水,回答下列问题。
①NH3•H2O的电离方程式为_____,NH3•H2O的电离平衡常数表达式:Kb=_____。
②25℃时,0.1mol•L-1氨水的pH=_____。
③25℃时,向10mL0.1mol•L-1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是_____。
a.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
b.c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O)
【答案】(1) ①. 1×10-11 ②. 碱性 ③. CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(2) ①. NH3•H2O+OH- ②. ③. 11 ④. b
【解析】
【小问1详解】
①CH3COOH溶液中,由水电离出的的浓度等于溶液中OH-的浓度,则pH=3的CH3COOH溶液中,由水电离出的的浓度为mol/L=1×10-11mol/L;
②CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COONa溶液中CH3COO-发生水解反应:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液显碱性。
【小问2详解】
①NH3•H2O是一元弱碱,电离方程式为NH3•H2O+OH-,NH3•H2O的电离平衡常数表达式:Kb=;
②因为25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,而0.1mol•L-1CH3COOH溶液的pH=3,c(H+)=1×10-3mol/L,故25 ℃时,0.1mol•L-1NH3•H2O 溶液中c(OH-)=1×10-3mol/L ,c(H+)=mol/L=1×10-11mol/L,pH=11;
③25℃时,向10mL0.1mol•L-1氨水中加入同体积同浓度的盐酸,得到NH4Cl溶液,发生水解生成NH3·H2O和H+,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),溶液中各离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);根据物料守恒:c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O),故选b。
17. 某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。
(1)准确量取待测液需要使用的仪器是___________(选填酸式、碱式)滴定管。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为___________。
(3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视___________。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是___________。
(5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积()
盐酸体积()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
第二次
第三次
由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为___________。
(6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是___________(填字母)。
a.用待测溶液润洗锥形瓶
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
c.部分标准液滴出锥形瓶外
(7)利用(5)测定值计算,待测液中加入___________盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。
【答案】(1)碱式 (2)26.10
(3)锥形瓶内溶液的颜色变化
(4)滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色
(5)0.12mol/L
(6)ac (7)2
【解析】
【分析】用盐酸标准液滴定NaOH待测液,利用反应的n(H+)=n(OH-),可知c(NaOH)= ,酚酞遇碱变红,反应后溶液红色褪去,现象明显,可指示反应终点,代入数据即可求得n(NaOH),进而求得烧碱的纯度。
【小问1详解】
待测液为NaOH溶液,用碱式滴定管量取;
【小问2详解】
从图中可以看出,滴定开始时读数为0,结束时读数为26.10,则消耗盐酸标准液的体积为26.10mL;
【小问3详解】
用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
【小问4详解】
盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,以酚酞做指示剂,滴定达到终点的标志是:滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色;
【小问5详解】
从表中数据可得出,三次实验所用盐酸的体积分别为19.90mL、20.10mL、20.00mL,则平均所用盐酸的体积为20.00mL,c(NaOH)==0.12mol/L;
【小问6详解】
a.用待测溶液润洗锥形瓶,则n(NaOH)偏大,消耗V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,a符合题意;
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,对标准液的用量没有影响,c(NaOH)不变,b不合题意;
c.部分标准液滴出锥形瓶外,则V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,c符合题意;
故选ac;
【小问7详解】
为13时,c(H+)=1×10-13 mol/L,则c(OH-)=1×10-1mol/L,则有,解V(HCl)=2mL。
18. 烧碱、氯气都是重要的化工原料。习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业,图(a)是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。
(1)氯气的逸出口是___________(填字母),阳极的电极反应式是___________,装置中的离子膜只允许离子通过,浓度较大的从___________口(填字母)流出。
(2)氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,向次氯酸的稀溶液中分别加入下列物质,请判断电离平衡移动的方向(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
加入的物质
次氯酸电离平衡移动的方向
①___________
②___________
③___________
(3)次氯酸的电离程度大小与溶液的酸碱性有关,其电离平衡体系中各成分的组成分数[,为或]与的关系如图()所示。的电离常数值为___________。
(4)可以利用氯碱工业的副产物氢气设计成如图()所示的氢氧燃料电池,以实现物质的综合利用。写出该燃料电池的电极反应式
负极:___________;正极:___________。
【答案】(1) ①. a ②. 2Cl--2e-=Cl2↑ ③. c
(2) ①. 正反应方向 ②. 正反应方向 ③. 逆反应方向
(3)10-7.5 (4) ①. H2-2e-+2OH-=2H2O ②. O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
【小问1详解】
如图所示,a口通入精致的饱和食盐水,应为电解池的阳极,电解NaCl溶液时,阳极是阴离子放电发生氧化反应,即氯离子失去电子生成氯气,阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,氯气的逸出口是a口;阴极发生2H2O+2e-=2OH-+H2↑,装置中的离子膜只允许Na+离子通过,浓度较大的NaOH从c口放出,故答案为:a;2Cl--2e-=Cl2↑;c;
【小问2详解】
次氯酸的稀溶液中存在电离平衡,HClO⇌H++ClO-,加入NaOH时,NaOH中和氢离子使平衡正向移动;弱电解质的电离符合越稀越电离,加水使电离平衡正向移动;加入H2SO4溶液,硫酸电离出氢离子,氢离子浓度增大,使电离平衡逆反应方向移动,故答案为:①正反应方向;②正反应方向;③逆反应方向;
【小问3详解】
由HClO的电离平衡HClO⇌H++ClO-,可知其电离常数Ka=,如图(b)所示,X为HClO或ClO-,二者相等时Ka=c(H+)=10-7.5,故答案为:10-7.5;
【小问4详解】
如图(c)所示的氢氧燃料电池,碱性介质中负极是氢气失去电子生成水,负极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O;正极是氧气得到电子生成氢氧根离子,正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案为:H2-2e-+2OH-=2H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-。
19. 常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水。
②
传感器
向滴有酚酞溶液的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸,一段时间后,仍存在粉末。
I.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图1所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,溶液中离子浓度越大,电导率越大
(1)a点电导率不等于0的原因是___________。
(2)由图1可知,在悬浊液中再加入少量蒸馏水的时刻为___________(填“b”“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,___________(填“>”“<”或“=”),导致___________(结合化学用语说明)。
II.实验②测得随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.,
ⅲ.酚酞变色范围:
8.2≤pH≤10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)实验②过程中,溶液颜色变化为:先变红,___________。
(5)图2中DE段pH低于BC段pH的原因是___________。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体约为9,进而抑制细菌的生长。时,水体中约为___________。
【答案】(1)水能发生微弱的电离
(2)c (3) ①. < ②. Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解方向移动,离子浓度逐渐增大,溶液的导电能力逐渐增强
(4)变无色,最终变为粉红色
(5)DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解
(6)5.6×10-2
【解析】
【分析】II.从图像上看,加入稀硫酸后,溶液的pH先减小,后增大,最终溶液的pH=10,显碱性,说明Mg(OH)2过量,DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解;
【小问1详解】
水是极弱的电解质,能够发生电离,故a点电导率不等于0的原因是水能发生微弱的电离,故答案为:水能发生微弱的电离;
【小问2详解】
在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH-(aq),加入少量水,离子浓度减小,导电能力减弱,图像中加入水的时刻为c点,随后c到d导电能力下降,故答案为:c;
【小问3详解】
d时刻,加入少量水,离子浓度减小,Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],导致Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解方向移动,离子浓度逐渐增大,溶液的导电能力逐渐增强;
【小问4详解】
根据图像中0~300s溶液pH的变化,结合酚酞的变色范围,实验②中溶液先变红,后变无色,最终变为粉红色,故答案为:变无色,最终变为粉红色;
【小问5详解】
从图像上看,加入稀硫酸后,溶液的pH先减小,后增大,最终溶液的pH=10,显碱性,说明Mg(OH)2过量,DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解,则DE段pH低于BC段pH,故答案为:DE段溶液中含有硫酸镁,增大镁离子浓度,抑制氢氧化镁的溶解;
【小问6详解】
25℃时水体中加入Mg(OH)2固体,存在平衡Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH-(aq),溶液pH=9,pOH=5,c(OH-)=1×10-5mol/L,c(Mg2+)==5.6×10-2mol⋅L-1,故答案为:5.6×10-2。
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北京市延庆区2023—2024学年高二上学期期末试卷
化学试题
本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分,在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是
A. 溶液 B. 溶液
C. 溶液 D. 溶液
2. 以下能级符号正确的是
A. 1p B. 2d C. 3f D. 4s
3. 下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是
A. 用溶液腐蚀印刷电路铜板
B. 硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
C. 明矾[化学式为]可用作净水剂
D. 由制取无水固体时,需在气流中蒸发
4. 锌铜原电池装置如下图所示,下列说法不正确的是
A. 锌是负极,铜是正极
B. 电子从铜片经电流表流向锌片
C. 盐桥是离子导体,形成闭合回路
D. 铜片上的电极反应为:
5. 2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。王亚平将小苏打和醋酸混合,得到过饱和醋酸钠溶液的“液体球”,结晶后得到了热的“冰球”。下列说法不正确的是
A. 醋酸钠是弱电解质
B. 常温下,醋酸钠溶液的
C. 过饱和醋酸钠溶液结晶形成热的“冰球”的过程属于放热过程
D. 向过饱和醋酸钠溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
6. 下图所示装置的烧杯中均盛有溶液,其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
7. 下列用于解释事实的化学用语书写不正确的是
A. 电解精炼铜的阴极反应:
B. 用溶液清洗油污的原因:
C. 用饱和溶液处理锅炉水垢中的:
D. 将纯水加热至较高温度,水的:
8. 下列图示或化学用语表示不正确的是
A.的电子式
B.基态的价层电子轨道表示式
C.轨道的电子云轮廓图
D.的离子结构示意图
A. A B. B C. C D. D
9. 下列各组元素性质的叙述中,不正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 金属性:
10. 用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是
A. 铁发生的电极反应:
B. 炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
C. 导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
D. 试管恢复至室温后,导管末端形成一段稳定的水柱
11. 已知反应:①
②
相关化学键的键能数据如下:
化学键
键能
a
b
c
d
下列说法正确的是
A. ①中反应物的总能量小于生成物的总能量
B.
C.
D.
12. 溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A. 该反应的平衡常数
B. 在上述溶液中加入固体,平衡逆向移动
C. 在上述溶液中滴加,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
D. 在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液,产生黄色沉淀,说明
13. 室温时,向的酸中滴加溶液,其变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 是弱酸
B. a点,溶液中微粒浓度:
C. a点的电离程度大于b点
D. 滴加溶液至时,溶液中
14. 锂电池具有广阔的应用前景,如图装置,放电时可将、转化为和,充电时选用合适催化剂使转化为、和。下列有关叙述不正确的是
A. 放电时,向电极方向移动
B. 放电时,正极的电极反应式为
C. 充电时,电极应与外接直流电源的正极相连
D. 充电时,阳极的电极反应式为
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 锂()元素常用于电池制造业。
I.对锂原子结构及其性质的研究
(1)基态原子的核外电子排布式为___________,其处于元素周期表中的___________(填“s”“d”“ds”或“p”)区。
(2)基态原子的电子发生跃迁形成激发态原子时,___________(填“吸收”或“释放”)能量。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能()与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因:___________。
II.钴酸锂()电池和磷酸铁锂()电池是两种常见的新能源汽车电池。对其组成元素结构及性质的研究
(4)基态原子中有___________个未成对电子,电子占据的最高能级的符号是___________。
(5)、、三种元素的电负性由大到小的顺序是___________。
(6)的电子排布式为,与___________(填“”“”或“”)具有相同的核外电子排布。
16. 已知:25℃时,CH3COOH和NH3•H2O的电离平衡常数近似相等。
(1)关于0.1mol•L-1CH3COOH溶液,回答下列问题。
①25℃时,测得0.1mol•L-1CH3COOH溶液的pH=3,则由水电离出的的浓度为_____mol•L-1。
②CH3COONa溶液显_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因:_____。
(2)关于0.1mol•L-1氨水,回答下列问题。
①NH3•H2O的电离方程式为_____,NH3•H2O的电离平衡常数表达式:Kb=_____。
②25℃时,0.1mol•L-1氨水的pH=_____。
③25℃时,向10mL0.1mol•L-1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是_____。
a.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
b.c(Cl-)=c(NH)+c(NH3•H2O)
17. 某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。
(1)准确量取待测液需要使用的仪器是___________(选填酸式、碱式)滴定管。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为___________。
(3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视___________。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是___________。
(5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数
待测液体积()
盐酸体积()
滴定前读数
滴定后读数
第一次
第二次
第三次
由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为___________。
(6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是___________(填字母)。
a.用待测溶液润洗锥形瓶
b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
c.部分标准液滴出锥形瓶外
(7)利用(5)测定值计算,待测液中加入___________盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。
18. 烧碱、氯气都是重要的化工原料。习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业,图(a)是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。
(1)氯气的逸出口是___________(填字母),阳极的电极反应式是___________,装置中的离子膜只允许离子通过,浓度较大的从___________口(填字母)流出。
(2)氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,向次氯酸的稀溶液中分别加入下列物质,请判断电离平衡移动的方向(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
加入的物质
次氯酸电离平衡移动的方向
①___________
②___________
③___________
(3)次氯酸的电离程度大小与溶液的酸碱性有关,其电离平衡体系中各成分的组成分数[,为或]与的关系如图()所示。的电离常数值为___________。
(4)可以利用氯碱工业的副产物氢气设计成如图()所示的氢氧燃料电池,以实现物质的综合利用。写出该燃料电池的电极反应式
负极:___________;正极:___________。
19. 常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水。
②
传感器
向滴有酚酞溶液的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸,一段时间后,仍存在粉末。
I.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图1所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,溶液中离子浓度越大,电导率越大
(1)a点电导率不等于0的原因是___________。
(2)由图1可知,在悬浊液中再加入少量蒸馏水的时刻为___________(填“b”“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,___________(填“>”“<”或“=”),导致___________(结合化学用语说明)。
II.实验②测得随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.,
ⅲ.酚酞变色范围:
8.2≤pH≤10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)实验②过程中,溶液颜色变化为:先变红,___________。
(5)图2中DE段pH低于BC段pH的原因是___________。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体约为9,进而抑制细菌的生长。时,水体中约为___________。
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