内容正文:
大湾区2023-2024学年第一学期期末普通高中联合考试
高二化学
本类共8页,分第I类(选择题)第II类(非选择题)两部分,满分100分。考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上,将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 Cu-64
第I卷(选择题 共44分)
一、选择题(本题共22小题,每小题只有一个正确选项。每小题2分,共44分。)
1. 现代社会的一切活动都离不开能量,下列属于把化学能转化为电能的是
A.碱性锌锰电池
B.风力发电机
C.燃料燃烧
D.太阳能电池板
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语不正确的是
A. 总共含有3个能级的能层符号:M
B. 中子数为20的氯原子:
C. 基态原子最高能级电子云轮廓图:
D. 的结构示意图:
3. 化学与生产生活密切相关,下列做法中是为了减慢反应速率的是
A.将食物放进冰箱
B.把煤块粉碎燃烧
C.合成氨使用催化剂
D.向炉膛内鼓风
A. A B. B C. C D. D
4. 化学反应常伴随着热量的变化,下列反应的焓变符合下图的是
A.
B.
C.
D.
5. 生活因劳动而美好,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
社区服务:宣传使用含氟牙膏刷牙
氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小
B
家务劳动:用醋酸清洗烧水壶中的水垢
醋酸是弱电解质
C
自主探究:用氯化铁溶液刻蚀电路板
以将氧化成
D
学农活动:草木灰和铵态氮肥不能混合施肥
促进水解使逸出,降低肥效
A. A B. B C. C D. D
6. 一定条件下,发生反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A. 体系压强保持不变 B. 混合气体的颜色保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 每生成的同时消耗
7. 一定温度下,向的恒容密闭容器中(装有催化剂)通入和气体,反应后测得容器内剩余,则此段时间内为[单位为]
A 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.06
8. 下列实验或装置不能达到目的的是
A.测定中和热
B.验证镁片与稀盐酸反应放热
C.测定溶液的浓度
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
9. 为除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂,这种试剂是
A. B. C. D.
10. 调控化学反应对日常生活和工农业生产具有重要意义。下列说法不正确的是
A. 光催化分解的反应,该反应为熵增的反应
B. 工业制硫酸的反应之一,使用催化剂可加快反应速率
C. 合成氨反应 ,升温能提高的平衡转化率
D. 制氢气反应,增大浓度,提高转化率
11. 一种储能电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时电子由多孔碳流向电极
B. 放电时多孔碳电极反应:
C. 储能时电极发生氧化反应
D. 储能时总反应
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 唾液可以使淀粉水解速率加快
B. 打开碳酸饮料瓶盖时产生气泡
C. CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗
D. 氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度
13. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列说法正确的是
A. 在常温下,的溶液中能大量存在:、、、
B. 水溶液中的电离方程式:
C. 锅炉除垢转化为
D. 表示燃烧热的热化学方程式:
14. 设阿伏加德罗常数为,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中的氧原子数目为
B. 含有的中子数为
C. 常温下,溶液中由水电离出的数目为
D. 的溶液中数目为
15. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
C. 溶液中,离子浓度大小关系为:
D. 同浓度的①②溶液,:①>②
16. 已知直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。一定条件下,与反应生成甲醇,体系的能量随反应进程的变化如下图(实线)所示。则下列说法正确的是
A. 反应中作催化剂
B. 该反应有极性键和非极性键的断裂
C. 曲线可表示与反应的能量变化
D. 与反应时生成的氘代甲醇有3种
17. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A. 图①中越靠底部铁棒腐蚀越严重
B. 图②中往电极区滴入2滴,产生蓝色沉淀
C. 图③中使成为原电池的正极,从而保护了钢铁输水管
D. 图④中外接电源使钢铁表面腐蚀电流接近于零,从而保护了钢铁
18. 、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,、的基态原子能级上各有两个未成对电子,与同主族,原子能层只有一个电子,其余能层全充满。下列说法不正确的是
A 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. W元素位于ds区
19. 反应是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下,起始投入原料、温度与的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 、点的逆反应速率:
C. 提高投料比,可提高的平衡转化率
D. 温度下,时,的平衡产率为
20. 下列实验对应的现象和结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向的溶液中滴加2滴甲基橙
溶液呈红色
水解导致溶液呈碱性
B
将稀与足量纯锌反应,加入适量溶液
气泡产生速率加快
增大了浓度,反应速加快
C
向含有酚酞溶液中逐滴滴加溶液
溶液由红色变为无色
水解是可逆反应
D
将过量分别通入相同浓度的和溶液中
前者无明显现象,后者有黑色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
21. 等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 起始酸性:HA>HB B. 起始浓度:
C. HA和HB起始溶液体积相同 D. 滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
22. 一种锌-二氧化碳可充电电池装置如下图所示。其中双极膜中水电离出的和在电场作用下可以向两极迁移,下列说法正确的是
A. 放电时,纳米片发生氧化反应
B. 放电时,外电路通过电子,理论上双极膜中水减少
C. 充电时,阴极发生的电极反应为
D. 放电和充电时的电势均是电极高于纳米片电极
第II卷(非选择题 共56分)
二、(本题包括4题,共56分)
23. 是一种重要的无机化工原料,还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。的应用与其水解平衡密切相关。
(1)若用碳酸钠晶体配制的溶液,用托盘天平需要称量的样品为___________g。
(2)下列关于溶液配制的操作中,正确的有___________(填序号)。
(3)某小组研究水解平衡的影响因素。
【提出假设】改变温度、稀释溶液,加入氢氧化钠,水解平衡均会发生移动。
【设计方案并完成实验】(所用溶液浓度均为)
序号
温度
1
25
40.00
0
0
2
25
4.00
0
36.00
3
25
400
10.00
a
4
50
40.00
0
0
①根据表中数据补充,___________。
②实验测得,其原因是:___________(用离子方程式表示)。
③实验测得,该结果不足以证明稀释溶液水解平衡正向移动,结果数据应该如何改变才能证明:___________。
④已知水解为吸热反应,实验预测,但实验测得,其原因可能为:___________。
(4)为了进一步探究温度对水解平衡移动的影响,继续测定不同温度下的水解常数。
【查阅资料】
【补充实验】测定40℃下溶液水解常数,请补充实验5内容。
试剂及仪器:溶液、纯水、计。在50、60℃重复上述实验。
序号
实验
记录数据
5
___________
a
6
测定40℃溶液
b
【数据处理】在40℃,___________(用含有a、b的计算式表示)。
【实验结论】,升高温度,促进水解
24. 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:①“氧化浸取”时,铋元素转化为,硫元素转化为硫单质;
② 。
(1)为提高“浸取”速率可采取的措施有___________。(写出一条)
(2)“氧化浸取”步骤中实际加入的远大于理论计算值,其原因可能是___________。
(3)检验浸取液中含有可选用的试剂为___________(写化学式)。
(4)“除铜”时发生反应: ,则___________。
(5)“转化”时,生成沉淀的离子方程式是___________。
(6)可用于氧化、等。用的溶液滴定某溶液中。已知:。标准液溶液盛装在___________滴定管(填“酸式”或“碱式”);达到滴定终点时,实验前后刻度如图所示,消耗溶液的体积为___________。
(7)下列操作会使测得的浓度偏低的是___________。
A. 锥形瓶没有用待测液润洗 B. 滴定前仰视读数并记录
C. 装标准液的滴定管没有润洗 D. 滴定结束滴定管尖嘴内有气泡
25. 苯乙烯是一种重要的基础有机化工原料。
已知:乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)温度升高,平衡向___________反应方向移动。(填“正”或“逆”)
(2)若恒温、恒容(2L)密闭容器条件下进行以上反应,下列图像t时刻一定处于平衡状态的是___________。
A. B. C. D.
起始通入,后到达平衡,总压强为原来1.6倍,则苯乙烯的平均反应速率___________,该温度下平衡常数___________。
(3)与同族的元素(82号)在周期表中的位置为___________,其核外共有___________种运动状态不同的电子。
(4)已知是微溶物,其饱和溶液如图所示。在T℃时,若点条件下进行“沉铅”,沉铅后溶液中,求___________(写出计算过程)。
26. 亚磷酸是一种二元弱酸,可用作尼龙增白剂、农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。请回答下列问题:
(1)基态氧原子的价层电子轨道表示式为___________,、、三种元素中,有一种元素的电离能数据如下,则该元素是___________(填写元素符号)。
电离能
……
1011
1907
2914
4963
6273
21267
25431
……
(2)室温下向溶液中加入蒸馏水稀释,说法正确的是___________(填标号)。
A. 的电离程度减小 B. 由水电离出的增大
C. 比值增大 D. 溶液中所有离子浓度均减小
(3)工业上通过电解溶液可得到亚磷酸,装置如图所示:
已知:为阳离子交换膜,只允许阳离子透过;为阴离子交换膜,只允许阴离子透过。
①装置中膜为___________离子交换膜。(填“阳”或“阴”)
②阳极的电极反应式为___________。
(4)与As属于同主族元素,亚砷酸是三元弱酸,其溶液中含砷元素的微粒物质的量分数与溶液关系如图所示。回答下列问题:
①的一级电离平衡常数___________(填数值)。在的中,溶液的约为___________。(以第一步电离为主计算)
②等浓度的溶液和溶液等体积混合,溶液中___________(填“<”、“=”或“>”)。
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大湾区2023-2024学年第一学期期末普通高中联合考试
高二化学
本类共8页,分第I类(选择题)第II类(非选择题)两部分,满分100分。考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上,将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 Cu-64
第I卷(选择题 共44分)
一、选择题(本题共22小题,每小题只有一个正确选项。每小题2分,共44分。)
1. 现代社会的一切活动都离不开能量,下列属于把化学能转化为电能的是
A.碱性锌锰电池
B.风力发电机
C.燃料燃烧
D.太阳能电池板
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碱性锌锰电池是原电池,能够实现化学能转化为电能,A符合题意;
B.风力发电是将机械能转化为电能的装置,不能实现化学能转化为电能,B不符合题意;
C.燃料燃烧通过化学反应将化学能转化为热能,不能实现化学能转化为电能,C不符合题意;
D.太阳能电池板,是太阳能转化为电能,而不能实现化学能转化为电能,D不符合题意;
答案选A。
2. 下列化学用语不正确的是
A. 总共含有3个能级的能层符号:M
B. 中子数为20的氯原子:
C. 基态原子最高能级电子云轮廓图:
D. 的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.第三电子层共3个能级,能层符号为M,故A正确;
B.中子数为20的氯原子的质量数为37,该原子表示为,故B正确;
C.基态原子最高能级为3s,电子云轮廓图球形,故C错误;
D.核外有10个电子,结构示意图为,故D正确;
选C。
3. 化学与生产生活密切相关,下列做法中是为了减慢反应速率的是
A.将食物放进冰箱
B.把煤块粉碎燃烧
C.合成氨使用催化剂
D.向炉膛内鼓风
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.将食物放进冰箱的目的是,降低温度,减缓食物腐败的速率,故A符合题意;
B.把煤块粉碎燃烧可以增大固体的表面积,有利于反应物的接触面积,加快反应速率,故B不符合题意;
C.合成氨使用催化剂的目的是降低反应活化能,加快反应速率,故C不符合题意;
D.向炉膛内鼓风可以增大氧气的浓度,有利于加快燃烧的速率,故D不符合题意;
故选A。
4. 化学反应常伴随着热量的变化,下列反应的焓变符合下图的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析该图可知,该图表示一个吸热反应。
【详解】A.甲烷的燃烧为放热反应,故A不合题意;
B.酸碱中和反应为放热反应,故B不合题意;
C.活泼金属与酸反应为放热反应,故C不合题意;
D.碳和水蒸气反应为吸热反应,故D符合题意;
故选D。
5. 生活因劳动而美好,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
社区服务:宣传使用含氟牙膏刷牙
氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小
B
家务劳动:用醋酸清洗烧水壶中的水垢
醋酸是弱电解质
C
自主探究:用氯化铁溶液刻蚀电路板
以将氧化成
D
学农活动:草木灰和铵态氮肥不能混合施肥
促进水解使逸出,降低肥效
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小,使用含氟牙膏刷牙可以使羟基磷灰石转化为耐酸的氟磷灰石,有利于增强牙齿抗龋能力,故A正确;
B.用醋酸清洗烧水壶中的水垢是因为醋酸的酸性强于碳酸,能与水垢的主要成分碳酸钙反应生成溶于水的醋酸钙,从而达到清除水垢的目的,则用醋酸清洗烧水壶中的水垢与醋酸是弱电解质无关,故B错误;
C.用氯化铁溶液刻蚀电路板是因为溶液中的铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子,故C正确;
D.草木灰和铵态氮肥不能混合施肥是因为铵态氮肥中的铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性,草木灰中的碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,碳酸根离子促进铵根离子水解,导致水解生成的氨气逸出,降低肥效,故D正确;
故选B。
6. 一定条件下,发生反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A. 体系压强保持不变 B. 混合气体的颜色保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 每生成的同时消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为反应前后气体分子数不变的反应,所以体系压强始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.NO2有颜色,其余气体无颜色,NO2浓度是变量,所以混合气体的颜色是变量,混合气体的颜色保持不变,能说明反应达到平衡状态,B正确;
C.该反应全为气体,气体总质量不变;反应前后气体分子数不变的反应,气体总物质的量不;故混合气体平均相对分子质量不变,所以不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.生成是正反应方向,消耗也是正反应方向,没有逆反应方向,所以不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选B。
7. 一定温度下,向的恒容密闭容器中(装有催化剂)通入和气体,反应后测得容器内剩余,则此段时间内为[单位为]
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.06
【答案】B
【解析】
【详解】一定温度下,向3L的恒容密闭容器中(装有催化剂)通入2 mol N2和 3 mol H2,反应后测得容器内剩余,根据三段式有:
则此段时间内为=0.2;
答案选B。
8. 下列实验或装置不能达到目的的是
A.测定中和热
B.验证镁片与稀盐酸反应放热
C.测定溶液的浓度
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.测定中和热还需要环形玻璃搅拌棒,A错误;
B.Mg与盐酸反应,现象为:饱和石灰水变浑浊,根据饱和石灰水中溶解度随温度升高而降低,可知Mg与盐酸反应放热,放热使溶液温度升高,而温度越高石灰水溶解度越小,才出现饱和石灰水变浑浊的现象,故B正确;
C.KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,应用酸式滴定管,图中为酸式滴定管,故C正确;
D.MgCl2易水解,为防止水解,在加热制备无水MgCl2时需在HCl气氛下进行加热,利用HCl抑制水解,故D正确;
故答案选A。
9. 为除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂,这种试剂是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去,注意要不引入新杂质,且Cu2+不沉淀。
【详解】A.加入CuO,发生反应CuO+2H+=Cu2++H2O,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去,不引入杂质,多余的CuO可一并过滤除去,故A正确;
B.氯化铜、氯化铁均与氨水反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质铵根离子,不能除杂,故B错误;
C.氯化铜、氯化铁均与NaOH反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质钠离子,不能除杂,故C错误;
D.氯化铜、氯化铁均与碳酸钠发生双水解反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质钠离子,不能除杂,故D错误;
故选A。
10. 调控化学反应对日常生活和工农业生产具有重要意义。下列说法不正确的是
A. 光催化分解的反应,该反应为熵增的反应
B. 工业制硫酸的反应之一,使用催化剂可加快反应速率
C. 合成氨反应 ,升温能提高的平衡转化率
D. 制氢气反应,增大浓度,提高转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.,该反应为气体分子数增大的反应,则该反应为熵增的反应,故A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,可加快反应速率,故B正确;
C.升高温度,平衡逆向移动,所以H2的平衡转化率减小,故C错误;
D.制氢气反应,增大H2O浓度,平衡正向移动,CO转化率增大,故D正确;
故选C。
11. 一种储能电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时电子由多孔碳流向电极
B. 放电时多孔碳电极反应:
C. 储能时电极发生氧化反应
D. 储能时总反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,Pb为负极,铅失电子生成硫酸铅,多孔碳为正极,铁离子得电子生成亚铁离子,储能(充电)时Pb为阴极,硫酸铅得电子生成铅,发生还原反应,多孔碳为阳极,亚铁离子失电子生成铁离子;
【详解】A.放电时,电子由负极经过导线到正极,则电子由电极Pb流向多孔碳,故A错误;
B.放电时多孔碳电极为正极,铁离子得电子生成亚铁离子,电极反应式为: Fe3++e-=Fe2+,故B错误;
C.储能(充电)时,Pb为阴极,硫酸铅得电子生成铅,发生还原反应,故C错误;
D.由图可知,储能时总反应PbSO4+2Fe2+Pb++2Fe3+,故D正确;
答案选D。
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 唾液可以使淀粉水解速率加快
B. 打开碳酸饮料瓶盖时产生气泡
C. CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗
D. 氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A.唾液里含有唾液淀粉酶,它在常温下能很快使淀粉分解为葡萄糖,相当于加入催化剂使反应速率加快,不涉及平衡移动,不能用勒夏特列原理来解释,故A正确;
B.碳酸饮料中存在二氧化碳的溶解平衡,打开碳酸饮料,压强减小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.CO中毒血液中存在化学平衡CO(g)+Hb(O2)⇌O2(g)+Hb(CO),将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,增大氧气浓度,会使平衡逆向移动,让CO失去和血红蛋白结合的机会,能用勒夏特列原理解释,故C错误;
D.氯气溶于水的反应是一个可逆反应:Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-,加入碳酸钙后,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙而减小c(H+),平衡正向移动,则c(HClO)增大,能用勒夏特列原理解释,故D错误;
故选A。
13. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列说法正确的是
A. 在常温下,溶液中能大量存在:、、、
B. 水溶液中的电离方程式:
C. 锅炉除垢转化为
D. 表示燃烧热的热化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的溶液呈碱性,与不能大量共存,A错误;
B.多元弱酸的电离是分步的,,B错误;
C.CaSO4微溶于水,在大量碳酸根离子存在的环境可转化为难溶的CaCO3,C正确;
D.热化学方程式必须注明状态,D错误;
故选C。
14. 设阿伏加德罗常数为,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中的氧原子数目为
B. 含有的中子数为
C. 常温下,溶液中由水电离出的数目为
D. 的溶液中数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,SO3不是气体,不能用气体摩尔体积计算标准状况下,11.2LSO3中的氧原子数目,故A错误;
B.1个56Fe中含有的中子数为56-26=30,5.6g56Fe的物质的量为0.1mol,因此5.6g56Fe含有的中子数为3NA,故B正确;
C.溶液体积未知,无法计算常温下,溶液中由水电离出的H+数目,故C错误;
D. 溶液中会水解,因此的溶液中数目小于NA,故D错误;
故选B。
15. 在25℃时,下列说法正确的是
A. 的醋酸溶液稀释100倍,
B. 向氨水中加入稀硫酸至,此时
C. 溶液中,离子浓度大小关系为:
D. 同浓度的①②溶液,:①>②
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH =3的醋酸溶液稀释100倍,醋酸又电离出氢离子,溶液的pH<5,故A错误;
B.向氨水中加入稀硫酸至pH=7,溶液中c(H+)=c(OH-),电荷守恒得到:,则,故B错误;
C.NaClO溶液中,次氯酸根离子水解,溶液显碱性,离子浓度大小关系为:,故C正确;
D.硫酸氢铵溶液中电离出的氢离子会抑制铵根离子的水解,同浓度的①②溶液中:①<②,故D错误;
故选C。
16. 已知直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。一定条件下,与反应生成甲醇,体系的能量随反应进程的变化如下图(实线)所示。则下列说法正确的是
A. 反应中作催化剂
B. 该反应有极性键和非极性键的断裂
C. 曲线可表示与反应的能量变化
D. 与反应时生成的氘代甲醇有3种
【答案】C
【解析】
【详解】A.图象分析可知,是反应物,不是催化剂,故A错误;
B.由图可知,步骤Ⅰ中涉及C—H的断裂和H—O键的形成,步骤Ⅱ中涉及O—M键的断裂和C—O键的形成,该反应无非极性键的断裂,故B错误;;
C.直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,即反应的活化能变大,所以与反应的能量变化应为图中曲线c,故C正确;
D.若与反应,根据反应机理图可知,得到的中间产物为HO—M—CD3或DO—M—CHD2,然后生成HO—CD3或DO—CHD2,即生成的氚代甲醇有2种,故D错误;
故选C。
17. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A. 图①中越靠底部铁棒腐蚀越严重
B. 图②中往电极区滴入2滴,产生蓝色沉淀
C. 图③中使成为原电池的正极,从而保护了钢铁输水管
D. 图④中外接电源使钢铁表面腐蚀电流接近于零,从而保护了钢铁
【答案】D
【解析】
【详解】A.越靠底部含氧量越少,铁棒腐蚀越不严重,A错误;
B.作负极,作正极,被保护了,所以不会产生蓝色沉淀,B错误;
C.成为原电池的负极,才能保护钢铁输水管,C错误;
D.外接电源使钢铁表面腐蚀电流接近于零,从而保护了钢铁,D正确;
故选D。
18. 、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,、的基态原子能级上各有两个未成对电子,与同主族,原子能层只有一个电子,其余能层全充满。下列说法不正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. W元素位于ds区
【答案】C
【解析】
【分析】、的基态原子能级上各有两个未成对电子,电子排布式为和,、原子序数依次增大,则为C元素,为O元素;在与之间,则为N元素;与同主族,则为P元素;原子能层只有一个电子,其余能层全充满, 根据,的原子总数为29,则为Cu元素。
【详解】A.同周期主族元素自左到右电负性增大,则电负性:,A正确;
B.同周期主族元素自左到右原子半径减小,同主族自上到下原子半径增大,则原子半径:,B正确;
C.N元素原子轨道为,处于半充满稳定状态,第一电离能大于O元素,C错误;
D.Cu元素处在元素周期表中第四周期族,属于ds区,D正确;
答案选C。
19. 反应是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下,起始投入原料、温度与的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 、点的逆反应速率:
C. 提高投料比,可提高的平衡转化率
D. 温度下,时,的平衡产率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,其它条件一定时,升高温度,的平衡产率减小,平衡逆向移动,该反应为放热反应,故A错误;
B.由图可知,N点温度高于M点,故逆反应速率:,故B正确;
C.压强一定,提高投料比,平衡不移动,HCl的平衡转化率不变,故C错误;
D.温度下,时,平衡不移动,HCl的平衡转化率不变仍为a,故D错误;
故选B。
20. 下列实验对应的现象和结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向的溶液中滴加2滴甲基橙
溶液呈红色
水解导致溶液呈碱性
B
将稀与足量纯锌反应,加入适量溶液
气泡产生速率加快
增大了浓度,反应速加快
C
向含有酚酞的溶液中逐滴滴加溶液
溶液由红色变为无色
水解是可逆反应
D
将过量分别通入相同浓度的和溶液中
前者无明显现象,后者有黑色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基橙的变色范围3.1~4.4,溶液的pH大于4.4时遇甲基橙为黄色,则水解导致溶液呈碱性,溶液变为黄色,故A错误;
B.Zn置换出Cu,构成原电池,加快生成氢气的速率,与浓度无关,故B错误;
C.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,则溶液由红色变为无色,故C正确;
D.相同条件下只有溶液中产生沉淀,能说明,,故D错误;
故选C。
21. 等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 起始酸性:HA>HB B. 起始浓度:
C. HA和HB起始溶液体积相同 D. 滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.等浓度的HA、HB,HA的pH小于HB,所以起始酸性:HA>HB,故A正确;
B.HB是弱酸,HB的起始pH=2,所以起始浓度大于0.01mol/L,故B错误;
C.达到滴定终点,消耗氢氧化钠溶液的体积,HA<HB,则起始溶液体积HA<HB,故C错误;
D.HB是弱酸,滴定终点溶液呈碱性,滴定HB用酚酞作指示剂,故D错误;
选A。
22. 一种锌-二氧化碳可充电电池装置如下图所示。其中双极膜中水电离出的和在电场作用下可以向两极迁移,下列说法正确的是
A. 放电时,纳米片发生氧化反应
B. 放电时,外电路通过电子,理论上双极膜中水减少
C. 充电时,阴极发生的电极反应为
D. 放电和充电时的电势均是电极高于纳米片电极
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,放电时为原电池,Zn为负极发生失电子的氧化反应 ,纳米片为正极,发生还原反应,CO2发生得电子的还原反应转化为C2H5OH,H2O电离出的H+和OH-分别由双极膜移向正极、负极;充电时为电解池,原电池正负极分别与电源正负极相接,阴阳极反应与原电池负正极反应相反,据此分析作答。
【详解】A.放电时为原电池,Zn为负极发生失电子的氧化反应,纳米片为正极,发生还原反应,故A错误;
B.当外电路通过0.2mol电子时,理论上有0.2molH+和0.2molOH-分别向正极和负极移向,即有0.2mol水参与电离,双极膜中水减少3.6g,故B错误;
C.充电时,Zn为阴极,四羟基合锌离子得电子生成锌和氢氧根离子,电极反应为,故C正确;
D.放电时正极电势大于负极,充电时阳极电势大于阴极,则放电和充电时的电势均是Zn电极低于纳米片电极,故D错误;
故选C。
第II卷(非选择题 共56分)
二、(本题包括4题,共56分)
23. 是一种重要的无机化工原料,还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。的应用与其水解平衡密切相关。
(1)若用碳酸钠晶体配制的溶液,用托盘天平需要称量的样品为___________g。
(2)下列关于溶液配制的操作中,正确的有___________(填序号)。
(3)某小组研究水解平衡的影响因素。
【提出假设】改变温度、稀释溶液,加入氢氧化钠,水解平衡均会发生移动。
【设计方案并完成实验】(所用溶液浓度均为)
序号
温度
1
25
40.00
0
0
2
25
4.00
0
36.00
3
25
4.00
10.00
a
4
50
40.00
0
0
①根据表中数据补充,___________。
②实验测得,其原因是:___________(用离子方程式表示)。
③实验测得,该结果不足以证明稀释溶液水解平衡正向移动,结果数据应该如何改变才能证明:___________。
④已知水解为吸热反应,实验预测,但实验测得,其原因可能为:___________。
(4)为了进一步探究温度对水解平衡移动的影响,继续测定不同温度下的水解常数。
【查阅资料】
【补充实验】测定40℃下溶液水解常数,请补充实验5内容
试剂及仪器:溶液、纯水、计。在50、60℃重复上述实验。
序号
实验
记录数据
5
___________
a
6
测定40℃溶液
b
【数据处理】在40℃,___________(用含有a、b的计算式表示)。
【实验结论】,升高温度,促进水解。
【答案】(1)7.2g
(2)②③④⑥ (3) ①. 26.00 ②. ③. A1-1<A2<A1 ④. 温度升高,Na2CO3水解程度增大,水电离程度也增大,二者综合影响导致溶液中c(H+)增大,pH减小
(4) ①. 测定40℃水的pH ②.
【解析】
【小问1详解】
实验室配制250mL 0.1000mol/LNa2CO3溶液需要Na2CO310H2O的质量为0.25L×0.1000mol/L×286g/mol=7.15g7.2g,即用托盘天平需要称量的样品为7.2g,故答案为:7.2g;
【小问2详解】
配制250mL0.1000mol/L的Na2CO3溶液的操作步骤为:称量烧杯中溶解冷却、移液洗涤定容摇匀装瓶;①为称量步骤,称量的碳酸钠晶体应放入烧杯中溶解,不能在量筒中溶解,故①错误;②步骤为溶解,用玻璃棒搅拌,加速溶解,故②正确;③为移液,用玻璃棒引流,玻璃棒下端在刻度线下,故③正确;④⑤为定容,先加水至离刻度线1-2cm处,改用胶头滴管滴加,但视线应平视,不能仰视,故④正确、⑤错误;⑥为摇匀,食指顶住玻璃塞,另一只手托住容量瓶,上下颠倒摇匀,故⑥正确;故答案为:②③④⑥;
【小问3详解】
①实验2、3是探究OH-对Na2CO3水解程度的影响,则混合溶液中c(Na2CO3)必须相同,即溶液总体积保持40.00mL,则a=40.00-4.00-10.00=26.00,故答案为:26.00;
②Na2CO3是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,pH>7,水解反应为,故答案为:;
③实验1中c(Na2CO3)是实验2的10倍,由于稀释能促进水解,溶液中n(OH-)增大,即实验1中c(OH-)小于实验2中c(OH-)的10倍,但溶液的碱性减弱,所以实验2溶液的pH:A1-1<A2<A1,故答案为:A1-1<A2<A1;
④Na2CO3水解为吸热反应,但水的电离也吸热,升高温度时水的离子积增大,二者相互作用导致溶液的pH反而变小,出现A1>A4,故答案为:温度升高,Na2CO3水解程度增大,水的电离程度也增大,二者综合影响导致溶液中c(H+)增大,pH减小;
【小问4详解】
水的离子积Kw=c(H+)c(OH-),根据所测pH计算溶液中c(H+)和c(OH-),所以实验5为测定40℃水的pH,纯水中c(H+)=c(OH-),即40℃水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)=10-2a,实验6测得0.1mol/L Na2CO3溶液pH=b,溶液中c(H+)=10-bmol/L,c(OH-)=10-2a+bmol/L,则40℃时Na2CO3的水解常数Kh=,故答案为:测定40℃水的pH;。
24. 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:①“氧化浸取”时,铋元素转化为,硫元素转化为硫单质;
② 。
(1)为提高“浸取”速率可采取的措施有___________。(写出一条)
(2)“氧化浸取”步骤中实际加入的远大于理论计算值,其原因可能是___________。
(3)检验浸取液中含有可选用的试剂为___________(写化学式)。
(4)“除铜”时发生反应: ,则___________。
(5)“转化”时,生成沉淀的离子方程式是___________。
(6)可用于氧化、等。用的溶液滴定某溶液中。已知:。标准液溶液盛装在___________滴定管(填“酸式”或“碱式”);达到滴定终点时,实验前后刻度如图所示,消耗溶液的体积为___________。
(7)下列操作会使测得的浓度偏低的是___________。
A. 锥形瓶没有用待测液润洗 B. 滴定前仰视读数并记录
C. 装标准液的滴定管没有润洗 D. 滴定结束滴定管尖嘴内有气泡
【答案】(1)将辉铋矿粉碎研磨或适当提高盐酸浓度或搅拌等
(2)部分H2O2在Fe3+、Cu2+催化作用下发生分解反应
(3)KSCN (4)2.2×10—20
(5)Na++ClO−+Bi3++4OH−=NaBiO3↓+Cl−+2H2O
(6) ①. 酸式 ②. 22.00 (7)BD
【解析】
【分析】由题给流程可知,向辉铋矿中加入过氧化氢和盐酸的混合溶液氧化浸取,将金属元素转化为金属氯化物,硫元素转化为硫,二氧化硅与混合溶液不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫的滤渣和滤液;调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入氨水,将溶液中铜离子转化为四氨合铜离子,铋离子转化为氢氧化铋沉淀,过滤得到含有四氨合铜离子的滤液和氢氧化铋;向氢氧化铋中加入盐酸溶解得到氯化铋溶液,向溶液中加入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液,将溶液中的铋离子转化为铋酸钠沉淀,过滤得到滤液和铋酸钠。
【小问1详解】
将辉铋矿粉碎研磨、适当提高盐酸浓度、搅拌等措施可以提高“浸取”速率,故答案为:将辉铋矿粉碎研磨或适当提高盐酸浓度或搅拌等;
【小问2详解】
“氧化浸取”步骤中实际加入的过氧化氢远大于理论计算值是因为反应生成的铁离子和铜离子可以做过氧化氢分解的催化剂,催化剂能加快过氧化氢的分解速率,导致过氧化氢溶液的浓度减小,“浸取”速率减慢,所以实际加入的过氧化氢远大于理论计算值,故答案为:部分H2O2在Fe3+、Cu2+催化作用下发生分解反应;
【小问3详解】
溶液中的铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,所以可以用硫氰化钾溶液检验浸取液中含有的铁离子,故答案为:KSCN;
【小问4详解】
氢氧化铜的溶解平衡为①,由题意可知,生成四氨合铜离子的反应为②, ③,由盖斯定律可知,反应②—反应③=平衡①,则==2.2×10—20,故答案为:2.2×10—20;
【小问5详解】
由分析可知,“转化”时,加入氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液的目的是将溶液中的铋离子转化为铋酸钠沉淀,反应的离子方程式为Na++ClO−+Bi3++4OH−=NaBiO3↓+Cl−+2H2O,故答案为:Na++ClO−+Bi3++4OH−=NaBiO3↓+Cl−+2H2O;
小问6详解】
高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以用酸式滴定管盛装高锰酸钾溶液;由图可知,滴定消耗高锰酸钾溶液的体积为22.80mL—0.80mL=22.00mL,故答案为:酸式;22.00mL;
【小问7详解】
A.锥形瓶没有用待测液润洗不会影响待测液中溶质的物质的量和标准溶液的体积,对实验测定结果无影响,故错误;
B.滴定前仰视读数并记录会使消耗高锰酸钾溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,故正确;
C.装标准液的滴定管没有润洗会使消耗高锰酸钾溶液的体积偏大,导致测定结果偏高,故错误;
D.滴定结束滴定管尖嘴内有气泡会使消耗高锰酸钾溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,故正确;
故选BD。
25. 苯乙烯是一种重要的基础有机化工原料。
已知:乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)温度升高,平衡向___________反应方向移动。(填“正”或“逆”)
(2)若恒温、恒容(2L)密闭容器条件下进行以上反应,下列图像t时刻一定处于平衡状态的是___________。
A. B. C. D.
起始通入,后到达平衡,总压强为原来1.6倍,则苯乙烯的平均反应速率___________,该温度下平衡常数___________。
(3)与同族的元素(82号)在周期表中的位置为___________,其核外共有___________种运动状态不同的电子。
(4)已知是微溶物,其饱和溶液如图所示。在T℃时,若点条件下进行“沉铅”,沉铅后溶液中,求___________(写出计算过程)。
【答案】(1)正 (2) ①. C ②. ③. 0.225mol/L
(3) ①. 第六周期第ⅣA族 ②. 82
(4)已知是微溶物,其饱和溶液如图所示。在T℃时,a点c (PbCl2) = 1.5 ×10-2mol/L,则c(Pb2+) =1.5×10-2mol/L,c(Cl-) = 3×10-2mol/L,则Ksp(PbCl2) = c(Pb2+)×c2(Cl-) =1.5×10-2mol/L×(3×10-2mol/L)2=1.35×10-5(mol/L)3,,5.4×10-3mol/L
【解析】
【小问1详解】
反应: ,升高温度,平衡正向移动;
【小问2详解】
A.温度不变,平衡常数不变,与反应进行的程度无关,故A错误;
B.容器为恒容,气体质量为定值,则密度为定值,与反应进行的程度无关,故B错误;
C.当H2的体积分数不变,说明其浓度不变,反应达到平衡,故C正确;
D.焓变只与反应的物质的量有关,与反应进行的程度无关,故D错误;
故选C;
恒温、恒容时,压强之比等于物质的量之比,则平衡时气体的总物质的量
0.5mol×1.6 = 0.8mol,列三段式有,,0.5-x+2x=0.8mol,解得x=0.3mol,则= 0.2mol,=0.3mol,苯乙烯的平均反应速率=;该温度下的平衡常数K===0.225mol/L;
【小问3详解】
与C同族的元素Pb(82号),价层电子排布式为6s26p2,位于第六周期第ⅣA族;Pb有82个电子,有82种运动状态不同的电子;
【小问4详解】
已知是微溶物,其饱和溶液如图所示。在T℃时,a点c (PbCl2) = 1.5 ×10-2mol/L,则c(Pb2+) =1.5×10-2mol/L,c(Cl-) = 3×10-2mol/L,则Ksp(PbCl2) = c(Pb2+)×c2(Cl-) = 1.5×10-2mol/L ×(3×10-2mol/L)2 =1.35 ×10-5 (mol /L)3,,5.4×10-3mol/L。
26. 亚磷酸是一种二元弱酸,可用作尼龙增白剂、农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。请回答下列问题:
(1)基态氧原子的价层电子轨道表示式为___________,、、三种元素中,有一种元素的电离能数据如下,则该元素是___________(填写元素符号)。
电离能
……
1011
1907
2914
4963
6273
21267
25431
……
(2)室温下向溶液中加入蒸馏水稀释,说法正确的是___________(填标号)。
A. 的电离程度减小 B. 由水电离出的增大
C. 比值增大 D. 溶液中所有离子浓度均减小
(3)工业上通过电解溶液可得到亚磷酸,装置如图所示:
已知:为阳离子交换膜,只允许阳离子透过;为阴离子交换膜,只允许阴离子透过。
①装置中膜为___________离子交换膜。(填“阳”或“阴”)
②阳极的电极反应式为___________。
(4)与As属于同主族元素,亚砷酸是三元弱酸,其溶液中含砷元素的微粒物质的量分数与溶液关系如图所示。回答下列问题:
①的一级电离平衡常数___________(填数值)。在的中,溶液的约为___________。(以第一步电离为主计算)
②等浓度的溶液和溶液等体积混合,溶液中___________(填“<”、“=”或“>”)。
【答案】(1) ①. ②. P (2)BC
(3) ①. 阴 ②. 4OH-+4e-=O2↑+2H2O
(4) ①. 1×10-9.2 ②. 5.1 ③. <
【解析】
【小问1详解】
基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4,轨道表示式为;该元素第五电离能和第六电离能差距较大,则该元素最高价为+5价,符合的元素是P;
【小问2详解】
A.加水稀释,H3PO3的电离程度增大,故A错误;
B.加水稀释,H3PO3的电离程度增大,溶液中c(H+)减小,酸性减弱,则水电离出的c(H+)增大,故B正确;
C.加水稀释,溶液中c(H+)减小,不变,则增大,故C正确;
D.加水稀释,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,故D错误;
故答案为:BC。
【小问3详解】
由图可知,左侧为阳极,发生失去电子的氧化反应,电极反应为4OH-+4e-=O2↑+2H2O,水的电离平衡被破坏,产生大量的氢离子,氢离子需要迁移到产品室,则膜a为阳离子交换膜(CM);原料室的需要迁移扩散至产品室,则膜b为阴离子交换膜(AM);为防止过多OH-迁移到产品室,所以膜③为阳离子交换膜(CM);
由以上分析可知,膜b为阴离子交换膜;
阳极,发生失去电子的氧化反应,电极反应为4OH-+4e-=O2↑+2H2O;
【小问4详解】
①由b点计算的第一电离平衡常数=c(H+)=1×10-9.2;在的中,若考虑以第一步电离为主,则c(H+)≈c),则=1×10-5.1mol/L,此时pH约为5.1;
②等浓度的溶液和溶液等体积混合,溶质为,①NaH2AsO3溶液中既存在的水解平衡、又存在的电离平衡,溶液中含砷元素的微粒浓度最大的为,根据图象可知最大时溶液呈碱性,<。
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