精品解析:吉林省长春市新解放学校2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题
2024-10-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | 长春市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.60 MB |
| 发布时间 | 2024-10-14 |
| 更新时间 | 2025-09-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47943130.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2022—2023学年长春市新解放高中高二上学期期末考试
高二化学
考试时间:60分钟 卷面分数:100分
可能用到的相对原子质量为:H 1 C 12 O 16 N 14 Al 27 Cl 35.5 Fe 56
一、单项选择题(每题3分,15小题共45分)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. Ca2+的结构示意图:
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 水的电子式:
D. 基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:3d54s1
2. 现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:③>②>①
B. 原子半径:③>②>①
C. 电负性:③>②>①
D. 最高正化合价:③>②>①
3. 下列实验能达到目的的是
A. 装置甲证明醋酸为弱酸 B. 装置乙处理Cl2尾气
C. 装置丙除去乙醇中少量的水 D. 装置丁准确量取一定体积的酸性KMnO4标准溶液
4. 下列描述中,不符合生产实际是
A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极
B. 电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C. 电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极
D. 地下钢管连接镁块,保护钢管不被腐蚀
5. 电化学装置能够实现化学能与电能的相互转化。利用下列装置(电极均为惰性电极),实现电解饱和食盐水,下列说法正确的是
A. 导线中电子的流动方向:M→Q,N→P
B. N电极的电极反应:
C. 气体a能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D. 溶液A为饱和食盐水,溶液C为稀食盐水
6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2,估算出反应吸收482能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
7. 已知三种酸的电离平衡常数,下列说法不正确的是
弱酸
醋酸
次氯酸
碳酸
电离平衡常数
Ka=1.7×10-5
Ka=4.7×10-8
Ka1=42×10-7 Ka2=5.6×10-11
A. 三种酸的酸性由强到弱的顺序是:CH3COOH>H2CO3>HClO
B. 少量的CO2与NaClO溶液反应生成HClO与NaHCO3
C. 常温下,浓度相同的溶液的碱性:NaClO>Na2CO3>CH3COONa
D. 向NaClO溶液中滴加醋酸,可生成HClO,使杀菌、消毒能力增强
8. 对于可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g) △H<0,下列各图正确的是
A B. C. D.
9. 25 ℃时,在25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol/L的CH3COOH溶液,溶液的pH变化如下图所示,下列分析的结论中正确的是( )
A. B点的横坐标a=12.5
B. C点时溶液中有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C. D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D. 曲线上A、B间的任意一点,溶液中都有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
10. 常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13mol•L-1,该溶液可能是( )
①氯化氢水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④
11. 常温,下列实验操作及现象与推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,产生无色无味气体;再将该气体通入澄清石灰水,产生白色浑浊
溶液中可能含有CO或HCO
C
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的
HClO的酸性弱于CH3COOH
D
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
A. A B. B C. C D. D
12. 氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料,用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示:
下列叙述不正确的是
A. b极附近溶液pH增大
B. a极发生的反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品
D. b极是电解池的阳极
13. 下列变化与盐类水解平衡无关的是
A. 盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳 B. 将饱和氯化铁溶液加入沸水制胶体
C. 热的纯碱溶液除油污 D. 配制硫酸亚铁溶液时加少量硫酸
14. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=a kJ·moL-1,反应能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是
A. a<0
B. 过程Ⅱ可能使用了催化剂
C. 反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
D. 使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率
15. 下列图示与文字叙述相符合的是
A
B
12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g
CO(g),放出的热量为110.5 kJ
热水浴的烧瓶中气体颜色较浅
C
D
验证AgCl溶解度大于Ag2S
钢闸门作为阴极而受到保护
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题
16. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献 N2 + 3H2 2NH3。
(1)基态氢原子中,核外电子的电子云轮廓图形状为___________。
(2)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为___________。
②分子中,N、H电负性大小为:N___________H (填“>”或“=”或“<”)。
(3)铁触媒是以铁为主体的多成分催化剂,含有、、CaO、MgO、等氧化物
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素是___________。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小:Mg___________Ca。(填“>”或“=”或“<”)
(4)我国科研人员研制出了“Fe—LiH”催化剂,这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①基态Fe原子的核外电子排布式为___________。
②比较Li+与H-的半径大小关系:___________(填“>”或“<”)。
17. 科学家一直致力于“人工固氮”的研究,现已有多种方法。
【方法一】德国化学家哈伯因发明工业合成氨的方法而荣获诺贝尔化学奖
N2 + 3H2 2NH3。
(1)若将1 mol N2和3 mol H2放入1L的密闭容器中,5min后N2的浓度为0.8mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的反应速率为 ___________。
(2)在一定温度下的定容密闭容器中发生上述反应,下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是___________。
a. υ(N2)正=3υ(H2)逆
b. 容器中气体的密度不随时间而变化
c. 容器中气体的分子总数不随时间而变化
d. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)合成氨反应的生产条件选择中,能用勒夏特列原理解释的是___________。
①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④及时将氨气液化从体系中分离出来
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④
【方法二】1998年,两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路:
采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现了高温(570℃)常压下高转化率的电解法合成氨,转化率可达到78%,装置如下图:
(4)钯电极A是电解池的___________极(填“阳”或“阴”),阳极反应式为___________。
【方法三】
最新的“人工固氮”N2在催化剂表面与水发生反应,直接生成氨气和氧气:
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=-571.6 kJ/mol
(5)写出上述固氮反应的热化学方程式___________。
18. 摩尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O是一种重要的化工原料
I.摩尔盐的制备。当室温为20℃时,某小组同学称取一定质量的,加入一定体积的水配成饱和溶液(用硫酸酸化至反应混合液的),再加入一定质量的固体,经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤并洗涤干燥后得到淡绿色固体。请回答下列问题:
(1)(NH4)2SO4溶液中水的电离度___________纯水的电离度。(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)请结合化学平衡原理,解释控制反应混合液的的原因:___________。
(3)向溶液中加入固体会___________(填写“促进”、“抑制”、“无影响”)的水解。
Ⅱ.摩尔盐溶液浓度的测定。称取mg摩尔盐配制成100mL溶液。用移液管移取20mL上述溶液,用浓度为0.0100mol/L的酸性溶液滴定,测定所配摩尔盐的浓度,写出该反应的离子方程式,并描述反应达到终点的实验现象。
(4)离子方程式:___________。
(5)达到终点的实验现象:___________。
(6)滴定过程的实验数据如下(其中溶液体积的初始读数均为0.00mL):
编号
所用溶液的体积
溶液体积的最终读数
Ⅰ
20.00mL
20.02mL
Ⅱ
20.00mL
20.00mL
Ⅲ
20.00mL
19.98mL
计算配得摩尔盐溶液的物质的量浓度___________。
(7)下述操作对摩尔盐浓度测定的影响,结果偏大的有___________。
a.滴至终点时有1滴酸性溶液悬在管口处未滴入
b.待测液移入锥形瓶后,加入10mL蒸馏水
c.装酸性溶液的滴定管中尖嘴气泡没赶出便开始滴定,滴定结束后气泡消失
19. 印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,以废液为原料制备,实现资源回收再利用,流程如图所示。
(1)粗溶液的制备
①上述流程中能加快反应速率的措施有_______
②加入铁屑后,印刷电路板废液中发生的离子反应有_______
(2)溶液的精制
i.经检验,粗溶液含有
ii.向粗溶液滴加3%的溶液,当溶液中完全氧化后,加粉末调节溶液的,
ⅲ.将溶液加热至沸,趁热减压过滤,得到精制溶液。
①用离子方程式说明加入溶液的作用_______
②已知25℃时,,。调节溶液,此时_______,已沉淀完全。
③时判断尚未开始沉淀,根据是_______(已知25℃时饱和溶液中物质的量浓度为)
(3)制备晶体
向精制的溶液中加一定量硫酸,加热蒸发,再冷却至晶体析出,过滤得到晶体。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_______
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2022—2023学年长春市新解放高中高二上学期期末考试
高二化学
考试时间:60分钟 卷面分数:100分
可能用到的相对原子质量为:H 1 C 12 O 16 N 14 Al 27 Cl 35.5 Fe 56
一、单项选择题(每题3分,15小题共45分)
1. 下列化学用语表示正确的是
A. Ca2+的结构示意图:
B. 基态碳原子的轨道表示式:
C. 水的电子式:
D. 基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:3d54s1
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.Ca2+是由Ca失去最外层的2个电子而形成的,所以其的结构示意图为:,故A错;
B.C为6号元素,核外有6个电子,所以其核外电子排布式为:,所以基态碳原子的轨道表示式:,故B错;
C.水分子是由2个H和1个O所组成的共价化合物。所以水的电子式:,故C错;
D.24Cr为24号元素,其原子核外电子数为24,其中3d能级达到半满,所以24Cr的核外电子排布式为:,其基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:3d54s1,故选D。
答案选D
2. 现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:③>②>①
B. 原子半径:③>②>①
C. 电负性:③>②>①
D. 最高正化合价:③>②>①
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的基态原子的电子排布式可知,三种元素分别是S、P、F;
【详解】A.一般非金属性越强,第一电离能越大,但P原子的3p轨道处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能大于S,应是③>②>①,A正确;
B.同一周期从左到右,半径越来越来越小,同一周期从上到下,半径依次增大,半径应是②>①>③,B不正确;
C.非金属性越强,电负性越大,应是③>①>②,C不正确;
D.F没有正价,S最高正化合价+6,P最高正化合价为+5,D不正确。
故选A。
3. 下列实验能达到目的的是
A. 装置甲证明醋酸为弱酸 B. 装置乙处理Cl2尾气
C. 装置丙除去乙醇中少量的水 D. 装置丁准确量取一定体积的酸性KMnO4标准溶液
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.醋酸钠水解显碱性,测定盐溶液的pH可证明醋酸为弱酸,能够达到实验目的,故A选;
B.氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,不能用来处理Cl2尾气,应用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气,故B不选;
C.乙醇和水均易挥发,不能通过蒸发的方法装除去乙醇中少量的水,故C不选;
D.KMnO4溶液具有强氧化性,能够腐蚀橡胶管,不能用碱式滴定管量取一定体积的酸性KMnO4标准溶液,应用酸式滴定管,故D不选;
故选A。
4. 下列描述中,不符合生产实际的是
A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极
B. 电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C. 电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极
D. 地下钢管连接镁块,保护钢管不被腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用石墨电极作阳极,不能用铁作阳极,不符合生产实际,A项选;
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极,粗铜作阳极,符合生产实际,B项不选;
C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极,增大液体接触面积,生成氢气,符合生产实际,C项不选;
D.地下钢管连接镁块,构成原电池,镁快作负极,钢管作正极,保护钢管不被腐蚀,符合生产实际,D项不选;
答案选A。
5. 电化学装置能够实现化学能与电能的相互转化。利用下列装置(电极均为惰性电极),实现电解饱和食盐水,下列说法正确的是
A. 导线中电子的流动方向:M→Q,N→P
B. N电极的电极反应:
C. 气体a能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D. 溶液A为饱和食盐水,溶液C为稀食盐水
【答案】C
【解析】
【分析】装置Ⅰ为氢氧燃料电池为原电池,通入氢气的电极是负极失电子发生氧化反应,通入氧气的电极是正极得电子发生还原反应,装置Ⅱ有外接电源,属于电解池,根据图片知,是阳极氯离子失电子放出氯气,是阴极氢离子得电子放出氢气,据此分析解答。
【详解】.导线中电子的流动方向为负极阴极,阳极正极即,,故A错误;
B.通入氧气的电极是正极得电子发生还原反应,电极反应:,故B错误;
C.是阳极氯离子失电子放出氯气即气体,所以气体 能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故C正确;
D.是阴极氢离子得电子放出氢气,则钠离子移向电极,则溶液为浓溶液,故D错误;
故答案为C。
6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2,估算出反应吸收482能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,则过程Ⅱ放出能量,故A正确;
B.分解水的反应为2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=463kJ/mol×4-(436kJmol×2+498kJ/mol)=+482kJ/mol,即2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+482kJ/mol,所以分解2molH2O(g)吸收482kJ能量,故B正确;
C.催化剂能改变反应途径,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,可使反应体系中活化分子数增加,分子总数不变,则反应物分子中活化分子的百分数增大,故D正确;
故选:C。
7. 已知三种酸的电离平衡常数,下列说法不正确的是
弱酸
醋酸
次氯酸
碳酸
电离平衡常数
Ka=1.7×10-5
Ka=4.7×10-8
Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
A. 三种酸的酸性由强到弱的顺序是:CH3COOH>H2CO3>HClO
B. 少量的CO2与NaClO溶液反应生成HClO与NaHCO3
C. 常温下,浓度相同的溶液的碱性:NaClO>Na2CO3>CH3COONa
D. 向NaClO溶液中滴加醋酸,可生成HClO,使杀菌、消毒能力增强
【答案】C
【解析】
【详解】A.电离平衡常数越大,酸性越强,根据表中电离平衡常数可以知道,酸性大小:CH3COOH>H2CO3>HClO,A正确;
B.电离平衡常数越大,酸性越强,根据表中电离平衡常数可以知道,酸性大小:CH3COOH>H2CO3>HClO>,根据强酸制弱酸,少量的CO2与NaClO溶液反应生成HClO与NaHCO3,B正确;
C.酸性大小:CH3COOH>H2CO3>HClO>,越弱越水解,则常温下,浓度相同的溶液的碱性:Na2CO3>NaClO>CH3COONa,C错误;
D.酸性:CH3COOH>HClO,向NaClO溶液中滴加醋酸,可生成HClO,HClO具有强氧化性,使杀菌、消毒能力增强,D正确;
故选C。
8. 对于可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g) △H<0,下列各图正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度越高反应速率越快,最先达到平衡,此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,C的百分含量减小,图象符合实际,故A正确;
B.增大压强,各物质的浓度增大,正逆反应速率均加快,不会出现正反应速率加快而逆反应速率减慢的情况,故B错误;
C.催化剂只是改变反应的速率,不影响平衡移动,加入催化剂,反应速率加快,所用时间缩短,但是C的浓度应该不变,故C错误;
D.此反应为放热反应,升高温度,平衡左移,B的体积分数增大,而题给图象B的体积分数随温度升高而减小;增大压强,平衡右移,B的体积分数减小,而题给图象是增大,均和实际不符,故D错误;
故选A。
9. 25 ℃时,在25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol/L的CH3COOH溶液,溶液的pH变化如下图所示,下列分析的结论中正确的是( )
A. B点的横坐标a=12.5
B. C点时溶液中有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C. D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D. 曲线上A、B间的任意一点,溶液中都有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A、醋酸是弱酸,当氢氧化钠和醋酸恰好反应时,消耗醋酸的体积是12.5ml,此时由于醋酸钠的水解溶液显碱性,即pH大于7。B点的pH=7,说明醋酸溶液的体积应大于12.5ml,错误;
B、根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),错误;
C、D点溶液中的溶质是醋酸钠和醋酸的混合液,且二者的浓度相同,所以根据原子守恒可知选项C正确。
D、若加入的醋酸很少时,会有c(Na+) >c(OH-) >c(CH3COO-)>c(H+),错误;
答案是C。
10. 常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13mol•L-1,该溶液可能是( )
①氯化氢水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13mol•L-1<1×10-7mol/L,水的电离被抑制;
①氯化氢水溶液是强酸溶液对水的电离起到抑制作用,故①正确;
②氯化铵水溶液 中的铵根离子水解显酸性,促进水的电离,故②错误;
③硝酸钠水溶液是中性溶液对水的电离无影响,故③错误;
④氢氧化钠水溶液数强碱溶液,对水的电离起到抑制作用,故④正确;
只有①④正确,故答案为A。
【点睛】考查影响水的电离平衡的因素分析,Kw是水的离子积常数,常温下,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L;常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1,说明水的电离被抑制;酸碱对水的电离抑制作用,水解的盐促进水的电离。
11. 常温,下列实验操作及现象与推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,产生无色无味气体;再将该气体通入澄清石灰水,产生白色浑浊
溶液中可能含有CO或HCO
C
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的
HClO的酸性弱于CH3COOH
D
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3COOH为弱酸,电离不完全,则pH试纸测得0.1 mol/LCH3COOH溶液pH约为3,故A正确;
B.无色无味气体为二氧化碳,则溶液中可能含有CO或HCO,故B正确;
C.测定盐溶液的pH可判断水解程度,前者的pH小于后者的,可知HClO的酸性弱于CH3COOH,故C正确;
D.NaOH过量,均为沉淀生成,不发生沉淀的转化,故D错误;
故选:D。
12. 氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料,用电解法制备氢氧化锂的工作原理如图所示:
下列叙述不正确的是
A. b极附近溶液的pH增大
B. a极发生的反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品
D. b极是电解池的阳极
【答案】D
【解析】
【分析】由图知,锂离子向石墨b电极移动、硫酸根向石墨电极a移动,则石墨a是阳极、b是阴极。
【详解】A. b是阴极,则电极反应为:,b极附近溶液的pH增大,A正确;
B. a极是阳极,则发生的反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,B正确;
C. b是阴极,电极反应为:,锂离子透过阳离子交换膜进入阴极以后和产生的氢氧根生成沉淀,生成的氢气可从装置右侧出口导出,硫酸根透过阴离子交换膜进入阳极区,和阳极产生的氢离子组成的硫酸可以从左侧出口导出,故该法制备LiOH还可得到硫酸和氢气等产品,C正确;
D. b极是电解池的阴极,D错误;
答案选D。
13. 下列变化与盐类水解平衡无关的是
A. 盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳 B. 将饱和氯化铁溶液加入沸水制胶体
C. 热的纯碱溶液除油污 D. 配制硫酸亚铁溶液时加少量硫酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钙沉淀溶解平衡产生碳酸根离子,碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,碳酸根离子的浓度减小,促进碳酸钙的溶解,与沉淀溶解平衡有关,与盐类水解无关,故A符合题意;
B.将饱和氯化铁溶液加入沸水中,FeCl3是强酸弱碱盐,在水中发生水解反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3胶体+3H+,则制备胶体与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.纯碱是碳酸钠,溶液中碳酸根离子水解是吸热反应,加热促进水解,碱性增强,促使油脂水解,与盐类水解有关,故C不符合题意;
D.硫酸亚铁水解溶液显酸性,配制FeSO4溶液时,加少量硫酸可以抑制亚铁离子的水解,与盐类水解有关,故D不符合题意。答案选A。
14. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=a kJ·moL-1,反应能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是
A. a<0
B. 过程Ⅱ可能使用了催化剂
C. 反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
D. 使用催化剂可以提高SO2的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,a<0,故A正确;
B.加入催化剂,能够降低反应物的活化能,过程Ⅱ可能使用了催化剂,故B正确;
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,说明反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和,故C正确;
D.使用催化剂,平衡不移动,不能提高SO2的平衡转化率,故D错误;
故答案为D。
15. 下列图示与文字叙述相符合的是
A
B
12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g
CO(g),放出的热量为110.5 kJ
热水浴的烧瓶中气体颜色较浅
C
D
验证AgCl溶解度大于Ag2S
钢闸门作为阴极而受到保护
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.12 g C(s)与O2(g)反应生成28g CO(g),放出的热量为110.5 kJ,故A错误;
B.反应为放热反应,温度升高反应逆向进行,故颜色加深,故B错误;
C.实验银离子是过量的,并不是氯化银转化成硫化银的实验,故C错误;
D.在电解池中,阴极被保护,故要保护钢闸门,就要将钢闸门做电解池的阴极,故D正确;
答案选D。
二、非选择题
16. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献 N2 + 3H2 2NH3。
(1)基态氢原子中,核外电子的电子云轮廓图形状为___________。
(2)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为___________。
②分子中,N、H电负性大小为:N___________H (填“>”或“=”或“<”)。
(3)铁触媒是以铁为主体的多成分催化剂,含有、、CaO、MgO、等氧化物
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素是___________。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小:Mg___________Ca。(填“>”或“=”或“<”)
(4)我国科研人员研制出了“Fe—LiH”催化剂,这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①基态Fe原子的核外电子排布式为___________。
②比较Li+与H-的半径大小关系:___________(填“>”或“<”)。
【答案】(1)球形 (2) ①. ②. >
(3) ①. Al、O ②. >
(4) ①. [Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2 ②. <
【解析】
【小问1详解】
基态氢原子中,核外电子排布式为1s1,所以电子云轮廓图形状为球形,答案:球形;
【小问2详解】
①基态氮原子的轨道表示式为,②分子中,N的得电子能力强,所以电负性大小为:N>H,答案:、>;
【小问3详解】
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区即ⅢA到ⅦA和0族的元素是Al、O,②同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,所以Mg>Ca,答案:Al、O、>;
【小问4详解】
①Fe原子序号为26,的核外电子排布式为[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2,②外层电子结构相同时,核电荷数越大,半径越小,所以<,答案:[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2、<。
17. 科学家一直致力于“人工固氮”的研究,现已有多种方法。
【方法一】德国化学家哈伯因发明工业合成氨的方法而荣获诺贝尔化学奖
N2 + 3H2 2NH3。
(1)若将1 mol N2和3 mol H2放入1L的密闭容器中,5min后N2的浓度为0.8mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的反应速率为 ___________。
(2)在一定温度下的定容密闭容器中发生上述反应,下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是___________。
a. υ(N2)正=3υ(H2)逆
b. 容器中气体的密度不随时间而变化
c. 容器中气体的分子总数不随时间而变化
d. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)合成氨反应的生产条件选择中,能用勒夏特列原理解释的是___________。
①使用催化剂 ②高温 ③高压 ④及时将氨气液化从体系中分离出来
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④
【方法二】1998年,两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路:
采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现了高温(570℃)常压下高转化率的电解法合成氨,转化率可达到78%,装置如下图:
(4)钯电极A是电解池的___________极(填“阳”或“阴”),阳极反应式为___________。
【方法三】
最新的“人工固氮”N2在催化剂表面与水发生反应,直接生成氨气和氧气:
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=-571.6 kJ/mol
(5)写出上述固氮反应的热化学方程式___________。
【答案】(1)(1) 0.04 mol/(L·min)
(2)(2) c d (3)C
(4) ①. 阴 ②. H2-2e-=2H+
(5)2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) H=+1530.8 kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
若将1molN2和3molH2放入1L的密闭容器中,5min后N2的浓度为0.8mol/L,v(N2)==0.04 mol/(L·min) ;
【小问2详解】
a. 正逆反应速率之比等于方程式计量数之比,反应达到平衡,所以3v(N2)正=v(H2)逆达到平衡,故不选a;
b. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在恒容容器中进行,密度是恒量;容器中气体的密度不随时间而变化,不一定平衡,故不选b;
c. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应过程中气体分子数是变量,若容器中气体的分子总数不随时间而变化,一定平衡,故选c;
d. 根据 ,容器中气体的平均相对分子质量是变量,若容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,一定平衡,故选d;
故答案选c d。
【小问3详解】
①催化剂不能使平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,故不选①;
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) <0,升高温度,平衡逆向移动,不利于氨气的生成,不能用勒夏特列原理解释,故不选②;
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g),增大压强,平衡正向移动,利于氨气的生成,能用勒夏特列原理解释,故选③;
④及时将氨气液化从体系中分离出来,平衡正向移动,利于氨气的生成,能用勒夏特列原理解释,故选④;
故C正确。
【小问4详解】
根据图示,B电极是氢气失电子生成氢离子,所以B是阳极,A是阴极;阳极电极反应式是H2-2e-=2H+;
【小问5详解】
①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92 kJ/mol;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6 kJ/mol;根据盖斯定律①×2-②×3得 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530.8kJ/mol。
18. 摩尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O是一种重要化工原料
I.摩尔盐的制备。当室温为20℃时,某小组同学称取一定质量的,加入一定体积的水配成饱和溶液(用硫酸酸化至反应混合液的),再加入一定质量的固体,经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤并洗涤干燥后得到淡绿色固体。请回答下列问题:
(1)(NH4)2SO4溶液中水的电离度___________纯水的电离度。(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)请结合化学平衡原理,解释控制反应混合液的的原因:___________。
(3)向溶液中加入固体会___________(填写“促进”、“抑制”、“无影响”)的水解。
Ⅱ.摩尔盐溶液浓度的测定。称取mg摩尔盐配制成100mL溶液。用移液管移取20mL上述溶液,用浓度为0.0100mol/L的酸性溶液滴定,测定所配摩尔盐的浓度,写出该反应的离子方程式,并描述反应达到终点的实验现象。
(4)离子方程式:___________。
(5)达到终点的实验现象:___________。
(6)滴定过程的实验数据如下(其中溶液体积的初始读数均为0.00mL):
编号
所用溶液的体积
溶液体积的最终读数
Ⅰ
2000mL
20.02mL
Ⅱ
20.00mL
20.00mL
Ⅲ
20.00mL
19.98mL
计算配得摩尔盐溶液的物质的量浓度___________。
(7)下述操作对摩尔盐浓度测定的影响,结果偏大的有___________。
a.滴至终点时有1滴酸性溶液悬在管口处未滴入
b.待测液移入锥形瓶后,加入10mL蒸馏水
c.装酸性溶液的滴定管中尖嘴气泡没赶出便开始滴定,滴定结束后气泡消失
【答案】(1) > (2)Fe2+在溶液中存在如下平衡Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,控制反应混合液pH<1,平衡左移,抑制Fe2+水解
(3)抑制 (4) 5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(5) 滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液变为紫色,且半分钟内不褪色
(6)0.0500mol/L
(7)
ac
【解析】
【分析】该实验的实验目的是用硫酸亚铁溶液和硫酸铵溶液制备摩尔盐,根据盐类水解原理稀释,再通过氧化还原滴定法测定摩尔盐的浓度,再根据滴定原理进行误差分析。
【小问1详解】
硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中水解促进水的电离,所以硫酸铵溶液中水的电离度大于纯水的电离度,故答案为:>;
【小问2详解】
硫酸亚铁是强酸弱碱盐,在溶液中存在如下水解平衡Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,控制反应混合液的pH<1,增大溶液中氢离子浓度,平衡向逆反应方向移动,能抑制亚铁离子水解,有利于制备摩尔盐,故答案为:Fe2+在溶液中存在如下平衡Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,控制反应混合液的pH<1,平衡左移,抑制Fe2+水解;
【小问3详解】
硫酸铵、硫酸亚铁都是强酸弱碱盐,铵根离子和亚铁离子在溶液中均水解使溶液呈酸性,向硫酸亚铁溶液中加入硫酸铵固体,铵根离子水解出的氢离子会抑制亚铁离子的水解,故答案为:抑制;
【小问4详解】
题意可知,摩尔盐溶液与酸性高锰酸钾溶液的反应为酸性条件下,亚铁离子与高锰酸根离子反应生成铁离子、锰离子和水,反应的离子方程式为5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为:5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
小问5详解】
当溶液中的亚铁离子与高锰酸根离子完全反应时,再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液会变为紫色,且半分钟内不褪色;故答案为:滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液,溶液变为紫色,且半分钟内不褪色;
【小问6详解】
由表格数据可知,滴定消耗酸性高锰酸钾溶液的平均体积为=20.00mL,则配得溶液中摩尔盐的浓度为=0.0500mol/L,故答案为:0.0500mol/L;
【小问7详解】
a.滴至终点时有1滴酸性高锰酸钾溶液悬在管口处未滴入会使酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致所测浓度偏大,故正确;
b.待测液移入锥形瓶后,加入10mL蒸馏水对待测液中溶质的物质的量和标准溶液的体积无影响,对实验结果无影响,故错误;
c.装酸性高锰酸钾溶液的滴定管中尖嘴气泡没赶出便开始滴定,滴定结束后气泡消失会使酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致所测浓度偏大,故正确;
故选ac。
19. 印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,以废液为原料制备,实现资源回收再利用,流程如图所示。
(1)粗溶液的制备
①上述流程中能加快反应速率的措施有_______
②加入铁屑后,印刷电路板废液中发生的离子反应有_______
(2)溶液的精制
i.经检验,粗溶液含有
ii.向粗溶液滴加3%的溶液,当溶液中完全氧化后,加粉末调节溶液的,
ⅲ.将溶液加热至沸,趁热减压过滤,得到精制溶液。
①用离子方程式说明加入溶液的作用_______
②已知25℃时,,。调节溶液,此时_______,已沉淀完全。
③时判断尚未开始沉淀,根据是_______(已知25℃时饱和溶液中的物质的量浓度为)
(3)制备晶体
向精制的溶液中加一定量硫酸,加热蒸发,再冷却至晶体析出,过滤得到晶体。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_______
【答案】 ①. 将原料粉碎、适当提高溶液的浓度、提高反应温度 ②. Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu ③. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ④. 2.8×10-9 ⑤. 时,c(Cu2+)=2.2> ⑥. 抑制铜离子水解
【解析】
【分析】印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,加适量的铁粉,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu,过滤得到粗铜,在氧气中氧化生成粗氧化铜,加入过量的硫酸,得到粗硫酸铜溶液,制备,实现资源回收再利用。
【详解】(1)①上述流程中能加快反应速率的措施有:将原料粉碎、适当提高溶液的浓度、提高反应温度,故答案为:将原料粉碎、适当提高溶液的浓度、提高反应温度;
②印刷电路板废液主要含、以及少量的等物质,加适量的铁粉,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(2)①向粗溶液滴加3%的溶液,将溶液中完全氧化,便于生成氢氧化铁沉淀,从而与铜离子分离。用离子方程式说明加入溶液的作用:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②调节溶液,此时=2.8×10-9,小于1.0×10-5,已沉淀完全。故答案为:2.8×10-9;
③时,c(Cu2+)= =2.2>,尚未开始沉淀,根据是时,c(Cu2+)=2.2>(已知25℃时饱和溶液中的物质的量浓度为),故答案为:时,c(Cu2+)=2.2>;
(3)向精制的溶液中加一定量硫酸,抑制铜离子水解,加热蒸发,再冷却至晶体析出,过滤得到晶体。故答案为:抑制铜离子水解。
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