内容正文:
2024-2025学年第一学期高二级第1次月考
化学试卷
考试时间 75 分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cu:64
一、选择题(本大题共16小题,1-10小题,每题2分,11-16小题,每题4分,共44分,每小题只有一个正确选项。)
1. 广东有众多非物质文化遗产,如粤绣、剪纸、制香和藤编技艺等。下列物质的主要成分不是有机高分子材料的是
选项
A
B
文化遗产
名称
佛山剪纸中的“纸”
粤绣中的“线”
选项
C
D
文化遗产
名称
莞香中的“香油”
南海藤编中的“藤”
A. A B. B C. C D. D
2. 中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多,下列对所涉及物质的性质描述错误的是
A. 被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金,其强度大于纯铝
B. 太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网,二者均为无机非金属材料
C. 核心舱配制的离子推进器以氙和氩气作为推进剂,氙和氩属于稀有气体
D. “问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片,砷化镓具有良好的导电性
3. 广东是岭南文化的集萃地。下列有关岭南文化的说法不正确的是
A. “海丝文化”:海上丝绸贸易用于交易的银锭属于纯银
B. “茶艺文化”:沏泡功夫茶利用了萃取原理,水作萃取剂
C. “建筑文化”:制作博古梁架时,在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化
D. “戏剧文化”:现代粤剧舞台上灯光光柱的形成是因为丁达尔效应
4. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.石油的分馏
B.吸收尾气氨气
C.证明SO2的漂白性
D.比较Cl、Br、S元素的非金属性
A. A B. B C. C D. D
5. “幸福不会从天降,美好生活靠劳动创造”。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
玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃
酸性:
B
电子厂工人用溶液刻蚀覆铜板
溶液可与反应
C
水厂工人用对自来水进行消毒
具有强氧化性
D
考古研究员通过测定文物年代
死亡生物体中不断衰变
A. A B. B C. C D. D
6. 向溶液中加入以下试剂,反应离子方程式正确的是
试剂
离子方程式
A
通入气体
B
滴加少量的溶液
C
滴加硫酸酸化的KI溶液
D
滴加酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 已知反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断错误的是
A. 该反应的反应热
B. 曲线II加入了催化剂,反应速率加快
C. 反应物的总键能小于生成物的总键能
D. 如果该反应生成液态,则放出的热量增大
8. 某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如下。
③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析不正确的是
A. ③、④中现象说明③中的反应是:
B. ④中白烟的主要成分是NH4Cl
C. 一段时间后⑤中可能变蓝
D. 若用氨气进行无害化尾气处理,每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol氨气
每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol氨气
9. 环扁桃酯的结构简式如下所示。下列对该物质的叙述中,正确的是
A. 该物质属于芳香烃 B. 该有机物难溶于水
C. 分子式为 D. 该物质含有三种官能团
10. 设阿伏伽德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A. 常温下,9.2g 和的混合气体中含有的氮原子数目为0.2
B. 0.1mol的中,含有的中子数为0.8
C. 100g质量分数46%的乙醇溶液含有的数目约是7
D. 将0.2mol 与0.1mol 充入密闭容器中,使之充分反应,生成的分子数为0.2
11. 一定条件下,发生可逆反应,现将A、B物质按照物质的量和充入恒容容器中发生反应,另发生数次为该次投料量倍的反应。反应达到平衡时物质转化率与投料比和温度的关系如下图所示,则下列说法不正确的是
A. 若,则大于4
B.
C. 图像上任意一点都满足
D. 若则、b、1的三条线段将重合
12. 在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 方程式中,
B. 前内,A的平均反应速率为
C. 后,A的消耗速率等于B的生成速率
D. 单位时间内生成的同时,生成,则反应达到平衡状态
13. 月石可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂,由原子序数依次增大的四种短周期元素A、B、C、D组成,其阴离子结构如图所示。B、C、D的最外层电子数之和与D的内层电子数目相等。下列说法正确的是
A.
B. B的最高价氧化物的水化物为强酸
C. 由B和A两种元素组成的化合物分子间可以形成氢键
D. D元素只有一种氧化物
14. 在某一密闭容器中,反应达到平衡时,测得为,在温度不变的情况下,将容器容积增大一倍,当达到新的平衡时,测得为,则下列判断不正确的是
A. 混合气体密度一定减小 B. 平衡一定向逆反应方向移动
C. 气体物质系数: D. 物质C的体积分数增大
15. 科学家正在研究一种用乙烯(,沸点为-103.9℃)脱硫()的方法,其机理如图所示。已知:中C为-2价。下列关于该脱硫方法的说法中正确的是
A. 乙烯在该过程中作为氧化剂
B. 和均可使高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理相同
C. 该脱硫过程需要及时补充
D. 步骤ⅰ中,每消耗(标准状况),有原子生成
16. 常温下,在10mL 0.1MOH溶液中滴加pH=1的盐酸,溶液中AG()与盐酸体积(V)之间的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. P点→Q点:水的电离程度变小
B. G点:
C.
D. F点溶液中:
二、非选择题(本大题共4小题,共56分。)
17. 三氯化铬(CrCl3)在工业上广泛用作媒染剂、催化剂、电镀用铬试剂。某小组在实验室模拟工业制备CrCl3并测定纯度。
已知:①三氯化铬能升华,能水解,高温下能被氧气氧化。
②COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
回答下列问题:
(1)制备CrCl3
以Cr2O3和CCl4(沸点76.8℃,易挥发)为原料,在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体。选用如下装置(加热及夹持装置略):
①装置E的仪器名称为___________,装置F中长颈漏斗的作用为___________。
②实验装置合理的接口连接顺序为a→___________。
③实验前通入氮气的作用为___________。装置D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)产品中CrCl3的纯度测定
称取0.1500gCrCl3产品配成250 mL溶液,取25.00 mL样品溶液于锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量Na2O2并酸化,将Cr3+ 氧化为,再次煮沸,冷却后再加入稍过量KI固体充分摇匀,使铬元素完全以Cr3+ 形式存在。加入适量的指示剂,用0.0100 mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准Na2S2O3溶液23.00 mL(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
①滴定实验中加入的指示剂为___________。滴定终点判断依据是___________。
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数测定值偏大的是___________。(填字母标号)
A.加入KI固体量不足
B.加入稍过量Na2O2反应后未加热煮沸
C.读数时滴定前平视,滴定后俯视
D.用于配制标准液的Na2S2O3固体部分变质
18. 数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)可以准确测量气压、浓度、pH、温度等,在化学实验研究中的应用越来越广泛。回答下列问题:
I.将打磨后的镁条放入锥形瓶中,再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中,实验装置如图1所示。通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系,如图2所示。
(1)镁条与盐酸反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。图中a点之后压强逐渐减小的原因可能是___________。
Ⅱ.向恒温恒容的密闭容器中,加入足量的碳和一定量NO,发生反应:C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),数字传感器测得CO2浓度随时间变化如表:
反应时间/s
0
80
90
100
110
CO2浓度/(mol·L-1)
0.00
0.30
0.36
0.39
0.39
(2)能加快该反应速率的措施有___________(写出两条)。
(3)0~90s用NO的浓度变化来表示该反应的平均速率为___________。
(4)下列能说明反应达到平衡状态的是___________。
A. 2ν(NO)=ν(CO2) B. 容器内压强不再改变
C. 容器内碳的质量不再改变 D. N2的体积分数不再改变
(5)一种通过原电池进行合成氨的装置如图,在该装置中,电极a为___________(填“正”或“负”)极,该电极的电极反应式为___________。
19. 硫酸锌在农业、医药、食品行业中有着广泛的应用。以红锌矿(主要成分为ZnO,还含有少量的FeO、MnO、等)为原料制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,欲加快反应速率,可采取的措施有_______(写两种)。“浸出渣”的主要成分是_______。
(2)“酸浸”时溶液的pH与除铁率、的浸取率的关系如图1,“酸浸”时溶液的pH应控制在_______(填整数)左右。
(3)“滤渣”的主要成分为,写出“氧化”时的离子方程式_______。
(4)“沉淀”得到的难溶物为,写出“沉淀”时反应的离子方程式_______。
(5)“滤液”中浓度较大的两种阳离子是_______。
(6)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图2所示。“操作Ⅰ”是:_______,洗涤、干燥。
20. Ⅰ.炽热的碳与水蒸气可发生反应:C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),该反应对煤的综合利用具有积极的研究意义。
(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、283 kJ·mol-1,又知H2O(l)=H2O(g) ΔH′=+44 kJ·mol-1,则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=__________。
Ⅱ.一定温度下,在体积为V L的密闭容器中加入足量活性炭,并充入x mol H2O(g)发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如下表。
时间/min
0
10
20
30
40
总压强/100 kPa
1.0
1.2
1.3
1.4
1.4
(2)平衡时,容器中气体总物质的量为________mol,H2O(g)的转化率为________。
(3)该温度下反应的平衡常数K=________。
(4)保持恒温、恒压,向容器内充入少量N2,H2O的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)保持恒温、恒容,在40 min时再充入H2,50 min时再次达到平衡,反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示。
①物质X为________。
②50 min时,CO的浓度为________ mol·L-1。
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2024-2025学年第一学期高二级第1次月考
化学试卷
考试时间 75 分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cu:64
一、选择题(本大题共16小题,1-10小题,每题2分,11-16小题,每题4分,共44分,每小题只有一个正确选项。)
1. 广东有众多非物质文化遗产,如粤绣、剪纸、制香和藤编技艺等。下列物质的主要成分不是有机高分子材料的是
选项
A
B
文化遗产
名称
佛山剪纸中的“纸”
粤绣中的“线”
选项
C
D
文化遗产
名称
莞香中的“香油”
南海藤编中的“藤”
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.纸的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,A正确;
B.粤绣中的“线”有棉麻的,主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,也有是丝毛的,主要成分是蛋白质,也属于有机高分子材料,B正确;
C.香油的主要成分是油脂,不是有机高分子材料,C错误;
D.“藤”的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,D正确;
故选C。
2. 中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多,下列对所涉及物质的性质描述错误的是
A. 被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金,其强度大于纯铝
B. 太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网,二者均为无机非金属材料
C. 核心舱配制的离子推进器以氙和氩气作为推进剂,氙和氩属于稀有气体
D. “问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片,砷化镓具有良好的导电性
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝合金的硬度、强度大于纯金属,熔点低于纯金属,故A正确;
B.碳纤维和玻璃纤维网都属于无机非金属材料,故B正确;
C.氙和氩属于稀有气体,性质稳定,可以做推进器中的推进剂,故C正确;
D.砷化镓属于半导体材料,可以用于太阳电池片,故D错误;
答案选D。
3. 广东是岭南文化的集萃地。下列有关岭南文化的说法不正确的是
A. “海丝文化”:海上丝绸贸易用于交易的银锭属于纯银
B. “茶艺文化”:沏泡功夫茶利用了萃取原理,水作萃取剂
C. “建筑文化”:制作博古梁架时,在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化
D. “戏剧文化”:现代粤剧舞台上灯光光柱的形成是因为丁达尔效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.银锭中除了银还含有其他金属,属于合金,A错误;
B.沏泡功夫茶利用了萃取原理,水作萃取剂,茶叶中的成分从茶叶中转移到了水中,B正确;
C.在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化,没有新物质生成,不是化学变化,C正确;
D.舞台上灯光光柱的形成是光遇到雾气或大气中的灰尘,产生了丁达尔效应,D正确;
故选A。
4. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.石油的分馏
B.吸收尾气氨气
C.证明SO2的漂白性
D.比较Cl、Br、S元素的非金属性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油分馏时,温度计液泡应该位于蒸馏烧瓶支管口处,A错误;
B.氨气易溶于水,不溶于,吸收时,用题图装置可以防止倒吸,B正确;
C.溶于水生成亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红,但不能漂白紫色石蕊溶液,验证的漂白性,应将通入品红溶液中,品红溶液褪色后再加热,溶液恢复红色,C错误;
D.Cl2和生成的Br2都能进入右侧试管氧化Na2S,Cl2对该实验有干扰,即该装置不能比较Br、S元素的非金属性,故D错误;
答案选B。
5. “幸福不会从天降,美好生活靠劳动创造”。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
玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃
酸性:
B
电子厂工人用溶液刻蚀覆铜板
溶液可与反应
C
水厂工人用对自来水进行消毒
具有强氧化性
D
考古研究员通过测定文物年代
死亡生物体中不断衰变
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃,和酸性没有关系,A错误;
B.电子厂工人用溶液刻蚀覆铜板,原理是,B正确;
C.臭氧具有强氧化性,可以对自来水进行消毒,C正确;
D.当生物死亡后,它机体内原有的会按确定的规律衰减,可以测定文物年代,D正确;
故选A。
6. 向溶液中加入以下试剂,反应离子方程式正确的是
试剂
离子方程式
A
通入气体
B
滴加少量的溶液
C
滴加硫酸酸化的KI溶液
D
滴加酸性溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液通入气体,离子方程式为,故A正确;
B.向溶液滴加少量的溶液,作催化剂,化学方程式为,故B错误;
C.向溶液滴加硫酸酸化的KI溶液,离子方程式为,故C错误;
D.向溶液滴加酸性溶液,离子方程式为,故D错误;
故选A。
7. 已知反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断错误的是
A. 该反应的反应热
B. 曲线II加入了催化剂,反应速率加快
C. 反应物的总键能小于生成物的总键能
D. 如果该反应生成液态,则放出的热量增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应的AH=419-510=-91,故A错误;
B.曲线II加入了催化剂,改变反应历程,降低活化能,反应速率加快,但反应热不变,故B正确;
C.由图像可知,,反应物的总键能小于生成物的总键量,故C正确;
D.气态CH3OH变成液态还需要放热,如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,故D正确;
故答案为A。
8. 某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如下。
③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析不正确的是
A. ③、④中现象说明③中的反应是:
B. ④中白烟的主要成分是NH4Cl
C. 一段时间后⑤中可能变蓝
D. 若用氨气进行无害化尾气处理,每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化生成一氧化氮,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故A正确;
B.产生的一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,氨气与硝酸结合生成硝酸铵,④中白烟的主要成分是硝酸铵,故B错误;
C.装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液,故C正确;
D.用氨气无害化处理尾气NO2,发生的反应的方程式为:,NO2与NH3的化学计量数之比为6:8,则处理0.6molNO2需消耗0.8mol氨气,故D正确;
答案选B。
每处理0.6mol NO2需消耗0.8mol氨气
9. 环扁桃酯的结构简式如下所示。下列对该物质的叙述中,正确的是
A. 该物质属于芳香烃 B. 该有机物难溶于水
C. 分子式为 D. 该物质含有三种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质含有苯环、酯基、醇羟基,属于芳香族化合物,但不是芳香烃,A错误;
B.该有机物含碳原子数比较多,因此在水中溶解性小,难溶于水,B正确;
C.根据物质的结构简式可知分子式为C17H24O3,C错误;
D.该物质含有酯基与醇羟基两种官能团,D错误;
故选B。
10. 设阿伏伽德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A. 常温下,9.2g 和的混合气体中含有的氮原子数目为0.2
B. 0.1mol的中,含有的中子数为0.8
C. 100g质量分数46%的乙醇溶液含有的数目约是7
D. 将0.2mol 与0.1mol 充入密闭容器中,使之充分反应,生成的分子数为0.2
【答案】D
【解析】
【详解】A. NO2和N2O4最简式均为NO2,故9.2g混合物中含有的NO2的物质的量为0.2mol,则含0.2NA个氮原子,A正确;
B.14C中含8个中子,故0.1mol14C中含0.8NA个中子,B正确;
C.100g质量分数46%的乙醇溶液中含乙醇46g,物质的量为1mol,含1molO-H键,而54g水分子中也含6molO-H键,即含有的O-H的数目约是7NA,C正确;
D.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的三氧化硫分子数小于0.2NA个,D错误;
故选D。
11. 一定条件下,发生可逆反应,现将A、B物质按照物质的量和充入恒容容器中发生反应,另发生数次为该次投料量倍的反应。反应达到平衡时物质转化率与投料比和温度的关系如下图所示,则下列说法不正确的是
A. 若,则大于4
B.
C. 图像上任意一点都满足
D. 若则、b、1的三条线段将重合
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,相同温度小,X为a时,A的转化率最大,若,则说明投料越多,A的转化率越大,增大投料量,相当于给体系加压,平衡正移,说明正反应为气体体积减小的反应,则m小于4,A错误;
B.由图可知,当投料量固定时,温度越高,A的转化率越小,说明反应为放热反应,则,B正确;
C.将A、B物质按照物质的量和充入恒容容器中发生反应,A、B按比例参与反应,则图像上任意一点都满足,C正确;
D.若,则反应为反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不移动,故投料量对化学平衡无影响,则、b、1的三条线段将重合,D正确;
故选A。
12. 在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 方程式中,
B. 前内,A的平均反应速率为
C. 后,A的消耗速率等于B的生成速率
D. 单位时间内生成的同时,生成,则反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.前12s内,A的浓度变化量为,A反应的物质的量为,生成C的物质的量为,故A、C的系数比为,故c=4,B的浓度变化量为,故A、B的系数比为,故,故A错误;
B.前12s内,A的浓度变化量为,A的平均反应速率为,故B错误;
C.前12s内,A的浓度变化量为,B的浓度变化量为,故A、B的系数比为,故b=1,12s后反应达到平衡状态,A的消耗速率与B的生成速率比为3:1,故C错误;
D.前12s内,A的浓度变化量为,A反应的物质的量为,生成C的物质的量为,故A、C的系数比为,单位时间内生成的同时,生成,正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
13. 月石可用作清洁剂、化妆品、杀虫剂,由原子序数依次增大的四种短周期元素A、B、C、D组成,其阴离子结构如图所示。B、C、D的最外层电子数之和与D的内层电子数目相等。下列说法正确的是
A.
B. B的最高价氧化物的水化物为强酸
C. 由B和A两种元素组成的化合物分子间可以形成氢键
D. D元素只有一种氧化物
【答案】A
【解析】
【分析】A可以形成一条共价键,则A为H,C形成两条共价键,则C为O,B能形成3条或4条共价键,则B为N元素或B元素,结合B、C、D的最外层电子数之和与D的内层电子数目相等,则B为B元素,C为O元素,则D为Na元素;
【详解】A.该阴离子为,其中H为+1价,B为+3价,O为-2价,则该阴离子带两个单位的负电,则n=2,故A正确;
B.硼元素最高价氧化物对应的水化物为弱酸,故B错误;
C.B元素电负性较低,与氢元素组成的化合物分子间不能形成氢键,故C错误;
D.Na有两种氧化物,氧化钠和过氧化钠,故D错误;
故选A。
14. 在某一密闭容器中,反应达到平衡时,测得为,在温度不变的情况下,将容器容积增大一倍,当达到新的平衡时,测得为,则下列判断不正确的是
A. 混合气体密度一定减小 B. 平衡一定向逆反应方向移动
C. 气体物质系数: D. 物质C的体积分数增大
【答案】D
【解析】
【详解】容器容积增大一倍,若平衡不移动,减小为原来的一半,为0.25mol/L,但(A)由变为,说明平衡逆向移动,故,并且混合气体密度一定减小,的体积分数减小;
答案选D。
15. 科学家正在研究一种用乙烯(,沸点为-103.9℃)脱硫()的方法,其机理如图所示。已知:中C为-2价。下列关于该脱硫方法的说法中正确的是
A. 乙烯在该过程中作为氧化剂
B. 和均可使高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理相同
C. 该脱硫过程需要及时补充
D. 步骤ⅰ中,每消耗(标准状况),有原子生成
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该反应的总反应为:C2H4+O2+2SO22S+2CO2+2H2O。
【详解】A.乙烯中的C化合价升高被氧化,乙烯在该过程中作为还原剂,故A错误;
B.和均可使高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理均为氧化还原反应,故B正确;
C.在该反应中是催化剂,反应前后总量不变,不需要补充,故C错误;
D.步骤i中,1molC2H4∼12mole−∼2molS,每消耗(标准状况),即0.1mol C2H4,有0.2mol S原子生成,故D错误;
故选B。
16. 常温下,在10mL 0.1MOH溶液中滴加pH=1的盐酸,溶液中AG()与盐酸体积(V)之间的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. P点→Q点:水的电离程度变小
B. G点:
C.
D. F点溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】E点纵坐标为8,即在加盐酸之前,0.1MOH溶液中=8,c(OH-) c(H+)=10-14,,所以c(OH-)=10-3mol/L,MOH为弱碱。
【详解】A.P点横坐标为10,即10mL 0.1MOH溶液中滴加10mL pH=1的盐酸,两者恰好完全反应生成MCl,MCl为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,P点之后继续加盐酸,盐酸过量抑制水的电离,所以P点→Q点:水的电离程度变小,故A正确;
B.G点:=0,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),又溶液中存在电荷守恒,所以,故B正确;
C.据以上分析可知,E点c(OH-)=10-3mol/L,MOH为弱碱,其电离方程式为,,故C正确;
D.F点溶液呈碱性,为10mL 0.1MOH溶液中滴加5mL pH=1的盐酸,反应后溶液的溶质为等物质的量的MOH和MCl,溶液呈碱性,说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度,所以,即,故D错误;
故答案为:D。
二、非选择题(本大题共4小题,共56分。)
17. 三氯化铬(CrCl3)在工业上广泛用作媒染剂、催化剂、电镀用铬试剂。某小组在实验室模拟工业制备CrCl3并测定纯度。
已知:①三氯化铬能升华,能水解,高温下能被氧气氧化。
②COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
回答下列问题:
(1)制备CrCl3
以Cr2O3和CCl4(沸点76.8℃,易挥发)为原料,在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体。选用如下装置(加热及夹持装置略):
①装置E的仪器名称为___________,装置F中长颈漏斗的作用为___________。
②实验装置合理的接口连接顺序为a→___________。
③实验前通入氮气的作用为___________。装置D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)产品中CrCl3的纯度测定
称取0.1500gCrCl3产品配成250 mL溶液,取25.00 mL样品溶液于锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量Na2O2并酸化,将Cr3+ 氧化为,再次煮沸,冷却后再加入稍过量KI固体充分摇匀,使铬元素完全以Cr3+ 形式存在。加入适量的指示剂,用0.0100 mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准Na2S2O3溶液23.00 mL(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
①滴定实验中加入的指示剂为___________。滴定终点判断依据是___________。
②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数测定值偏大的是___________。(填字母标号)
A.加入KI固体量不足
B.加入稍过量Na2O2反应后未加热煮沸
C.读数时滴定前平视,滴定后俯视
D.用于配制标准液的Na2S2O3固体部分变质
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 平衡气压(调节氮气的气体流速,检验后面装置是否有堵塞) ③. gh→bc→ef→d ④. 排净整个装置的空气,防止三氯化铬被氧气氧化 ⑤. COCl2+4OH-=+2H2O+2Cl-
(2) ①. 淀粉溶液 ②. 当滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点 ③. BD
【解析】
【分析】三氯化铬能升华、能水解、高温下能被氧气氧化,所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气,A装置的作用是干燥氮气,用氮气将F装置的CCl4导入装置B参与反应,E装置的作用是防止水蒸气进入反应装置B,C装置为收集装置,D装置的作用是处理尾气,B装置是发生装置。整个反应的流程,先用干燥的氮气排净整个装置的空气,然后继续通入氮气将CCl4导入装置与B中的三氧化二铬反应,生成的COCl2有毒,用D装置中氢氧化钠溶液吸收尾气,为防止D装置中水蒸气进入反应装置,还需要在C和D之间加上一个干燥装置E。
【小问1详解】
①根据装置E的构造,可知E的名称为球形干燥管;装置F中长颈漏斗与大气相通,作用是平衡装置中气压(调节氮气的气体流速,检验后面装置是否有堵塞);
②根据以上分析可知,实验装置合理的连接顺序为a→gh→bc→ef→d;
③三氯化铬高温下能被氧气氧化,为了防止三氯化铬被氧气氧化,实验前通入氮气,排净整个装置的空气;装置D中可看作是COCl2先与水反应,生成二氧化碳和氯化氢,然后二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应,所以反应的离子方程式为COCl2+4OH-=+2H2O+2Cl-;
【小问2详解】
①将碘化钾氧化成碘单质,再用标准硫代硫酸钠溶液滴定至终点时,碘单质被完全消耗,所以实验中应加入的指示剂为淀粉溶液;当滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点;
②A.加入KI固体的量不足,生成的I2偏少,会导致I2消耗的标准硫代硫酸钠溶液体积偏小,所测三氯化铬质量分数偏低,故A错误;
B.加入稍过量Na2O2反应后未加热煮沸,会有H2O2残留,导致生成的碘单质增加,消耗的硫代硫酸钠增加,所测三氯化铬质量分数偏大,故B正确;
C.读数时滴定前平视,滴定后俯视,俯视会使本次读数偏小,最终造成标准硫代硫酸钠溶液体积偏小,所测三氯化铬质量分数偏小,故C错误;
D.用于配制标准液的Na2S2O3固体部分变质,结果会消耗更多的硫代硫酸钠,所测三氯化铬质量分数偏大,故D正确;
故答案为:BD。
18. 数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)可以准确测量气压、浓度、pH、温度等,在化学实验研究中的应用越来越广泛。回答下列问题:
I.将打磨后的镁条放入锥形瓶中,再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中,实验装置如图1所示。通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系,如图2所示。
(1)镁条与盐酸反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。图中a点之后压强逐渐减小的原因可能是___________。
Ⅱ.向恒温恒容的密闭容器中,加入足量的碳和一定量NO,发生反应:C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),数字传感器测得CO2浓度随时间变化如表:
反应时间/s
0
80
90
100
110
CO2浓度/(mol·L-1)
0.00
0.30
0.36
0.39
0.39
(2)能加快该反应速率的措施有___________(写出两条)。
(3)0~90s用NO的浓度变化来表示该反应的平均速率为___________。
(4)下列能说明反应达到平衡状态的是___________。
A. 2ν(NO)=ν(CO2) B. 容器内压强不再改变
C. 容器内碳的质量不再改变 D. N2的体积分数不再改变
(5)一种通过原电池进行合成氨的装置如图,在该装置中,电极a为___________(填“正”或“负”)极,该电极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 放热 ②. Mg和稀盐酸反应放热,c点反应结束,不再产生热量,锥形瓶内温度逐渐下降,因此压强逐渐下降
(2)适当升温、加压(缩小体积)、增大NO的浓度、使用颗粒更细的碳粉、加入合适的催化剂等
(3) (4)CD
(5) ①. 正 ②.
【解析】
【小问1详解】
金属与酸的反应为放热反应,则镁条与稀盐酸反应为放热反应,Mg和稀盐酸反应放热,a点反应结束,不再产生热量,锥形瓶内温度逐渐下降,因此压强逐渐下降;
【小问2详解】
适当升温、加压(缩小体积)、增大NO的浓度、使用颗粒更细的碳粉、加入合适的催化剂等;
【小问3详解】
由表格数据可知,90s时二氧化碳的浓度为0.36mol/L,由方程式可知,一氧化氮的反应速率为=0.008mol/(L·s);
【小问4详解】
A.关系应该为且未标注正逆反应的速率,,无法判断反应是否达到平衡,A错误;
B.该反应是气体体积不变的反应,反应中容器内压强始终不变,则容器内压强始终保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,B错误;
C.容器内碳的质量不再改变,说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,C正确;
D.氮气的体积分数不再改变,说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,D正确;
故选CD;
【小问5详解】
由氢离子的移动方向可知,电极a为正极,酸性条件下,氮气在正极得到电子发生还原反应生成氨气,电极反应式为;
19. 硫酸锌在农业、医药、食品行业中有着广泛的应用。以红锌矿(主要成分为ZnO,还含有少量的FeO、MnO、等)为原料制备的流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,欲加快反应速率,可采取的措施有_______(写两种)。“浸出渣”的主要成分是_______。
(2)“酸浸”时溶液的pH与除铁率、的浸取率的关系如图1,“酸浸”时溶液的pH应控制在_______(填整数)左右。
(3)“滤渣”的主要成分为,写出“氧化”时的离子方程式_______。
(4)“沉淀”得到的难溶物为,写出“沉淀”时反应的离子方程式_______。
(5)“滤液”中浓度较大的两种阳离子是_______。
(6)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图2所示。“操作Ⅰ”是:_______,洗涤、干燥。
【答案】(1) ①. 将矿石粉碎、升高温度 ②. SiO2
(2)4 (3)4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH)+8H+
(4)3Zn2++6=Zn3(OH)4CO3↓+5CO2↑+H2O
(5)、Mn2+
(6)加热浓缩,高于70℃以上进行结晶、过滤
【解析】
【分析】红锌矿主要成分为ZnO,还含有少量的FeO、MnO、SiO2等,用稀硫酸进行酸浸,发生反应MnO+H2SO4=MnSO4+H2O、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O,SiO2不反应,过滤分离,浸出渣主要为SiO2,由除铁率以及Zn2+的浸取率的关系图,“酸浸”时溶液的pH应控制在4左右,因为此时Zn2+的浸取率最高,除铁率已经很高,再增大pH,除铁率增大比较小,向滤液中通入氧气,由(3)中“滤渣”的主要成分为FeO(OH),可知发生反应的离子方程式为:4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH)+8H+,然后过滤分离,再加入碳酸氢铵,得到Zn3(OH)4CO3沉淀,然后过滤得到沉淀和滤液,滤液中主要的阳离子为、Mn2+,将沉淀溶于稀硫酸得到ZnSO4溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硫酸锌晶体,由硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化图,高于70℃以上进行结晶。
【小问1详解】
“酸浸”时,欲加快反应速率,将矿石粉碎、升高温度、适当增大稀硫酸的浓度等都可以加快反应速率;“酸浸”时,只有二氧化硅不与硫酸反应,“浸出渣”的主要成分是SiO2。
【小问2详解】
“酸浸”时,由pH分别与除铁率以及Zn2+的浸取率的关系图,“酸浸”时溶液的pH应控制在4左右,此时Zn2+的浸取率最高,除铁率已经很高,再增大pH,除铁率增大比较小。
【小问3详解】
滤渣的成分为FeO(OH),亚铁离子被氧化为FeO(OH),“氧化”时的离子方程式4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH)+8H+。
【小问4详解】
“沉淀”得到的难溶物为Zn3(OH)4CO3,Zn2+和发生双水解,“沉淀”时的离子方程式3Zn2++6=Zn3(OH)4CO3↓+5CO2↑+H2O。
【小问5详解】
根据分析可知,滤液中主要的阳离子为、Mn2+。
【小问6详解】
由硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化图可知,温度高于70℃时,硫酸锌晶体的溶解度随温度升高而减小,从“酸化”后的溶液中得到ZnSO4•H2O的操作是:加热浓缩,高于70℃以上进行结晶、过滤,洗涤,干燥。
20. Ⅰ.炽热的碳与水蒸气可发生反应:C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),该反应对煤的综合利用具有积极的研究意义。
(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、283 kJ·mol-1,又知H2O(l)=H2O(g) ΔH′=+44 kJ·mol-1,则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=__________。
Ⅱ.一定温度下,在体积为V L的密闭容器中加入足量活性炭,并充入x mol H2O(g)发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如下表。
时间/min
0
10
20
30
40
总压强/100 kPa
1.0
1.2
1.3
1.4
1.4
(2)平衡时,容器中气体总物质的量为________mol,H2O(g)的转化率为________。
(3)该温度下反应的平衡常数K=________。
(4)保持恒温、恒压,向容器内充入少量N2,H2O的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)保持恒温、恒容,在40 min时再充入H2,50 min时再次达到平衡,反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示。
①物质X为________。
②50 min时,CO的浓度为________ mol·L-1。
【答案】(1)+131.3kJ/mol
(2) ①. 1.4x ②. 40%
(3)
(4)增大 (5) ①. 水蒸气 ②.
【解析】
【小问1详解】
由燃烧热可写出热化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
根据盖斯定律①-②-③-④可得:
;
【小问2详解】
根据阿伏加德罗定律,温度、体积一定时,压强之比等于气体物质的量之比,可知平衡时容器中气体总物质的量为1.4x mol;由差量法可知生成0.4x mol,反应的为0.4x mol,故其转化率为40%;
【小问3详解】
设有y mol水发生转化,根据反应可知,起始n(H2O)=xmol, n(CO)= n(H2)=0mol,变化量,n(H2O)=ymol ,n(CO)= n(H2)=ymol,平衡后,n(H2O)=x-ymol, n(CO)= n(H2)=ymol ;所以,解得,;
【小问4详解】
恒压充入非反应性气体相当于扩大体积,平衡正向移动,转化率增大;
【小问5详解】
①加入氢气,平衡逆向移动,水蒸气浓度逐渐增大,CO浓度逐渐减小,而氢气浓度为瞬间增大,故Z为CO,Y为氢气,X为水蒸气;
②温度没变,化学平衡常数没变。设40~50 min内增加的水蒸气的浓度为x,根据反应分析可知,原平衡时,c(H2O)=amol/L, n(CO)=b mol/L,c(H2)=cmol/L,新平衡时,c(H2O)=(a+x)mol/L,n(CO)=(b-x) mol/L,c(H2)=2cmol/L,所以,解得;CO的浓度为。
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