精品解析：河南省项城市第一高级中学2022-2023学年高二上学期1月期末考试化学试题

2022-2023学年高二上期期末考试卷 化学试题 考试时间：90分钟 满分：100分 一、选择题(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共54分) 1. 下列表达式正确的是 A. 四氯化碳的电子式为 B. 含8个中子的碳原子为 C. 基态钠离子的电子排布图为 D. 基态钙原子的电子排布式为 2. 化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学，化学让世界更美好。下列叙述正确的是 A. “84”消毒液等含氯消毒剂、过氧乙酸、体积分数为75％的酒精等均可以有效灭活新型冠状病毒，所以将“84”消毒液与75%酒精1：1混合，消毒效果更好 B. 钢铁制品和纯铜制品均既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀 C. CO、SO2、NO、NO2均为大气污染物，“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 D. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转变成电能 3. 下列说法正确的是 A. 欲在铁片表面上镀银，则金属银应与电源负极相连，以AgNO3溶液作电解质 B. 若用电解法精炼粗铜，应把粗铜与电源的正极相连，以CuSO4溶液作电解质 C. 在轮船的船壳水线以下装上锌块用以保护，这种方法称为外加电流保护法 D. 钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜呈弱酸性时，以析氢腐蚀为主 4. 下列事实不能证明NH3‧H2O是弱电解质的是 A. 0.1mol/L的氨水遇石蕊溶液变蓝 B 沉淀可溶于氯化铵溶液 C. 氨水稀释1000倍后， D. 常温时，等浓度氢氧化钠溶液和氨水的导电性，前者大于后者 5. 25℃时，下列说法不正确的是 A. 稀释醋酸溶液，溶液中的H+和OH-数目都增大 B. 在醋酸溶液中加入NaOH至溶液为中性，此时 C. 向0.1mol/L、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液反应的离子方程式为： D. 已知CH3COONH4溶液显中性。常温下等浓度的NH4Cl和CH3COONa，若前者的，后者的，则 6. 25℃、101kPa 下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=－414kJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s) △H2=－511kJ/mol 下列说法正确的是 A. ①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B. ①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C. 25℃、101kPa 下，Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s）△H=－317kJ/mol D. 常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 7. 开发催化加氢合成甲醇技术是有效利用资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： 。下列有关说法正确的是 A. 加入合适的催化剂，能提高单位时间内的产量 B. 升高反应温度有利于提高的平衡转化率 C. 平衡后再通入适量，平衡常数K增大 D. 增大体系的压强，平衡不发生移动 8. 相同材质的铁在图中的四种情况下腐蚀最快的是 A. B. C. D. 9. 向盛有不同试剂的试管b中分别滴加适量0.1mol/L FeCl3 溶液，下列对b中现象及解释正确的是 实验 b中物质 b中现象 结论或解释 A Mg(OH)2 悬浊液 有红棕色胶体产生 发生反应： Fe3++3OH-= Fe(OH)3(胶体) B Cu粉 溶液变蓝，试管底部有固体 溶液变蓝的原因是： 3Cu+2Fe3+ =2Fe+3Cu2+ C 5%H2O2溶液 有气泡生成 该气体为氯气，双氧水有强氧化性氧化Cl- 产生Cl2 D 饱和NaHCO3溶液 有气泡生成，且试管底部有固体 发生反应： Fe3++3HCO3-= Fe(OH)3 +3CO2 A. A B. B C. C D. D 10. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是 元素 X Y Z W 最高价氧化物的水化物 H3ZO4 溶液对应的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70 A. 元素电负性：Z<W B. 简单离子半径：W<Y C. 元素第一电离能：Z<W D. 简单氢化物的沸点：X<Z 11. 科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁：用氧化废电池浸出液中的Fe2+()，再加适量调pH使转化为沉淀。研究发现pH对的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。 已知：i．pH越大，越小； ii．酸性条件下被还原为 下列说法不合理的是 A. 由图1可知，氧化率随浸出液pH增大而减小 B. 若起始浸出液pH=1，与Fe2+反应一段时间后，浸出液pH会减小 C. 转变为沉淀的离子方程式为： D. 推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀 12. 向体积为10L的恒容密闭容器中通入1.5mol和1.5mol制备，反应原理为。在不同温度(、)下测得容器中随时间的变化曲线如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 该反应的正方向 B. 时，的平衡转化率 C. 时，若改为恒温恒压容器，平衡时 D. 达平衡后再充入，不能提高的转化率 13. 亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸，常温下电离常数Ka1=1.0×10-2，Ka2=2.6×10-7 ，下列说法正确的是 A. H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na3PO3 B. 对亚磷酸溶液升温，溶液的pH值变大 C. 向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体，则变大 D. 对0.01mol/L的亚磷酸溶液加水稀释，溶液中各离子浓度均减小 14. Ag催化刻蚀Si晶片的反应原理示意图如下，刻蚀溶液有一定浓度的HF和H2O2混合而成，刻蚀时间为2~16min，由Ag薄膜覆盖的硅晶片部分逐渐被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是 A. Ag薄膜附近随着反应的进行，pH逐渐减小 B. 该刻蚀过程是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原电池组成 C. 该刻蚀的总反应可表示为Si+6HF+2H2O2=H2SiF6+4H2O D. Si极发生的反应为Si+6HF-4e-=H2SiF6+4H+ 15. 下列实验设计能达到实验目的的是 A. ①用于测量氯水的pH B. ②可以探究正戊烷(C5H12)催化裂化 C. ③可用于探究温度对2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡移动的影响 D. ④用AlCl3溶液制备AlCl3晶体 16. 一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，可能引起由c向b的变化 B. 该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13 C. 该温度下，通入HCl可能引起由b向a的变化 D. 该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 17. 常温下，或的单一饱和溶液体系中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液的变化关系如图所示。已知常温下，，下列说法错误的是 A. 曲线a表示饱和溶液中的变化关系，且 B. 向X点对应的饱和溶液中加入少量固体，可转化为Y点对应的溶液 C. 除去酸性溶液中含有的少量杂质，可加入适量，充分搅拌后过滤 D. 当和两种沉淀共存时，溶液中 18. 某兴趣小组进行铁矿石中含铁量的测定，实验过程如图： 下列说法正确的是（ ） A. 加热煮沸的主要目的是除去溶液中溶解的氧气 B. 稀释过程中用到的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、胶头滴管 C. 滴定过程中可用淀粉溶液作指示剂 D. 铁矿石中铁的质量分数为70% 二、填空题 19. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4(Fe2O3和FeO)，还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答问题： （1）基态N原子中，电子占据最高能级的符号是_______，占据该能级电子的电子云轮廓图为_______形，核外存在_______对自旋相反的电子。 （2）26号元素Fe基态原子价层电子轨道表示式是_______。 （3）24Cr的价层电子排布式为______，在元素周期表中位于______区(填“s”“p”“d”或“ds”)。 （4）Mg的第一电离能I1(Mg)=738kJ·mol-1，Al的第一电离能I1(Al)=578kJ·mol-1，结合基态原子价层电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因：_______。 （5）橙红色晶体羰基钴[Co(NO)2(CO)6]的熔点为52℃，可溶于多数有机溶剂。该晶体中4种元素第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。 （6）(SCN)2分子中两个硫原子之间以共价单键的形式相连，且分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为_______，该分子中σ键和π键之比为_______。 20. 电化学在生产和生活中都有重要的意义和作用。 （1）工业电解饱和食盐水模拟装置的结构(图1)，电解一段时间后，气球b中的气体是___________(填化学式)，U形管___________(填“左”或“右”)边的溶液变红。 （2）工业采用石墨作电极电解溶液，使转化为装置(图2)，a％和b％的大小关系为___________(填“＞”、“＜”或“＜”)，其转化原理为：和___________。 （3）二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺(图3)。 ①阳极产生的电极反应式：___________。 ②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为___________。 21. 利用甲烷还原SO2可以减轻环境污染，实现硫的回收。 已知：①甲烷的燃烧热为890kJ•mol﹣1； ②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣216kJ•mol﹣1 ③H2O(1)=H2O(g)△H=+44kJ•mol﹣1 （1）CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g) △H=_______。 （2）某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入1.0molCH4和2.0molSO2，发生反应CH4(g)+2SO2(g) 2S (s)+CO2(g)+2H2O(g)，CH4、CO2、SO2的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。 ①反应开始至达到平衡时，平均反应速率v(H2O)=_______；该温度下，该反应的平衡常数K=_______。 ②5min时，改变的外界条件可能是 _______(填字母)。 A.升高温度     B.降低温度      C.加入催化剂     D.充入CH4(g) （3）一定温度下，向某密容器中充入一定量的CH4和SO2发生反应CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)。 ①若该容器容积恒定，则下列物理量不再改变时，一定能说明反应达到平衡状态是 _______(填字母)。 A.m(S)       B. C.CH4和CO2的浓度之和       D.容器中气体的密度 ②该温度下，欲提高SO2的平衡转化率，可采取的措施有 _______(任答两条，下同)； 22. 氯化钴(CoCl2)在工业催化、涂料工业、干湿指示剂等领域具有广泛应用。 （1）某钴矿石的主要成分包括CoO、MnO、Fe2O3和SiO2。由该矿石制CoCl2•6H2O固体的方法如图(部分分离操作省略)： 资料：Mn2+生成Mn(OH)2，开始沉淀时pH=8.2，完全沉淀时pH=10.2。 ①上述矿石溶解过程中，采取加快化学反应速率的措施有_____(写出一条即可)。 ②CoO溶于浓硫酸是非氧化还原反应，溶液1中阳离子包括H+、Mn2+和_____。 ③已知pH=2.8时溶液中Fe3+完全沉淀。沉淀2是_____。 ④溶液2中含有Co2+和Mn2+。 i.已知：25℃时Ksp[Co(OH)2]≈1×10-15，当c(Co2+)＜1×10-5mol•L-1时可认为Co2+完全沉淀。若向溶液2中加入碱溶液，常温下，当pH=_____时Co2+完全沉淀。由此可知，通过调节pH无法将Mn2+和Co2+完全分离。 ii.溶液2中加入H2O2溶液的离子方程为_____。 ⑤由溶液3得到CoCl2•6H2O的操作为_____。 （2）可用如下方法测定产品中CoCl2•6H2O的质量分数(其他杂质不干扰测定)： 资料： i.M(CoCl2•6H2O)=238g•mol-1。 ii.Co2+与SCN-反应生成蓝色的Co(SCN)；Co2+与EDTA以物质的量比1：1反应，得到红色溶液；后者的反应程度大于前者。取mg产品溶于水，向其中滴加几滴KSCN溶液作指示剂。再用cmol•L-1EDTA溶液滴定，消耗EDTA溶液的体积为vmL，产品中CoCl2•6H2O的质量分数为_____(结果用m、v、c表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022-2023学年高二上期期末考试卷 化学试题 考试时间：90分钟 满分：100分 一、选择题(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共54分) 1. 下列表达式正确的是 A. 四氯化碳的电子式为 B. 含8个中子的碳原子为 C. 基态钠离子的电子排布图为 D. 基态钙原子的电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．忽略了氯原子的孤电子对，应为 ，A错误； B．原子符号左上角表示该原子的质量数，含8个中子的碳原子质量数应为14，即，B错误； C．基态钠离子核外电子排布式为1s22s22p6，即排布图正确，C正确； D．基态钙原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，D错误； 故选C。 2. 化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学，化学让世界更美好。下列叙述正确的是 A. “84”消毒液等含氯消毒剂、过氧乙酸、体积分数为75％的酒精等均可以有效灭活新型冠状病毒，所以将“84”消毒液与75%酒精1：1混合，消毒效果更好 B. 钢铁制品和纯铜制品均既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀 C. CO、SO2、NO、NO2均为大气污染物，“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量 D. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转变成电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠，与75%酒精混合会发生氧化还原反应，使消毒效果降低，A错误； B．铜的金属活动性顺序在氢之后，不能与氢离子发生反应，即不能发生析氢腐蚀，B错误； C．“燃煤固硫”减少空气中二氧化硫的排放，“汽车尾气催化净化”减少空气中氮氧化物的排放，都能提高空气质量，C正确； D．太阳能电池将太阳能转化为电能，D错误； 故选C。 3. 下列说法正确的是 A. 欲在铁片表面上镀银，则金属银应与电源负极相连，以AgNO3溶液作电解质 B. 若用电解法精炼粗铜，应把粗铜与电源的正极相连，以CuSO4溶液作电解质 C. 在轮船的船壳水线以下装上锌块用以保护，这种方法称为外加电流保护法 D. 钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜呈弱酸性时，以析氢腐蚀为主 【答案】B 【解析】 【详解】A．欲在铁片表面上镀银，则铁片为负极，金属银应与电源正极相连，以AgNO3溶液作电解质，A错误； B．若用电解法精炼粗铜，应把粗铜与电源的正极相连，精铜与电源负极连接作阴极，以CuSO4溶液作电解质，B正确； C．在轮船的船壳水线以下装上锌块用以保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，C错误； D．钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜时，钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主，D错误； 故合理选项是B。 4. 下列事实不能证明NH3‧H2O是弱电解质的是 A. 0.1mol/L的氨水遇石蕊溶液变蓝 B. 沉淀可溶于氯化铵溶液 C. 的氨水稀释1000倍后， D. 常温时，等浓度氢氧化钠溶液和氨水的导电性，前者大于后者 【答案】A 【解析】 【详解】A．石蕊遇到碱性溶液呈蓝色，故0.1mol/L的氨水遇石蕊溶液变蓝只能说明氨水呈碱性，不能说明NH3‧H2O是弱电解质，A符合题意； B．沉淀可溶于氯化铵溶液，说明氯化铵溶液呈酸性，即氯化铵是一种强酸弱碱盐，即说明NH3‧H2O是弱碱，是弱电解质，B不合题意； C．若NH3‧H2O是强电解质，额的氨水稀释1000倍后，，现在pH＞10，说明NH3‧H2O是弱电解质，C不合题意； D．常温时，等浓度氢氧化钠溶液和氨水的导电性，前者大于后者，说明前者中自由移动的离子浓度大于后者，即说明NH3‧H2O是弱电解质，D不合题意； 故答案为：A。 5. 25℃时，下列说法不正确的是 A. 稀释醋酸溶液，溶液中的H+和OH-数目都增大 B. 在醋酸溶液中加入NaOH至溶液为中性，此时 C. 向0.1mol/L、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液反应的离子方程式为： D. 已知CH3COONH4溶液显中性。常温下等浓度的NH4Cl和CH3COONa，若前者的，后者的，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀释醋酸溶液，促进醋酸电离，H+数目增大，溶液体积增加，溶液中的c(H+)减小，Kw不变，c(OH-)增大，而溶液体积也增大，故OH-数目也增大，故A正确； B．在醋酸溶液中加入NaOH至溶液为中性，依据电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，c(H+)= c(OH-)，则此时，故B正确； C．0.1mol/L的pH=1的NaHA溶液，为强酸的酸式盐，完全电离，故加入NaOH溶液反应的离子方程式为：，故C错误； D．已知CH3COONH4溶液显中性，所以浓度的NH4Cl和CH3COONa中铵根离子的水解程度和醋酸根离子的水解程度相同，则NH4Cl中的氢离子浓度和CH3COONa中的氢氧根浓度相等，即10-a=10b-14，则a+b=14，故D正确； 答案选C。 6. 25℃、101kPa 下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=－414kJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s) △H2=－511kJ/mol 下列说法正确的是 A. ①和②产物的阴阳离子个数比不相等 B. ①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同 C. 25℃、101kPa 下，Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s）△H=－317kJ/mol D. 常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 【答案】C 【解析】 【详解】A、氧化钠和过氧化钠中阴离子和阳离子的个数之比都是1︰2，A不正确； B、由于参加反应的钠是等量的，所以转移的电子数是相同的，B不正确； C、根据盖斯定律可知，①×2－②即得到Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) △H=－317kJ/mol， C正确； D、在加热的条件下钠和氧气反应生成过氧化钠，D不正确； 答案选C。 7. 开发催化加氢合成甲醇技术是有效利用资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： 。下列有关说法正确的是 A. 加入合适的催化剂，能提高单位时间内的产量 B. 升高反应温度有利于提高的平衡转化率 C. 平衡后再通入适量，平衡常数K增大 D. 增大体系的压强，平衡不发生移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．加入合适催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，提高单位时间内甲醇的产量，故A正确； B．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率减小，故B错误； C．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，所以平衡后再通入适量氢气，平衡常数K不变，故C错误； D．该反应是气体体积减小的反应，增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，故D错误； 故选A。 8. 相同材质的铁在图中的四种情况下腐蚀最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．Fe、Cu和食醋构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极，加速铁的腐蚀； B．装置构成原电池，Al易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护； C．该装置不能构成原电池，Cu和食盐水不反应，Fe和食盐水被Cu隔开，则Fe被保护； D．该装置构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护；综上所述，A项腐蚀最快。 答案选A。 9. 向盛有不同试剂的试管b中分别滴加适量0.1mol/L FeCl3 溶液，下列对b中现象及解释正确的是 实验 b中物质 b中现象 结论或解释 A Mg(OH)2 悬浊液 有红棕色胶体产生 发生反应： Fe3++3OH-= Fe(OH)3(胶体) B Cu粉 溶液变蓝，试管底部有固体 溶液变蓝的原因是： 3Cu+2Fe3+ =2Fe+3Cu2+ C 5%H2O2溶液 有气泡生成 该气体为氯气，双氧水有强氧化性氧化Cl- 产生Cl2 D 饱和NaHCO3溶液 有气泡生成，且试管底部有固体 发生反应： Fe3++3HCO3-= Fe(OH)3 +3CO2 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、Mg(OH)2悬浊液滴入氯化铁溶液，氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体，发生反应2Fe3++3Mg(OH)2= 2Fe(OH)3(胶体)+3Mg2+,故A错误； B、氯化铁与铜反应Cu+2Fe3+ =2Fe2++Cu2+，故B错误； C、5%H2O2溶液滴入氯化铁溶液，生成氧气，是因为氯化铁做过氧化氢分解的催化剂，故C错误； D、饱和NaHCO3溶液与氯化铁发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，故D正确。 10. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是 元素 X Y Z W 最高价氧化物的水化物 H3ZO4 溶液对应的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70 A. 元素电负性：Z<W B. 简单离子半径：W<Y C. 元素第一电离能：Z<W D. 简单氢化物的沸点：X<Z 【答案】A 【解析】 【分析】四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1 mol∙L−1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1 mol∙L−1 Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1 mol∙L−1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则X为N元素，据此回答。 【详解】A．同一周期元素电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确； B．电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2−有三个电子层，因此S2−的离子半径较大，故B错误； C．同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误； D．相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误； 综上所述，答案为A。 【点睛】分子相对分子质量越大，熔沸点越高，但需要注意分子间是否能够形成氢键；分子间氢键可以增大物质的熔沸点，但分子内氢键可以降低物质的熔沸点。 11. 科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁：用氧化废电池浸出液中的Fe2+()，再加适量调pH使转化为沉淀。研究发现pH对的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。 已知：i．pH越大，越小； ii．酸性条件下被还原为 下列说法不合理的是 A. 由图1可知，氧化率随浸出液pH增大而减小 B. 若起始浸出液pH=1，与Fe2+反应一段时间后，浸出液pH会减小 C. 转变为沉淀的离子方程式为： D. 推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图1可知，氧化率随浸出液pH增大而减小，符合图象信息，A正确； B．由题干信息方程式，可知若起始没出液pH=1，与Fe2+反应一段时间后，消耗了H+导致H+浓度减小，故没出液pH会增大，B错误； C．转变为沉淀是由于Fe3+和发生双水解反应，故该反应的离子方程式为：，C正确； D．转变为沉淀是由于Fe3+和发生双水解反应，故与Fe3+也能发生双水解反应，，故推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀，D正确； 故选B。 12. 向体积为10L的恒容密闭容器中通入1.5mol和1.5mol制备，反应原理为。在不同温度(、)下测得容器中随时间的变化曲线如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 该反应的正方向 B. 时，的平衡转化率 C. 时，若改为恒温恒压容器，平衡时 D. 达平衡后再充入，不能提高的转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，温度下先达到平衡，温度下的速率快，所以>，温度越高越有利于平衡正向移动生成一氧化碳，该反应的正方向，A正确； B．时，的平衡转化率，由化学方程式知反应掉的和生成的CO的量一样多，生成的CO的量为1.0mol，所以，B正确； C．时，平衡时，若改为恒温恒压容器，由于该反应是气体体积增大的反应，相当于在原来基础上降低压强，平衡正向移动，因此平衡时，，C错误； D．达平衡后再充入，平衡正向移动，水的转化率提高，但不能提高的转化率，D正确； 故选C。 13. 亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸，常温下电离常数Ka1=1.0×10-2，Ka2=2.6×10-7 ，下列说法正确的是 A. H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na3PO3 B. 对亚磷酸溶液升温，溶液的pH值变大 C. 向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体，则变大 D. 对0.01mol/L的亚磷酸溶液加水稀释，溶液中各离子浓度均减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知亚磷酸()是一种二元弱酸，故与足量的NaOH溶液反应生成不能生成，A错误； B．弱酸的电离过程是一个吸热过程，升高温度促进弱酸的电离正向移动，故对亚磷酸溶液升温，溶液中c(H+)增大，溶液的pH值变小，B错误； C．向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体，电离平衡正向移动，溶液中c(H+)减小，则=增大，C正确； D．对0.01mol/L的溶液加水稀释，溶液中H+、、离子浓度均减小，但根据水的离子积可知，Kw=c(H+)c(OH-)是一个常数，故c(OH-)增大，D错误； 答案选C。 14. Ag催化刻蚀Si晶片的反应原理示意图如下，刻蚀溶液有一定浓度的HF和H2O2混合而成，刻蚀时间为2~16min，由Ag薄膜覆盖的硅晶片部分逐渐被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是 A. Ag薄膜附近随着反应的进行，pH逐渐减小 B. 该刻蚀过程的是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原电池组成 C. 该刻蚀的总反应可表示为Si+6HF+2H2O2=H2SiF6+4H2O D. Si极发生的反应为Si+6HF-4e-=H2SiF6+4H+ 【答案】A 【解析】 【分析】根据图示可知：在Ag薄膜附近发生反应：2H++2e-+H2O2=2H2O，在Si电极上，Si失去电子，与HF结合形成H2SiF6和H+，反应方程式为，，总反应方程式为，以此分析； 【详解】A．根据图示可知：在Ag薄膜附近发生反应：2H++2e-+H2O2=2H2O，所以随着反应的进行，溶液中c(H+)减小，故溶液的pH逐渐增大，A错误； B．根据上述分析可知：在Ag电极上失去电子，在Si电极上得到电子，电解质溶液为HF和H2O2，它们形成闭合回路，实现了化学能向电能的转化，即构成了原电池，B正确； C．在Ag电极上反应为：2H++2e-+H2O2=2H2O，在Si电极上发生反应为，，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知总反应方程式为，C正确； D．根据图示可知：在Si电极上，Si失去电子，与HF结合形成H2SiF6和H+，反应方程式为，，D正确； 故合理选项是A。 15. 下列实验设计能达到实验目的的是 A. ①用于测量氯水的pH B. ②可以探究正戊烷(C5H12)催化裂化 C. ③可用于探究温度对2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡移动的影响 D. ④用AlCl3溶液制备AlCl3晶体 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．氯水中含HClO，具有漂白性，会将试纸漂白，不能用pH试纸来测氯水的pH，应选pH计测定氯水的pH，故A错误； B．C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃，常温下均为气体，不能冷凝收集，且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能，若改用没有聚热功能的氧化铝固体，实验效果不理想，故B错误； C．只有温度不同，且只有二氧化氮为红棕色，通过两烧瓶中气体颜色的变化可验证温度对平衡的影响故C正确； D．加热促进AlCl3水解，且AlCl3水解生成的盐酸易挥发，不能直接加热AlCl3溶液制备AlCl3晶体，应在HCl气流中加热AlCl3溶液制备AlCl3晶体，故D错误； 故选C。 16. 一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，可能引起由c向b的变化 B. 该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13 C. 该温度下，通入HCl可能引起由b向a的变化 D. 该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 【答案】C 【解析】 【详解】A.升高温度，氢离子和氢氧根离子浓度会变大，水的离子积常数会变大，变化后不会还在曲线上，故A错误； B.根据水的离子积常数的计算公式，结合b点的数据可得水的离子积常数为1.0×10－14，故B错误； C.通入HCl，氢离子浓度变大，水的离子积不变，氢氧根离子浓度减小，故C正确； D.温度不变的情况下，稀释不会改变水的离子积常数，应在曲线上进行移动，故D错误； 答案选D。 17. 常温下，或的单一饱和溶液体系中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液的变化关系如图所示。已知常温下，，下列说法错误的是 A. 曲线a表示饱和溶液中的变化关系，且 B. 向X点对应的饱和溶液中加入少量固体，可转化为Y点对应的溶液 C. 除去酸性溶液中含有的少量杂质，可加入适量，充分搅拌后过滤 D. 当和两种沉淀共存时，溶液中 【答案】B 【解析】 【详解】A．常温下，，则当溶液的相同时，，则，故曲线a表示饱和溶液中的变化关系，曲线b表示饱和溶液中的变化关系。根据X点计算常温下的溶度积：，A正确； B．向X点对应的饱和溶液中加入少量固体，溶液中会生成沉淀，溶液中会减小，而图中从X点到Y点的保持不变，B错误； C．因为，更易生成沉淀，在含有少量杂质的酸性溶液中，加入适量，发生反应：，使溶液的增大，杂质转变为沉淀，过滤后所得溶液为溶液，C正确； D．根据Z点计算常温下的溶度积：，当和两种沉淀共存时，溶液中，D正确。 故选B。 18. 某兴趣小组进行铁矿石中含铁量的测定，实验过程如图： 下列说法正确的是（ ） A. 加热煮沸的主要目的是除去溶液中溶解的氧气 B. 稀释过程中用到玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、胶头滴管 C. 滴定过程中可用淀粉溶液作指示剂 D. 铁矿石中铁的质量分数为70% 【答案】C 【解析】 【详解】由测定实验流程可知，铁矿石与硫酸反应生成滤液A含硫酸亚铁可能含硫酸铁，与氯气发生氧化还原反应，将亚铁离子氧化，则B中含铁离子，稀释后，利用铁离子与碘离子发生氧化还原反应测定， A.加热煮沸的主要目的是除去过量的氯气，防止氯气与KI反应，故A错误； B.稀释过程中用到的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、量筒，故B错误； C.铁离子与碘离子发生氧化还原反应，利用淀粉作指示剂，滴定终点时变为蓝色，且30s不变色，故C正确； D.若A中只含亚铁，由及铁元素守恒可知，铁的质量分数为，因矿石中可能含铁离子、亚铁离子，则铁矿石中铁的质量分数大于，故D错误； 故选C。 二、填空题 19. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4(Fe2O3和FeO)，还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答问题： （1）基态N原子中，电子占据最高能级的符号是_______，占据该能级电子的电子云轮廓图为_______形，核外存在_______对自旋相反的电子。 （2）26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是_______。 （3）24Cr的价层电子排布式为______，在元素周期表中位于______区(填“s”“p”“d”或“ds”)。 （4）Mg的第一电离能I1(Mg)=738kJ·mol-1，Al的第一电离能I1(Al)=578kJ·mol-1，结合基态原子价层电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因：_______。 （5）橙红色晶体羰基钴[Co(NO)2(CO)6]的熔点为52℃，可溶于多数有机溶剂。该晶体中4种元素第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。 （6）(SCN)2分子中两个硫原子之间以共价单键的形式相连，且分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为_______，该分子中σ键和π键之比为_______。 【答案】（1） ①. 2p ②. 哑铃 ③. 2 （2） （3） ①. 3d54s1 ②. d （4）镁原子的价电子排布式为3s2，铝原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子的3s轨道为全满状态，较稳定，第一电离能较大 （5）N>O>C>Co （6） ①. ②. 5：4 【解析】 【小问1详解】 氮为7号元素，基态N原子中核外电子排布为1s22s22p3，电子占据最高能级的符号是2p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形，核外存在2对自旋相反的电子； 【小问2详解】 26号元素Fe基态原子的价电子排布式为：3d64s2，轨道表示式； 【小问3详解】 Cr的价层电子排布式为3d54s1，在元素周期表中位于d区； 【小问4详解】 镁原子的价电子排布式为3s2，铝原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子的3s轨道为全满状态，较稳定，电离能较大； 【小问5详解】 C、N、O是同周期元素，从左到右元素第一电离能呈增大趋势，N的价电子为半满结构，故第一电离能N>O>C，而Co是金属元素，第一电离能小于非金属元素，故该4种元素的第一电离能N>O>C>Co； 【小问6详解】 (SCN)2分子中两个硫原子之间以共价单键的形式相连，且分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为，该分子中含有5个σ键和4个π键，分子中σ键和π键之比为5：4。 20. 电化学在生产和生活中都有重要的意义和作用。 （1）工业电解饱和食盐水模拟装置的结构(图1)，电解一段时间后，气球b中的气体是___________(填化学式)，U形管___________(填“左”或“右”)边的溶液变红。 （2）工业采用石墨作电极电解溶液，使转化为装置(图2)，a％和b％的大小关系为___________(填“＞”、“＜”或“＜”)，其转化原理为：和___________。 （3）二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺(图3)。 ①阳极产生的电极反应式：___________。 ②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为___________。 【答案】（1） ①. ②. 右 （2） ①. ＞ ②. （3） ①. ②. 0.01mol 【解析】 【小问1详解】 图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近产生NaOH，溶液变红，故气球b中的气体是，U形管右侧变红； 【小问2详解】 石墨作电极电解溶液，阳极电极反应为：，阴极电极反应为，阳极室产生H+，发生反应，阴极区产生OH-，阳极室的Na+穿过钠离子交换膜移向阴极室，氢氧化钠浓度增大，故a％>b％； 【小问3详解】 ①依据题干信息，在阳极 Cl− 被氧化为 ClO2，根据电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为。 ②电极上得到或失去一个电子。电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。阴极的电极反应为：，当阴极产生标准状况下112mL气体时即0.005mol，转移电子0.01mol，通过阳离子交换膜离子的物质的量为0.01mol； 21. 利用甲烷还原SO2可以减轻环境污染，实现硫的回收。 已知：①甲烷的燃烧热为890kJ•mol﹣1； ②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣216kJ•mol﹣1 ③H2O(1)=H2O(g)△H=+44kJ•mol﹣1 （1）CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g) △H=_______。 （2）某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入1.0molCH4和2.0molSO2，发生反应CH4(g)+2SO2(g) 2S (s)+CO2(g)+2H2O(g)，CH4、CO2、SO2的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。 ①反应开始至达到平衡时，平均反应速率v(H2O)=_______；该温度下，该反应的平衡常数K=_______。 ②5min时，改变的外界条件可能是 _______(填字母)。 A.升高温度     B.降低温度      C.加入催化剂     D.充入CH4(g) （3）一定温度下，向某密容器中充入一定量的CH4和SO2发生反应CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)。 ①若该容器容积恒定，则下列物理量不再改变时，一定能说明反应达到平衡状态的是 _______(填字母)。 A.m(S)       B. C.CH4和CO2的浓度之和       D.容器中气体的密度 ②该温度下，欲提高SO2的平衡转化率，可采取的措施有 _______(任答两条，下同)； 【答案】（1）-370kJ•mol﹣1 （2） ①. ②. ③. AC （3） ①. AD ②. 增大甲烷的浓度、移走生成物二氧化碳或水蒸气等 【解析】 【小问1详解】 已知：①燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；甲烷的燃烧热为890kJ•mol﹣1，则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣890kJ•mol﹣1； ②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣216kJ•mol﹣1 ③H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ•mol﹣1 由盖斯定律可知：①-2×②+2×③得反应CH4(g)+2SO2(g) 2S(s)+CO2(g)+2H2O(g)，其焓变△H=（﹣890kJ•mol﹣1）-2（﹣216kJ•mol﹣1）+2（+44kJ•mol﹣1）=-370kJ•mol﹣1；故答案为：-370kJ•mol﹣1。 【小问2详解】 ①根据方程式可知，v(H2O)= v(SO2)= ； 则该温度下，该反应的平衡常数K=； ②由图可知，5min时，各物质的量没有瞬间改变，但是后续反应速率加快，升高温度、加入催化剂都会加快反应速率，故改变的外界条件可能是AC； 故答案为：；；AC。 【小问3详解】 ①A．m(S)不变说明平衡不再移动，反应达到平衡状态，A正确； B．不确定两者的投料比，不确定 不变时反应是否达到平衡，B错误； C．反应中CH4和CO2的系数比相等，反应甲烷的量等于生成二氧化碳的量，两者浓度之和是个定值，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．容器体积不变，气体质量随反应进行发生改变，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡；D正确； 故选AD。 ②该温度下，欲提高SO2的平衡转化率，可采取的措施有增加甲烷的浓度、移走生成物二氧化碳或水蒸气等； 故答案为：AD；增大甲烷的浓度、移走生成物二氧化碳或水蒸气等； 22. 氯化钴(CoCl2)在工业催化、涂料工业、干湿指示剂等领域具有广泛应用。 （1）某钴矿石的主要成分包括CoO、MnO、Fe2O3和SiO2。由该矿石制CoCl2•6H2O固体的方法如图(部分分离操作省略)： 资料：Mn2+生成Mn(OH)2，开始沉淀时pH=8.2，完全沉淀时pH=10.2。 ①上述矿石溶解过程中，采取加快化学反应速率的措施有_____(写出一条即可)。 ②CoO溶于浓硫酸是非氧化还原反应，溶液1中阳离子包括H+、Mn2+和_____。 ③已知pH=2.8时溶液中Fe3+完全沉淀。沉淀2是_____。 ④溶液2中含有Co2+和Mn2+。 i.已知：25℃时Ksp[Co(OH)2]≈1×10-15，当c(Co2+)＜1×10-5mol•L-1时可认为Co2+完全沉淀。若向溶液2中加入碱溶液，常温下，当pH=_____时Co2+完全沉淀。由此可知，通过调节pH无法将Mn2+和Co2+完全分离。 ii.溶液2中加入H2O2溶液的离子方程为_____。 ⑤由溶液3得到CoCl2•6H2O的操作为_____。 （2）可用如下方法测定产品中CoCl2•6H2O的质量分数(其他杂质不干扰测定)： 资料： i.M(CoCl2•6H2O)=238g•mol-1。 ii.Co2+与SCN-反应生成蓝色的Co(SCN)；Co2+与EDTA以物质的量比1：1反应，得到红色溶液；后者的反应程度大于前者。取mg产品溶于水，向其中滴加几滴KSCN溶液作指示剂。再用cmol•L-1EDTA溶液滴定，消耗EDTA溶液的体积为vmL，产品中CoCl2•6H2O的质量分数为_____(结果用m、v、c表示)。 【答案】（1） ①. 粉碎或加热 ②. Co2+、Fe3+ ③. Fe(OH)3 ④. 9.0 ⑤. ⑥. 蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干 （2）×100% 【解析】 【分析】根据流程图分析，钴矿石主要成分有CoO、MnO、Fe2O3和SiO2等，粉碎后加入浓硫酸加热，溶液1中含有CoSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3，沉淀为难溶的SiO2；溶液1中加入NaOH溶液调节pH，根据题给信息中金属离子沉淀的pH知，沉淀2为Fe(OH)3沉淀，溶液2中含有CoSO4、MnSO4；溶液2中加入氨水和H2O2溶液，Mn2+转化为MnO2沉淀，溶液3处理后得到CoCl2•6H2O。 【小问1详解】 ①上述矿石溶解过程中，粉碎、加热均能够加快化学反应速率，故答案为：粉碎或加热； ②CoO溶于浓硫酸是非氧化还原反应，钴矿石粉碎后加入浓硫酸加热反应后钴元素化合价没有改变，则溶液1中含有CoSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3，溶液1中阳离子包括H+、Mn2+和Co2+、Fe3+，故答案为：Co2+、Fe3+； ③已知pH=2.8时溶液中Fe3+完全沉淀，溶液1中加入NaOH溶液调节pH，根据题给信息中金属离子沉淀的pH知，沉淀2为Fe(OH)3沉淀； ④i. 已知资料：Mn2+生成Mn(OH)2，开始沉淀时pH=8.2，完全沉淀时pH=10.2。25℃时Ksp[Co(OH)2]≈1×10-15=c(Co2+)×c2(OH-)=1×10－5×c2(OH-)，可得c(OH-)=mol/L=10-5mol/L，此时pH=9，当pH=9时Co2+完全沉淀，由此可知，通过调节pH无法将Mn2+和Co2+完全分离；故答案为：9； ii.溶液2中加入氨水和H2O2溶液的目的是将Mn2+转化为MnO2，除去Mn2+杂质，提高产物纯度，反应为； ⑤由溶液3得到CoCl2•6H2O的操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干； 【小问2详解】 Co2+与EDTA以物质的量比1：1反应，根据钴元素守恒可得CoCl2•6H2O～Co2+～EDTA，则CoCl2•6H2O的物质的量为：cmol/L×V×10-3L=cV×10-3mol，产品中CoCl2•6H2O的质量分数为×100%=×100%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$