内容正文:
2024-2025学年高二化学上学期期末综合检测卷
(考查范围:人教版选必1全部内容 限时:75分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.人类在未来将由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”。下列说法错误的是
A.煤、石油和天然气属于碳素燃料
B.氢能、核能属于新能源
C.减少煤炭、石油等高碳能源消耗符合“低碳”理念
D.太阳能电池将太阳能转化为热能再转化为电能
2.化学与生活紧密联系,下列现象与溶解平衡移动无关的是
A.打开冰镇啤酒,瓶口立即涌出大量气泡
B.将通过管道输送到海底其吸收量增大
C.干冰可用在舞台上制造“云雾”
D.急促呼吸可能导致人体碱中毒
3.在2L的密闭容器中进行反应,反应2min后,的物质的量由2mol减小到0.8mol,则2min末的反应速率为
A.1.2mol/(L·min) B.0.6mol/(L·min)
C.0.3mol/(L·min) D.无法计算
4.关于盐酸与溶液反应的反应热测定实验,下列说法不正确的是
A.为了保证完全被中和,采用稍过量的溶液
B.所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒
C.需要测定并记录的实验数据有盐酸的浓度、氢氧化钠溶液的浓度反应后混合溶液的最高温度
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
5.下列物质(括号内为杂质)的除杂方法运用到水解原理的是
A.溶液——通入
B.——加入稀硫酸
C.溶液——用调节溶液
D.——通过灼热的
6.NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,在空气中性质稳定。其中N-F键能为283 kJ·mol,测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图。下列说法错误的是
A.相同条件下,N2化学性质比F2更稳定
B.氮气和氟气的能量总和比NF3低
C.
D.NF3在大气中性质比较稳定,不易发生化学反应
7.常温下,①的硫酸溶液,②的醋酸,③溶液中的,④,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④② B.④①③② C.④③①② D.③①④②
8.一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的示意图如图,下列说法正确的是
A.铜板表面有气泡生成
B.在干燥空气中该铜板也容易腐蚀
C.铁铆钉表面的电极反应:
D.一段时间后,向水膜滴加一滴酚酞溶液,出现浅红色
9.工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是
温度/℃
不同压强下接触室中的平衡转化率/
450
99.2
99.7
550
94.9
97.7
工艺流程
A.循环利用的物质是
B.为放热反应
C.吸收塔中表现强氧化性
D.实际生产中,接触室中应采用温度,压强
10.已知25℃时,生活中常见的醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
物质
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
电离平衡常数
下列说法正确的是。
A.酸性强弱:
B.加水稀释亚硫酸溶液,溶液中所有离子浓度均减小
C.漂白液生效的原理:
D.将足量醋酸滴入溶液中,发生反应的离子方程式:
11.(23-24高二上·山西太原·期末)利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯。下列叙述正确的是
A.电解时以精铜作阳极
B.电解时阴极上发生的反应为
C.用溶液作电解质溶液,反应一段时间后浓度保持不变
D.电解后,可在电解槽阴极下方收集到少量、等金属
12.(23-24高二上·广东广州·期末)一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
13.(23-24高二下·湖南郴州·期末)电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A.放电时电极A为负极,该电池可选用含水电解液
B.放电时,电极B上发生的反应是:
C.充电时的移动方向是从电极B移向电极A
D.放电时,电路中每通过电子,正极区质量增加
14.T℃时,在20.00 mL 的一元酸HR溶液中滴入 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.T℃时,HR电离常数
B.M点所示溶液中
C.N点所示溶液中:
D.P点与Q点所示溶液中水的电离程度:Q>P
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)利用甲烷制取氢气等气体是科学家研究的热点课题。
(1)一定条件下,分解反应的部分反应历程如下图所示。
①该历程图表示 步反应,其中正反应活化能最大步骤的反应方程式为 。
②分解反应 。
A.高温下能自发进行 B.低温下能自发进行
C.任何温度都能自发进行 D.任何温度都不能自发进行
(2)科学家提出以吸附性活性炭为催化剂,利用与制备“合成气”(、)。其反应历程分两步,反应历程的能量变化如下图:
反应Ⅰ: (慢反应)
反应Ⅱ: (快反应)
①加入活性炭C(ads)使该反应的活化能 (填“升高”“降低”或“不变”)。
②与制备“合成气”的反应为 反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为 (用表示),能量变化图中: (填“>”、“<”或“=”)。
16.(14分)氧化钪()可用于电子工业、激光及超导材料、合金添加剂等。以赤泥(含有、、、、等)为原料提取的工艺流程如图所示:
已知:①P2O4为二(2-乙基己基)磷酸酯,属于磷类萃取剂;
②TBP为中性磷类萃取剂;
③不与盐酸发生反应;
④,。
回答下列问题:
(1)提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (任写两条)。“酸浸”后得到的滤渣的成分是 (填化学式)。
(2)图1、图2所示分别为“酸浸”时温度和“酸浸”时间对酸浸率的影响,根据图中信息确定最佳反应条件为 ;超过70℃,浸出率下降的主要原因是 。
(3)常温下,进行“反萃取1”需调整反萃取液的,已知时沉淀完全,当恰好沉淀完全时,溶液的为 (用代数式表示,不用化简)。写出“沉钪”过程中发生反应的离子方程式: 。
(4)、水溶液经过“萃取”除铁后,将溶液蒸发结晶,煅烧,即可得到氧化铝。用惰性电极电解熔融氧化铝制取铝时,需要加入冰晶石(),其目的是 。
17.(15分)氨的催化氧化过程是当下研究的重要课题。
(1)与在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:
反应i:
反应ii:
①该条件下与反应生成NO的热化学方程式为 。
②在恒温恒容密闭容器中,下列说法可以证明反应i已达到平衡状态的是 (填序号)。
A.
B.n个键断裂的同时,有n个键形成
C.混合气体的密度不变
D.容器内压强不变
③反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图。下列说法正确的是 。
A.氨催化氧化生成时,温度应控制在400℃左右
B.对反应升温可提高反应物转化率
C.提高物料比的值,主要目的的是提高反应速率
D.840℃后,NO产率下降的主要原因是以反应(ii)为主
(2)在两个恒压密闭容器中分别充入、,仅发生反应ii,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。
① (填“>”或“<”),理由是 。
②若容器的初始体积为2.0L,则在A点状态下平衡时容器中 。
③B点的平衡常数 。(用分压表示,气体分压=气体总压气体的物质的量分数。写出代数式,无需计算具体结果)
④若温度为,压强为,容器的初始体积为2.0L时,分别充入、、0.2molAr发生反应ii,此时的平衡转化率为图中的点 (选填“E”、“B”或“F”)。
18.(15分)“种子是农业的芯片”,三明市建宁县是中国重要的杂交水稻种子生产基地。“施肥”是杂交水稻育种的关键环节,杂交水稻育种常用肥料包括天然有机肥、氮肥、磷肥、钾肥、复合肥等。
已知:、、、、、、
(1)尿素是常用的氮肥,溶于水可生成两种气体,反应的方程式为 。
(2)室温下,相同浓度的三种氮肥①②③溶液中,的浓度由大到小的顺序为 (填标号)。
(3)室温溶液呈弱碱性。关于该溶液的关系式正确的是_______(填标号),
A.
B.
C.
D.
(4)土壤全氮含量与杂交水稻种子的产量和质量密切相关。农技人员利用凯氏定氮法进行土壤全氮含量的测定,取若干份建宁县耕地土壤样品各10.00g,将样品中氮元素全部转化成铵盐,加入浓碱蒸馏,铵盐转化为氨气逸出,用硼酸吸收氨气,最后用盐酸滴定硼酸吸收液(以溴甲酚绿-甲基红为指示剂)。
已知:i.;
ii.溴甲酚绿-甲基红变色范围如下表:
pH
<4.4
4.4~5.2
>5.2
颜色
浅红色
浅蓝色
蓝色
①的水溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
②滴定到达终点的现象是 。
③重复实验四次,每次消耗的盐酸体积如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
V(盐酸)/mL
9.80
10.95
11.00
11.05
土壤样品中的全氮含量为 (保留三位有效数字)。
④第一次实验数据出现较大误差,原因可能是 (填标号)。
A.滴定时,标准液滴到锥形瓶外
B.滴定前读取盐酸溶液体积时,仰视读数
C.酸式滴定管使用前用标准液润洗后注入盐酸
D.硼酸吸收氨气过程中,有一部分氨气逸散到空气中
(5)我国耕地土壤全氮含量平均值为,建宁县耕地土壤偏酸性。给建宁县杂交水稻育种的农民朋友的建议有_______(填标号)。
A.施过磷酸铵()时应辅以石灰
B.根据本地土壤肥力情况还需多施氮肥
C.施氮肥时宜施尿素、、
D.铵态氮肥不宜与草木灰(主要成分为)混施
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!19
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年高二化学上学期期末综合检测卷
(考查范围:人教版选必1全部内容 限时:75分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.人类在未来将由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”。下列说法错误的是
A.煤、石油和天然气属于碳素燃料
B.氢能、核能属于新能源
C.减少煤炭、石油等高碳能源消耗符合“低碳”理念
D.太阳能电池将太阳能转化为热能再转化为电能
【答案】D
【解析】A.煤、石油和天然气都含有碳元素,燃烧生成二氧化碳,属于碳素燃料,A正确;
B.氢能、核能相对于煤、石油和天然气等传统能源属于新能源,B正确;
C.减少煤炭、石油等高碳能源消耗可减少二氧化碳的生成,符合“低碳”理念,C正确;
D.太阳能电池将太阳能转化为电能,D错误;
故选D。
2.化学与生活紧密联系,下列现象与溶解平衡移动无关的是
A.打开冰镇啤酒,瓶口立即涌出大量气泡
B.将通过管道输送到海底其吸收量增大
C.干冰可用在舞台上制造“云雾”
D.急促呼吸可能导致人体碱中毒
【答案】C
【解析】A.打开冰镇碳酸饮料,由于瓶内气压减小,温度回升,的溶解平衡逆向移动,大量逸出,A不符合题意;
B.由于海底压强增大,的溶解平衡正向移动,B不符合题意;
C.干冰是固态的二氧化碳,干冰升华时,吸收大量的热,使周围温度降低,大量的水蒸气凝结成了小液滴,形成“云雾”效果,与涉及的平衡移动无关,C符合题意;
D.血液中存在的溶解平衡,急促呼吸,导致体内过度呼出,破坏平衡,D不符合题意;
故选C。
3.在2L的密闭容器中进行反应,反应2min后,的物质的量由2mol减小到0.8mol,则2min末的反应速率为
A.1.2mol/(L·min) B.0.6mol/(L·min)
C.0.3mol/(L·min) D.无法计算
【答案】B
【解析】由2min末的物质的量由2mol减小到0.8mol,则的反应速率为,由速率之比等于化学计量数之比得,,故选B。
4.关于盐酸与溶液反应的反应热测定实验,下列说法不正确的是
A.为了保证完全被中和,采用稍过量的溶液
B.所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒
C.需要测定并记录的实验数据有盐酸的浓度、氢氧化钠溶液的浓度反应后混合溶液的最高温度
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
【答案】C
【解析】A.在测定盐酸与溶液反应的反应热时,为了保证盐酸完全被中和,可以采用稍过量的溶液,故A正确;
B.测定盐酸与溶液反应的反应热时,需要用量筒量取一定体积的酸、碱溶液,用温度计测量反应前酸、碱溶液的温度以及反应后的最高温度,用玻璃搅拌器搅拌,同时反应在烧杯内进行,所需的玻璃仪器有烧杯、温度计、玻璃搅拌器、量筒,故B正确;
C.需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸的温度、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度,故C错误;
D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,由于醋酸电离吸热,反应放热更少,则计算所得反应热偏大,故D正确;
故答案为:C。
5.下列物质(括号内为杂质)的除杂方法运用到水解原理的是
A.溶液——通入
B.——加入稀硫酸
C.溶液——用调节溶液
D.——通过灼热的
【答案】C
【解析】A.氯气能够把氯化亚铁氧化为氯化铁,方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,除杂过程涉及氧化还原反应,不涉及水解原理,故A不选;
B.稀硫酸能够和反应生成BaSO4,方程式为:,不涉及水解原理,故B不选;
C.用消耗溶液中H+调节溶液,可以促进水解平衡正向移动,然后过滤除去沉淀,该除杂方法运用到水解原理,故C选;
D.CO和CuO在加热条件下反应生成Cu和CO2,该除杂方法不涉及水解原理,故D不选;
故选C。
6.NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,在空气中性质稳定。其中N-F键能为283 kJ·mol,测得断裂氮气、氟气中的化学键所需的能量如图。下列说法错误的是
A.相同条件下,N2化学性质比F2更稳定
B.氮气和氟气的能量总和比NF3低
C.
D.NF3在大气中性质比较稳定,不易发生化学反应
【答案】B
【解析】A.断裂氮气中的化学键所需能量更高,故氮气比氟气更稳定,A正确;
B.没有指明具体物质的量,无法比较,B错误;
C.由反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和可得 kJ⋅mol,C正确;
D.依题意,三氟化氮在空气中性质稳定,在大气中不易发生化学反应,D正确;
故选B。
7.常温下,①的硫酸溶液,②的醋酸,③溶液中的,④,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④② B.④①③② C.④③①② D.③①④②
【答案】B
【解析】氢离子浓度越大,酸性越强,常温下,①pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L;
②醋酸为弱酸,不完全电离,所以0.0001mol/L的醋酸溶液中c(H+)<10-4mol/L;
③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L;
④溶液中=10-12,则c(H+)=10-2mol/L;
综上所述酸性由强到弱为④①③②,
故答案为B。
8.一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的示意图如图,下列说法正确的是
A.铜板表面有气泡生成
B.在干燥空气中该铜板也容易腐蚀
C.铁铆钉表面的电极反应:
D.一段时间后,向水膜滴加一滴酚酞溶液,出现浅红色
【答案】D
【分析】铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中形成一个铁铜原电池,铁为负极,发生Fe-2e-=Fe2+,铜为正极,又因为是中性环境,发生吸氧腐蚀,发生O2+4e-十2H2O=4OH-。
【解析】A.Cu表面发生O2+4e-十2H2O=4OH-,没有气泡产生,故A错误;
B.在干燥的空气中不能形成原电池,不易腐蚀,故B错误;
C.Fe表面发生腐蚀,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故C错误;
D.铜为正极,发生O2+4e-十2H2O=4OH-碱性增强,加入酚酞后,出现浅红色,故D正确;
答案选D。
9.工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是
温度/℃
不同压强下接触室中的平衡转化率/
450
99.2
99.7
550
94.9
97.7
工艺流程
A.循环利用的物质是
B.为放热反应
C.吸收塔中表现强氧化性
D.实际生产中,接触室中应采用温度,压强
【答案】B
【解析】A.为可逆反应,未参与反应的二氧化硫可循环利用,A错误;
B.由表知,在相同压强下,升高温度,二氧化硫的平衡转化率减小,则为放热反应,B正确;
C.吸收塔中是为了吸收三氧化硫,不体现强氧化性,C错误;
D.和两状态的平衡转化率相差不大,但压强大,对动力和设备要求高,所以实际生产中,接触室中应采用温度,压强,D错误;
答案选B。
10.已知25℃时,生活中常见的醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
物质
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
电离平衡常数
下列说法正确的是。
A.酸性强弱:
B.加水稀释亚硫酸溶液,溶液中所有离子浓度均减小
C.漂白液生效的原理:
D.将足量醋酸滴入溶液中,发生反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】A.根据电离平衡常数大小,酸性由强到弱排序,酸性强弱:,A错误;
B.稀释将促进电离,氢氧根离子浓度增加,B错误;
C.利用强酸制弱酸,漂白液生效的原理:,C正确;
D.利用强酸制弱酸,,将足量醋酸滴入溶液中,发生反应的离子方程式:,D错误;
故选C。
11.(23-24高二上·山西太原·期末)利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯。下列叙述正确的是
A.电解时以精铜作阳极
B.电解时阴极上发生的反应为
C.用溶液作电解质溶液,反应一段时间后浓度保持不变
D.电解后,可在电解槽阴极下方收集到少量、等金属
【答案】B
【解析】A.将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯时,以精铜作阴极,粗铜作阳极,A错误;
B.电解时,溶液中的Cu2+在阴极上得电子,发生的反应为,B正确;
C.电解时,阳极的其他金属杂质也会放电,故电解液中溶液浓度减小,C错误;
D.电解时,阳极粗铜中的Fe、Zn、Cu失电子转化为金属阳离子,Ag、Pt不失电子,则电解后,电解槽阳极底部会形成含有少量Ag、Pt等金属的阳极泥,D错误;
故选B。
12.(23-24高二上·广东广州·期末)一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
【答案】D
【解析】A.由方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,因此,故A错误;
B.由图可知,升高温度,NO转化率减小,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小,故B错误;
C.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,故C错误;
D.条件下,平衡时NO转化率为20%,NO和按物质的量之比2∶1充入反应容器,且按2∶1反应,二者转化率相等,即的平衡转化率为20%,故D正确;
故选D。
13.(23-24高二下·湖南郴州·期末)电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A.放电时电极A为负极,该电池可选用含水电解液
B.放电时,电极B上发生的反应是:
C.充电时的移动方向是从电极B移向电极A
D.放电时,电路中每通过电子,正极区质量增加
【答案】A
【分析】放电时,A为负极,电极反应为,B为正极,电极反应为,充电时,A为阴极,电极反应式为,B为阳极,电极反应为,据此分析。
【解析】A.放电时电极A为负极,电极材料为Li,会与水反应,因此该电池只可选用无水电解液,A错误;
B.放电时,B为正极,电极反应为,B正确;
C.充电时,阳离子移向阴极,则Li+的移动方向是从电极B移向电极A,C正确;
D.当有4mol电子转移时,增加的质量为(3×44+4×7)g=160g,则电路中每通过1mol电子时,正极区质量增加40g,D正确;
故选A。
14.T℃时,在20.00 mL 的一元酸HR溶液中滴入 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.T℃时,HR电离常数
B.M点所示溶液中
C.N点所示溶液中:
D.P点与Q点所示溶液中水的电离程度:Q>P
【答案】D
【解析】A.P点溶液的pH=3,则c(H+)=1×10-3mol/L,c(R-)≈c(H+),c(HR)≈0.1mol/L,则T℃时HR电离平衡常数Ka==1.0×10-5,,A正确;
B.M点溶液的pH=7,则溶液呈中性,此时c(H+)= c(OH-),根据电荷守恒,B正确;
C.N点HR可能恰好完全反应溶质为NaR,也可能氢氧化钠稍微过量溶质为NaR和NaOH混合溶液,呈现碱性,但无论何种情况,,C正确;
D.P点是HR溶液呈酸性,Q点NaOH溶液呈碱性,对水的电离都抑制,P点pH=3,c(H+)=1×10-3mol/L,Q点pH=12,c(OH-)=1×10-2mol/L,所示溶液中水的电离程度:Q<P,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(14分)利用甲烷制取氢气等气体是科学家研究的热点课题。
(1)一定条件下,分解反应的部分反应历程如下图所示。
①该历程图表示 步反应,其中正反应活化能最大步骤的反应方程式为 。
②分解反应 。
A.高温下能自发进行 B.低温下能自发进行
C.任何温度都能自发进行 D.任何温度都不能自发进行
(2)科学家提出以吸附性活性炭为催化剂,利用与制备“合成气”(、)。其反应历程分两步,反应历程的能量变化如下图:
反应Ⅰ: (慢反应)
反应Ⅱ: (快反应)
①加入活性炭C(ads)使该反应的活化能 (填“升高”“降低”或“不变”)。
②与制备“合成气”的反应为 反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为 (用表示),能量变化图中: (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(每空2分)
(1)4 [或] A
(2)降低 吸热 <
【解析】(1)①由图可知,该反应经历了4步反应,其中活化能最大的反应为: [或];
②分解反应为,,,所以在高温下可以自发进行,故选A;
(2)①吸附性活性炭为催化剂,使该反应的活化能降低;
②根据如图所示信息,反应物的总能量低于生成物的总能量,与制备“合成气”的反应为吸热反应,其热化学方程式为,因为反应I为慢反应,反应II为快反应,所以反应I的活化能大于反应II的活化能,所以,所以。
16.(14分)氧化钪()可用于电子工业、激光及超导材料、合金添加剂等。以赤泥(含有、、、、等)为原料提取的工艺流程如图所示:
已知:①P2O4为二(2-乙基己基)磷酸酯,属于磷类萃取剂;
②TBP为中性磷类萃取剂;
③不与盐酸发生反应;
④,。
回答下列问题:
(1)提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (任写两条)。“酸浸”后得到的滤渣的成分是 (填化学式)。
(2)图1、图2所示分别为“酸浸”时温度和“酸浸”时间对酸浸率的影响,根据图中信息确定最佳反应条件为 ;超过70℃,浸出率下降的主要原因是 。
(3)常温下,进行“反萃取1”需调整反萃取液的,已知时沉淀完全,当恰好沉淀完全时,溶液的为 (用代数式表示,不用化简)。写出“沉钪”过程中发生反应的离子方程式: 。
(4)、水溶液经过“萃取”除铁后,将溶液蒸发结晶,煅烧,即可得到氧化铝。用惰性电极电解熔融氧化铝制取铝时,需要加入冰晶石(),其目的是 。
【答案】(每空2分)
(1)适当加热、搅拌 、
(2)70℃、2h 盐酸受热易挥发
(3)
(4)作助熔剂,降低氧化铝的熔点
【分析】由题给流程可知,赤泥用盐酸酸浸时,钪、铝、铁的氧化物溶于盐酸转化为可溶性氯化物,TiO2、SiO2不与盐酸反应,过滤得到含有TiO2、SiO2的滤渣和含有可溶性氯化物的滤液;向滤液中加入有机萃取剂P2O4萃取钪元素,分液得到水相1和有机相1;有机相1用盐酸洗涤、分液得到水相2和有机相2;向有机相2中加入NaOH溶液反萃取、过滤得到P2O4和氢氧化钪;向氢氧化钪中加入盐酸酸溶得到含有氯化钪的溶液,向溶液中加入TBP萃取、分液得到有机相和水相;向有机相中加入水反萃取分液得到氯化钪溶液;向氯化钪溶液中加入草酸溶液,将溶液中氯化钪转化为Sc2(C2O4)3沉淀,过滤得到Sc2(C2O4)3;草酸钪在空气中灼烧得到Sc2O3。
【解析】(1)适当加热、搅拌等措施提高酸浸效率;由分析可知,滤渣的主要成分包括二氧化钛和二氧化硅;故答案为:适当加热、搅拌;TiO2、SiO2;
(2)由图1可知,温度为70℃时,酸浸率最高;由图2可知,酸浸时间为2h后,浸出率变化很小,则酸浸的最佳反应条件为70℃、2h;盐酸受热易挥发,温度超过70℃时,加快盐酸的挥发,浸液中盐酸的浓度减小导致酸浸率降低,故答案为:70℃、2h;盐酸受热易挥发;
(3)由溶度积可知,钪离子完全沉淀时,溶液中氢氧根离子浓度为c(OH-) ==,则溶液的pOH=-lg;由分析可知,加入草酸溶液的目的是将溶液中氯化钪将转化为草酸钪沉淀,反应的离子方程式为2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+6H+;
(4)电解熔融氧化铝制取铝时加入冰晶石的目的是冰晶石作助熔剂,降低氧化铝的熔点,便于氧化铝在较低的温度下熔融电离出铝离子和氧离子。
17.(15分)氨的催化氧化过程是当下研究的重要课题。
(1)与在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:
反应i:
反应ii:
①该条件下与反应生成NO的热化学方程式为 。
②在恒温恒容密闭容器中,下列说法可以证明反应i已达到平衡状态的是 (填序号)。
A.
B.n个键断裂的同时,有n个键形成
C.混合气体的密度不变
D.容器内压强不变
③反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图。下列说法正确的是 。
A.氨催化氧化生成时,温度应控制在400℃左右
B.对反应升温可提高反应物转化率
C.提高物料比的值,主要目的的是提高反应速率
D.840℃后,NO产率下降的主要原因是以反应(ii)为主
(2)在两个恒压密闭容器中分别充入、,仅发生反应ii,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。
① (填“>”或“<”),理由是 。
②若容器的初始体积为2.0L,则在A点状态下平衡时容器中 。
③B点的平衡常数 。(用分压表示,气体分压=气体总压气体的物质的量分数。写出代数式,无需计算具体结果)
④若温度为,压强为,容器的初始体积为2.0L时,分别充入、、0.2molAr发生反应ii,此时的平衡转化率为图中的点 (选填“E”、“B”或“F”)。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1) D AD
(2)>(1分) 反应ii分子数目增大,增大压强平衡逆向移动,的平衡转化率降低,所以P1>P2 0.38 E
【解析】(1)①按盖斯定律,(反应i-反应ii)得:该条件下与反应生成NO的热化学方程式为 (通过计算而得)。
②在恒温恒容密闭容器中,对于反应i:
A.正逆反应速率相等时存在,而代表正逆反应速率不相等,不处于平衡状态,A错误;
B. n个键断裂的同时,有n个键形成都代表是正反应速率,不能说明上述反应达到平衡状态, B错误;
C.根据质量守恒,混合气体的质量不变,体积也不变,故混合气体的密度为定值,故恒温恒容时,混合气体的密度保持不变不能说明上述反应达到平衡状态,C错误;
D.由于该反应前后气体的分子数、混合气体的压强发生,恒温恒容时,混合气体的压强保持不变可以说明上述反应达到平衡状态,D正确;
选D。
③对于反应i与反应ii:
A.由图可知,氨催化氧化生成时,温度应控制在400℃左右,A正确;
B.反应i与反应ii均为放热反应,升温平衡左移,故反应升温会降低反应物转化率,B不正确;
C.提高物料比的值,相当于增大氧气浓度、减小氨气浓度,主要目的的是提高氨气的转化率,C不正确;
D.由图知,840℃后,NO产率下降的主要原因是以反应(ii)为主,D正确;
选AD。
(2)①反应ii为: ,温度不变时增压平衡左移,氨气的转化率减小,则图中>,理由是:反应ii分子数目增大,增大压强平衡逆向移动,的平衡转化率降低,所以P1>P2。
②恒压密闭容器中分别充入、,若容器的初始体积为2.0L,在A点状态下平衡时氨气的转化率为60%,则存在三段式:,则平衡时混合气体共6mol,,则,容器中=0.38。
③B点为p1、T1时的平衡状态、氨气的转化率为60%,则则存在三段式:,则平衡时混合气体共6mol,平衡常数,即。
④若温度为,压强为,容器的初始体积为2.0L时,分别充入、、0.2molAr发生反应ii,则起始状态时气体总的物质的量不变, 增大、且恒压下Ar气体的充入均有利于平衡右移、氨气的转化率增大,故气体在此时的平衡转化率为图中的E点。
18.(15分)“种子是农业的芯片”,三明市建宁县是中国重要的杂交水稻种子生产基地。“施肥”是杂交水稻育种的关键环节,杂交水稻育种常用肥料包括天然有机肥、氮肥、磷肥、钾肥、复合肥等。
已知:、、、、、、
(1)尿素是常用的氮肥,溶于水可生成两种气体,反应的方程式为 。
(2)室温下,相同浓度的三种氮肥①②③溶液中,的浓度由大到小的顺序为 (填标号)。
(3)室温溶液呈弱碱性。关于该溶液的关系式正确的是_______(填标号),
A.
B.
C.
D.
(4)土壤全氮含量与杂交水稻种子的产量和质量密切相关。农技人员利用凯氏定氮法进行土壤全氮含量的测定,取若干份建宁县耕地土壤样品各10.00g,将样品中氮元素全部转化成铵盐,加入浓碱蒸馏,铵盐转化为氨气逸出,用硼酸吸收氨气,最后用盐酸滴定硼酸吸收液(以溴甲酚绿-甲基红为指示剂)。
已知:i.;
ii.溴甲酚绿-甲基红变色范围如下表:
pH
<4.4
4.4~5.2
>5.2
颜色
浅红色
浅蓝色
蓝色
①的水溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
②滴定到达终点的现象是 。
③重复实验四次,每次消耗的盐酸体积如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
V(盐酸)/mL
9.80
10.95
11.00
11.05
土壤样品中的全氮含量为 (保留三位有效数字)。
④第一次实验数据出现较大误差,原因可能是 (填标号)。
A.滴定时,标准液滴到锥形瓶外
B.滴定前读取盐酸溶液体积时,仰视读数
C.酸式滴定管使用前用标准液润洗后注入盐酸
D.硼酸吸收氨气过程中,有一部分氨气逸散到空气中
(5)我国耕地土壤全氮含量平均值为,建宁县耕地土壤偏酸性。给建宁县杂交水稻育种的农民朋友的建议有_______(填标号)。
A.施过磷酸铵()时应辅以石灰
B.根据本地土壤肥力情况还需多施氮肥
C.施氮肥时宜施尿素、、
D.铵态氮肥不宜与草木灰(主要成分为)混施
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)
(2)③>②>①
(3)AD
(4)碱性(1分) 滴加最后半滴盐酸,溶液由(浅)蓝色变为浅红色,且半分钟内不恢复原色
1.54 BD
(5)AD
【分析】已知、可知,的水解程度大于电离程度,溶液中促进的电离。已知、、可知,可知的水解程度小于电离程度,溶液中抑制了的电离;室温溶液呈弱碱性,, 水解程度大于;的水溶液呈碱性,加入指示剂溴甲酚绿-甲基红溶液呈蓝色,滴定到达终点的现象是滴加最后半滴盐酸,溶液由(浅)蓝色变为浅红色,且半分钟内不恢复原色。
【解析】(1)尿素缓慢与发生非氧化还原反应释放出,根据质量守恒可知,生成另一种气体为,发生反应为:
,故答案为:;
(2)已知、可知,的水解程度大于电离程度,溶液中促进的电离。已知、、可知,可知的水解程度小于电离程度,溶液中抑制了的电离,室温下,相同浓度的三种氮肥①②③溶液中,故溶液中浓度:>>,故答案为:③>②>①;
(3)室温溶液呈弱碱性,, 水解程度大于。
A.溶液中电荷守恒关系式,因溶液呈碱性,,所以,A正确;
B.室温溶液中水解程度大于,溶液中,B错误;
C.溶液中电荷守恒关系式①,物料守恒关系式为②,将①-②得,所以,,C错误;
D.中氮原子和碳原子个数比为1:1,根据物料守恒可写出,D正确;
故答案为:AD;
(4)①、,电离程度,的水溶液呈碱性,故答案为:碱性;
②的水溶液呈碱性,加入指示剂溴甲酚绿-甲基红溶液呈蓝色,滴定到达终点的现象是滴加最后半滴盐酸,溶液由(浅)蓝色变为浅红色,且半分钟内不恢复原色,故答案为:滴加最后半滴盐酸,溶液由(浅)蓝色变为浅红色,且半分钟内不恢复原色;
③重复实验四次,每次消耗的盐酸体积中第一组数据误差大,舍去,计算消耗盐酸的平均体积,样品中氮元素全部转化成铵盐,样品中氮元素含量,故答案为:1.54;
④第一次实验数据比平均数据小,
A.滴定时,标准液滴到锥形瓶外,消耗标准液多,体积读数大,A不符合题意;
B.滴定前读取盐酸溶液体积时,仰视读数,标准液体积读数偏小,B符合题意;
C.酸式滴定管使用前用标准液润洗后注入盐酸,正常操作,不会引起实验误差,C不符合题意;
D.硼酸吸收氨气过程中,有一部分氨气逸散到空气中,消耗盐酸少,体积读数偏小,D符合题意;
故答案为:BD;
(5)A.建宁县耕地土壤偏酸性,施过磷酸铵()时应辅以石灰,减弱土壤的酸性,有利于农作物生长,A作为;
B.我国耕地土壤全氮含量平均值为,建宁县耕地土壤全氮含量平均值为比平均值偏高,根据本地土壤肥力情况减少氮肥的使用,B错误;
C.溶液呈酸性,建宁县耕地土壤偏酸性,施氮肥时不宜施,C错误;
D.铵态氮肥与草木灰(主要成分为)混施,发生双水解反应,降低氮肥的功效,D正确;
故答案为:AD。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!19
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$