精品解析:江西省上饶市婺源县紫阳中学2024-2025学年高二上学期11月检测考试 化学试题
2024-12-10
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内容正文:
江西省上饶市婺源县紫阳中学2024-2025学年高二上学期11月检测
化学卷
可能用到的相对原子质量有:H:1 O:16 Ne:20 C:12 N:14 Na:23 Fe:56
一、选择题:本题共14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. TiO2可以催化分解CO2实现碳元素的循环利用,其催化反应机理如下。下列说法正确的是
A. 过程①催化剂TiO2被氧化
B. 过程Ⅱ涉及共价键的断裂
C. 该反应为2CO22CO+O2,△H>0
D. 使用催化剂降低了反应的焓变,使CO2分解速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,过程①中+4价的Ti得到1个电子化合价降低为+3,发生还原反应,A错误;
B.由图可知,过程Ⅱ没有共价键的断裂,B错误;
C.TiO2可以催化分解CO2生成CO和氧气,总反应为2CO22CO+O2,分解过程中吸收能量,故含有△H>0,C正确;
D.催化剂只能降低反应的活化能,不能降低总反应的焓变,D错误;
故选C。
2. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)(b)(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量增加
C. 若用冰醋酸测定中和反应反应热,则测定中和反应反应热的绝对值偏低
D. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应,属于吸热反应,A错误;
B.铝粉和铝片是同一种物质,等质量时放出的热量相同,只是铝粉参与反应时,速率加快,B错误;
C.冰醋酸电离过程需要吸收热量,最终使测定中和反应反应热的绝对值偏低,C正确;
D.相较于玻璃搅拌器,铜质搅拌棒导热快,会造成热量损失,对实验结果有影响,D错误;
故选C。
3. 下列有关反应热说法错误的是
A. C(石墨, s)+CO2(g)=2CO(g) kJ/mol
B.
C. 石墨的稳定性比金刚石高
D. 1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧,石墨放出热量多
【答案】A
【解析】
【详解】A.①C(石墨,s)+O2(g)═CO(g)△H5,②CO(g)+O2(g)=CO2(g)∆H2,根据盖斯定律:①-②得C(石墨,s)+CO2(g)═2CO(g)∆H=∆H5-∆H2,故A错误;
B.根据盖斯定律:∆H5=∆H1+∆H4,∆H5-∆H4=∆H1>0,则∆H5>∆H4,故B正确;
C.C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ/mol,则石墨的能量低于金刚石,根据能量越低越稳定,则石墨的稳定性比金刚石高,故C正确;
D.由图可知,1mol石墨和1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别 是△H=-393.5kJ/mol和△H=-283kJ/mol,则1mol石墨或1mol CO分别完全燃烧,石墨放出热量多,故D正确;
故选:A。
4. 一些烷烃的燃烧热(KJ/mol)如下表:
化合物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
8910
正丁烷
2878.0
乙烷
1560.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2221.5
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是
A. 热稳定性:正丁烷﹥异丁烷
B. 乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1560.8kJ/mol
C. 正戊烷的燃烧热大约在3540 kJ/mol左右
D. 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,完全燃烧放出的热量越多
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格中的数据可知,异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小,则异丁烷的能量低,即热稳定性为:正丁烷<异丁烷,A错误;
B.根据乙烷燃烧热的含义:完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8kJ的热量,所以热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) △H=-3121.6kJ/mol,B错误;
C.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体,由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知,则互为同分异构体的化合物,支链多的燃烧热小,则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷,即正戊烷的燃烧热大约在3540kJ/mol左右,且大于3531.3kJ/mol,C正确;
D.相同质量的烷烃,氢的质量分数越大,燃烧放热越多,D错误;
答案选C。
5. 一定温度下在一固定容积的密闭容器中发生如下反应: 。下列有关说法正确的是
A. 充入2mol和2.5mol充分反应后放出热量为452kJ
B. 密闭容器内压强不再变化时,说明该反应达到平衡状态
C. 反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 通入He,增大压强,正逆反应速率都增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于可逆反应,2mol和2.5mol充分反应,也不会反应完2mol,故放出的热量小于452kJ,A项错误;
B.在等温等容的密闭容器中压强随气体的物质的量变化而变化,当压强不再变化时,说明该反应达到平衡状态,B项正确;
C.该反应是放热反应,故反应物的总键能小于生成物的总键能,故C项错误;
D.通入He,增加了一种气体,密闭容器内压强增大,但容器的体积不变,故反应体系中各气体的浓度都不变,正逆反应速率都不变,D项错误;
故选B。
6. 将气体和按体积之比导入管式反应器(如图1)热解制,高于T℃下发生如下两个反应(反应过程用稀释):
Ⅰ:
Ⅱ:
在常压下反应相同时间后,不同温度下测得气体、及体积分数随温度的变化(如图2)。下列说法错误的是
A. 高于T℃,该体系总反应为:
B. 曲线b表示的体积分数随温度的变化
C. 1000℃时,反应的活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
D. 在1000℃、常压下,通入的体积分数保持不变,提高投料比,的转化率减小
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,温度低于T℃,没有生成,则只发生反应Ⅰ而没有发生反应Ⅱ,结合反应中物质的量的关系,a、b曲线分别为、;温度高于T℃,同时发生反应Ⅱ,消耗同时生成,的含量减小b曲线下将 ;
【详解】A.高于T℃,由盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ得总反应:,则,A正确;
B.Ⅰ生成,随着反应Ⅱ进行,的量又减小,结合图示,曲线b表示的体积分数随温度的变化,B正确;
C.由图可知,1000℃时,只发生反应Ⅰ而没有发生反应Ⅱ,则说明反应的活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,C正确;
D.1000℃时,只发生反应Ⅰ而没有发生反应Ⅱ,即CH4不反应,而H2S的体积分数保持不变,则反应I中H2S转化率相同,D错误;
故选D。
7. 工业上可通过反应4HCl(g)+ O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-114.4kJ·mol-1。将HCl转化为Cl2,下列有关说法正确的是
A. 使用催化剂能缩短该反应达到平衡的时间
B. 升高温度和增大压强均能提高反应中HCl的平衡转化率
C. 反应的平衡常数可表示为K=
D. 其他条件相同,增大,HCl的转化率上升
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用合适的催化剂能加快反应速率,从而缩短反应到达平衡的时间,选项A正确;
B.正反应为气体总物质的量减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,HCl的平衡转化率减小,增大压强,平衡正向移动,HCl平衡转化率增大,选项B错误;
C.平衡常数表达式中缺少反应物和生成物的幂,正确表示式为K=,选项C错误;
D.其他条件相同,增大,HCl的平衡转化率下降,选项D错误;
答案选A
8. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 对平衡体系,减小体积使压强增大混合气体颜色变深
B. 合成氨工业中温度选择400-500℃
C. 多平衡体系,合适的催化剂能提高目标产物的选择性
D. 氯水中存在下列平衡:,当加入溶液后,溶液颜色变浅
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体分子数不变的可逆反应,增大压强平衡不移动,但减小体积导致二氧化氮浓度增大,气体颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.合成氨是放热反应,升高温度平衡逆向移动,但温度越高,反应速率越快且400-500℃时催化剂活性最好,所以合成氨工业中温度选择400-500℃,不能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.催化剂可以改变化学反应速率和提高目标产物的选择性,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.加入溶液后,银离子结合氯离子生成氯化银沉淀,使平衡向正反应方向移动,氯气的含量减少,故溶液颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,D正确;
故选D。
9. 下列装置及设计符合规范的是
A. 装置A探究浓度对化学平衡的影响 B. 装置B用于制备少量含NaClO的消毒液
C. 装置C用于在锌表面镀铜 D. 装置D测定中和反应的反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究浓度对化学平衡的影响必须有对比实验才能验证浓度对化学平衡的影响,且应该保证单一变量,则装置A不能用于探究浓度对化学平衡的影响,故A错误;
B.由图可知,与电源正极相连下端电极为电解池的阳极,氯离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成氯气,上端电极为阴极,水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧化钠,阳极生成氯气能与阴极生成的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,则装置B能用于制备少量含次氯酸钠的消毒液,故B正确;
C.由图可知,装置C为化学能转化为电能的原电池,不能用于在锌表面镀铜,故C错误;
D.由图可知,装置D缺少环形玻璃搅拌棒,不能用于测定中和反应的反应热,故D错误;
故选B。
10. 科学家提出的反应历程:
第一步 快速平衡
第二步 慢反应
第三步 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是
A. 反应的中间产物只有 B. 第二步中与的碰撞仅部分有效
C. 第三步反应活化能比第二步高 D. 反应历程的最后一步为决速步
【答案】B
【解析】
【详解】A. 反应的中间产物有、NO,故A错误;
B. 第二步中与的碰撞仅部分有效,有部分分子活化能低于活化分子或没有合适的取向,碰撞无效,故B正确;
C. 第三步是快反应,第三步反应活化能比第二步低,故C错误;
D. 反应历程的最慢的一步即第二步为决速步,故D错误;
故选B。
11. 酒石酸存在于多种植物中,可作为食品中添加的抗氧化剂、酸味剂。酒石酸是二元弱酸(25℃时,),其结构如图所示:
下列说法不正确的是
A. 能发生缩聚反应
B. 在浓硫酸作用下,酒石酸能形成多种环状化合物
C. 1mol酒石酸最多能与2mol金属钠发生反应
D. 25℃时,等物质的量的酒石酸与KOH反应后,水溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,酒石酸分子中含有羧基和羟基,一定条件下能发生缩聚反应生成高聚酯,故A正确;
B.由结构简式可知,酒石酸分子中含有羧基和羟基,在浓硫酸作用下,能发生分子间酯化反应生成环酯,故B正确;
C.由结构简式可知,酒石酸分子中含有的羧基和羟基能与金属钠反应,则1mol酒石酸最多能与4mol金属钠发生反应,故C错误;
D.25℃时,等物质的量的酒石酸与氢氧化钾反应生成酒石酸氢钾,由电离常数可知,酒石酸氢根离子在溶液中的水解常数Kh==≈1.1×10—12<Ka2,则酒石酸氢根离子在溶液中的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性,溶液pH小于7,故D正确;
故选C。
12. 为达到实验目的下列实验所选方案、现象和结论均正确的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较AgCl、AgI的大小
向1mL溶液中先滴加两滴NaCl溶液,再滴加两滴KI溶液
先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀
B
溶液中水的电离程度
常温下,用pH计分别测定等体积和溶液的pH
pH都等于7
水的电离程度相同
C
检验溴乙烷中的溴元素
将与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,先加酸化,再加溶液
产生淡黄色沉淀
中存在溴元素
D
检验苯中是否含有苯酚
向苯中滴加少量浓溴水、振荡
无白色沉淀
苯中无苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向1mL溶液中先滴加两滴NaCl溶液,产生白色沉淀,溶液中硝酸银过量,再滴加两滴KI溶液,产生黄色沉淀,不能判断二者大小,A错误;
B.溶液中醋酸根和铵根水解程度相同,溶液呈中性,溶液浓度越大,对水的电离促进程度越大,不能根据pH都等于7判断水的电离程度相同,B错误;
C.将与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,先加酸化,再加溶液,产生淡黄色沉淀可以证明中存在溴元素,C正确;
D.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,不能检验苯中是否存在苯酚,D错误;
故选C。
13. 下列化学方程式不正确的是
A. 用制备:
B. 银镜反应后的试管用稀硝酸洗涤:
C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D. 呼吸面罩中过氧化钠吸收二氧化碳:
【答案】C
【解析】
【详解】A.用制备反应前后Ti的化合价不变,反应方程式为,A正确;
B.银单质与稀硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮,离子方程式为,B正确;
C.氯气具有氧化性,会将硫代硫酸根氧化为硫酸根,反应的离子方程式为,C错误;
D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的方程式为,D正确;
故选C。
14. NA是阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 28g由乙烯与丙烯组成的混合物中含碳碳双键的数目为NA
B. 90g 葡萄糖分子中,手性碳原子个数为2.5NA
C. 标准状况下5.6 LC4H10中含有的s-sp3 σ键数为2.5NA
D. 0.1mol·L-1 Na2SO3溶液中,数目小于0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.28g乙烯和丙烯的混合气体无法计算气体物质的量,故无法计算含有的碳碳双键的数目,A错误;
B.葡萄糖分子的结构简式为,每个葡萄糖分子含4个手性C原子,,90g葡萄糖的物质的量为0.5mol,则共含有手性碳原子个数为2mol,即2NA,B错误;
C.标准状况下5.6 LC4H10物质的量为0.25mol,中含有的s-sp3 σ键(C-H键)数为0.25mol×10 =2.5NA,C正确;
D.无体积,无法计算,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将50mL 0.5的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是___________;由图甲可知该装置有不妥之,改正的操作是___________。
(2)实验中改用60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”);所求中和反应反应热的数值___________(填“相等”或“不相等”),理由是___________。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应反应热的数值偏低,请你分析可能的原因是(填字母)___________。
A. 测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C. 做本实验的当天室温较高
D. 将50mL 0.55氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.5的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和反应反应热,某学生实验记录数据如表:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
稀盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热ΔH=___________(结果保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 用碎泡沫塑料垫高小烧杯,使小烧杯口与大烧杯口相平
(2) ①. 不相等 ②. 相等 ③. 中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1mol液态水所放出的热量,与酸、碱用量无关 (3)ABD
(4)
【解析】
【分析】要测稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的反应热,须在绝热容器中进行,测定原理为:由Q=cmΔt计算出反应放出的热量,再计算中和反应的反应热;
【小问1详解】
由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;该装置中小烧杯口与大烧杯口不相平,且未填满碎泡沫塑料(或碎纸条),应该在大、小烧杯间填满碎泡沫塑料(或碎纸条)使小烧杯口与大烧杯口相平。故答案为:环形玻璃搅拌棒;用碎泡沫塑料垫高小烧杯,使小烧杯口与大烧杯口相平;
【小问2详解】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关,若60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,与题述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量增多,但是中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成液态水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,测得中和热的数值相等。故答案为:不相等;相等;中和热是稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1mol液态水所放出的热量,与酸、碱用量无关;
【小问3详解】
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,再测氢氧化钠溶液的温度时,会发生酸碱中和,使反应前后温度计示数的变化值减小,导致实验测得中和热的数值偏低,故A符合题意;
B.把量筒中氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分热量损失,实验测得中和热的数值偏低,故B符合题意;
C.做本实验时的室温和反应热的数据之间无关,故C不符合题意;
D.将50mL 0.55氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.5的氨水,由于氨水是弱碱,弱碱的电离是吸热过程,所以导致实验测得中和热的数值偏低,故D符合题意;
故答案为:ABD;
【小问4详解】
3次实验温度差分别为3.1℃、3.1℃、5.2℃,第3次数值误差大,舍去,前2次温度差平均值为3.1℃;50mL 0.5的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液发生中和反应生成水的物质的量为0.025mol,溶液的质量为100g,温度变化的值3.1℃,则生成水放出的热量100g××3.1℃=1.2958kJ,所以实验测得的中和热ΔH=。
16. 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题:
(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是,以及和等)制备白口铁的流程如图:
已知“浸取”后溶液中金属阳离子有。
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是_______。
②“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
③“滤渣3”中主要成分是和,写出“氧化”时发生反应的离子方程式:_______。
④加时转化的离子方程式为_______,该工序基本反应类型为_______。
⑤取一定量的白口铁样品于试管中,加入足量稀硫酸,收集到标准状况下气体;再加入过量溶液,最后加入过量氨水。过滤、洗涤、干燥后得到固体,该白口铁样品中铁的质量为_______(结果保留一位小数)。
【答案】(1)A (2) ①. 提高浸取速率 ②. ③. ④. ⑤. 置换反应 ⑥. 28.0
【解析】
【分析】菱锌矿(主要成分是ZnCO3,以及CuO、FeO、MgO和SiO2等)用H2SO4酸浸,ZnCO3、CuO、FeO、MgO变为ZnSO4、CuSO4、FeSO4、MgSO4,SiO2不溶于硫酸,过滤得到滤渣1,再加入CaO调整溶液pH=5,形成CaSO4、Ca(OH)2、Fe(OH)3沉淀,进入滤渣2中,滤液2中含有Fe2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+及少量Ca2+;向滤液2中加入KMnO4将Fe2+氧化为Fe3+形成Fe(OH)3,过滤得到滤渣3,滤液3加入Zn粉可以与溶液中的Cu2+发生置换反应产生Cu单质,过滤除去Cu及过量的Zn粉得到滤渣4,滤液4进行脱钙镁后得滤液5,其中含有ZnSO4,电解得到Zn;
【小问1详解】
铝在工业上用电解熔融的氧化铝制得,体系中还要加入冰晶石降低熔点,故A错误;铁置换硫酸铜中的铜单质,是湿法炼铜CO高温还原氧化铁得到铁单质是热还原法炼铁,氧化汞加热分解得到汞单质是热分解法得汞,BCD都正确;
故选A;
【小问2详解】
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是增大反应物接触面积,从而提高浸取速率;
②由分析知,SiO2不溶于硫酸,是滤渣1的主要成分;
③“氧化”时高锰酸根将亚铁离子氧化为Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,高锰酸根转化为二氧化锰,离子方程式为3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
④滤液3加入Zn粉可以与溶液中的Cu2+发生置换反应产生Cu单质,离子方程式为,Zn+Cu2+=Zn2++Cu,反应类型为置换反应;
⑤Zn和Fe与稀硫酸反应生成氢气,消耗的金属和产生氢气的物质的量之比都是1:1,故标准状况下11.424L气体是0.51mol氢气,说明样品中锌和铁的物质的量之和为0.51mol,再加入过量H2O2溶液,最后加入过量氨水得Zn(OH)2和Fe(OH)3沉淀共54.49g,设其中Fe(OH)3的物质的量为x mol,则Zn(OH)2的物质的量为(0.51-x) mol,故(56+3×17)x+(65+2×17)(0.51-x)=54.49,解得x≈0.5,即该白口铁样品中铁的物质的量为0.5mol,质量为28.0g。
17. 影响化学反应速率的因素很多,某化学小组用实验的方法进行探究。
I.探究活动一:
备选药品:铁片、锌片、0.5mol/L H2SO4、1.5mol/L H2SO4、18.4mol/L H2SO4
甲同学研究的实验报告
实验步骤
现象
结论
分别取等体积的1.5mol/L H2SO4于两支试管中;
分别投入大小、形状相同的铁片、锌片
反应速率:锌铁
(1)甲同学的实验目的是____。要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是_____。
乙同学为了定量研究浓度对化学反应速率的影响,选用等量的铁分别与不同浓度的硫酸进行如图所示的实验:
(2)乙同学在实验中需要测定的数据是______。
(3)乙同学不会选用________ mol∙L−1,硫酸完成该实验,理由_______。
Ⅱ.探究活动二:
备选药品: 0.1mol/L H2SO4、0.2mol/L H2SO4、0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.2mol/L Na2S2O3溶液
反应原理:H2SO4 + Na2S2O3 = Na2SO4 + S↓+ SO2↑+ H2O
实验编号
反应温度
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
出现浑浊
所需时间
V/mL
c/ mol∙L−1
V/mL
c/ mol∙L−1
V/mL
Ⅰ
25
5
0.1
10
0.1
5
t 1
Ⅱ
T1
5
0.2
5
0.2
10
t 2
Ⅲ
35
5
0.1
10
0.1
5
t 3
(4)T1 = ______℃,设计实验Ⅰ和Ⅱ的其他条件相同时,目的是研究浓度对反应速率的影响。实验中出现浑浊所需时间t 1_____ t 2(填“”或“”)。
(5)___组对比可以研究温度对速率的影响填实验编号)。
【答案】(1) ①. 研究金属本身的性质与反应速率的关系 ②. 温度相同
(2)一定时间内产生气体的体积或产生一定体积的气体所需的时间
(3) ①. ②. 的H2SO4使铁钝化
(4) ①. 25 ②. >
(5)Ⅰ、Ⅲ
【解析】
【小问1详解】
甲同学的实验目的是研究金属本身的性质与反应速率的关系;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是反应温度应该相同,这样才能形成对照实验;
小问2详解】
乙同学在实验中应该测定的数据是一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间),若相同的时间内产生的气体体积越大,则反应速率越快;或者收集相同体积的气体,需要的时间越短,则反应速率越快;
【小问3详解】
乙同学不会选用18.4 mol/L硫酸完成该实验,是因为Fe在浓硫酸中会发生钝化现象;
【小问4详解】
设计对比实验,除了浓度,其他条件完全相同,故T1=25℃;浓度越大,反应速率越快,出现沉淀的时间越短,故实验中出现浑浊所需时间t1>t2;
【小问5详解】
除了温度以外,其他条件完全相同,故为Ⅰ、Ⅲ。
18. 以印刷线路板的碱性蚀刻废液{主要成分为}或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为、及少量)为原料均能制备晶体。
实验步骤:
Ⅰ.取一定量蚀刻废液和稍过量的溶液加入如图所示实验装置的三颈烧瓶中,在搅拌下加热反应并通入空气,当产生大量的黑色沉淀时停止反应。
Ⅱ.趁热过滤、洗涤,得到固体。
Ⅲ.所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作,得到晶体。
已知:时,完全沉淀;时,开始沉淀,时,完全沉淀。
(1)写出用蚀刻废液制备发生反应的化学方程式:_______。检验固体是否洗净的实验操作是_______。
(2)装置图中装置的作用是_______。实验中采用热水浴加热,与用酒精灯直接加热相比,其优点是_______。
(3)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备晶体时,可取一定量焙烧过的铜精炼炉渣,加入稀硫酸溶解(实验所得溶液中的浓度约为),过滤后往滤液中再加入溶液调节为_____至_____,然后过滤,经______操作后,晾干,得到晶体。
(4)通过下列方法测定产品纯度:准确称取样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量溶液并用稀酸化,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。测定过程中发生下列反应:;。样品的纯度为_______。
【答案】(1) ①. ②. 取少量最后一次洗涤液于试管中,向试管中加入稍过量的稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有沉淀生成则洗涤干净
(2) ①. 防止倒吸 ②. 受热均匀,便于控制温度
(3) ①. 3.2 ②. 4.7 ③. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(4)(或0.99)
【解析】
【分析】一定量蚀刻废液和稍过量的NaOH溶液加入三颈瓶中,搅拌、加热生成氨气、氧化铜、氯化钠,过滤、洗涤,得到CuO固体,再加入一定量的稀硫酸,经过蒸发、结晶、过滤等操作,得到CuSO4•5H2O晶体;也可以取一定量焙烧过的铜精炼炉渣,加适量1.0mol•L﹣1H2SO4溶解,再滴加适量1.0mol•L-1NaOH调节pH在3.2-4.7之间,使铁离子沉淀完全铜离子不沉淀,过滤,将滤液加热浓缩、冷却结晶,最终得到CuSO4•5H2O晶体,据此分析解题。
【小问1详解】
[Cu(NH3)4]Cl2、NaOH在加热条件下生成CuO、NH3、NaCl、H2O,反应的化学方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+2NaOH≜CuO↓+2NaCl+4NH3↑+H2O;CuO固体表面残留的离子主要为Cl-,检验是否洗净的实验操作是:取少量最后一次洗涤液于试管中,向试管中加入稍过量的稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若没有沉淀生成则洗涤干净;
【小问2详解】
装置图中装置X的作用是防止倒吸,实验中采用热水浴加热,与用酒精灯直接加热相比,其优点是受热均匀,便于控制温度;
【小问3详解】
由题意可知,pH=3.2时,Fe3+完全沉淀,Cu2+开始沉淀时的pH为4.7,则过滤后往滤液中再加入NaOH溶液调节pH为3.2至4.7,使铁离子沉淀完全铜离子不沉淀;过滤后,将滤液加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后,晾干,得到CuSO4•5H2O晶体;
【小问4详解】
n(Na2S2O3)=cV=0.1000mol/L×0.0198L=0.00198mol,由2Cu2++4I-=2CuI↓+Ⅰ2、可知,2CuSO4•5H2O~ Ⅰ2~2 Na2S2O3,则CuSO4•5H2O的物质的量为0.00198mol,所以样品的纯度为。
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江西省上饶市婺源县紫阳中学2024-2025学年高二上学期11月检测
化学卷
可能用到的相对原子质量有:H:1 O:16 Ne:20 C:12 N:14 Na:23 Fe:56
一、选择题:本题共14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. TiO2可以催化分解CO2实现碳元素的循环利用,其催化反应机理如下。下列说法正确的是
A. 过程①催化剂TiO2被氧化
B. 过程Ⅱ涉及共价键的断裂
C. 该反应为2CO22CO+O2,△H>0
D. 使用催化剂降低了反应的焓变,使CO2分解速率加快
2. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)(b)(c)所涉及的反应都是放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量增加
C. 若用冰醋酸测定中和反应反应热,则测定中和反应反应热的绝对值偏低
D. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌棒对实验结果没有影响
3. 下列有关反应热说法错误的是
A. C(石墨, s)+CO2(g)=2CO(g) kJ/mol
B.
C. 石墨的稳定性比金刚石高
D. 1 mol石墨或1 mol CO分别完全燃烧,石墨放出热量多
4. 一些烷烃的燃烧热(KJ/mol)如下表:
化合物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
891.0
正丁烷
2878.0
乙烷
1560.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2221.5
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是
A. 热稳定性:正丁烷﹥异丁烷
B. 乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1560.8kJ/mol
C. 正戊烷的燃烧热大约在3540 kJ/mol左右
D. 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,完全燃烧放出的热量越多
5. 一定温度下在一固定容积的密闭容器中发生如下反应: 。下列有关说法正确的是
A. 充入2mol和2.5mol充分反应后放出热量为452kJ
B. 密闭容器内压强不再变化时,说明该反应达到平衡状态
C. 反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 通入He,增大压强,正逆反应速率都增大
6. 将气体和按体积之比导入管式反应器(如图1)热解制,高于T℃下发生如下两个反应(反应过程用稀释):
Ⅰ:
Ⅱ:
在常压下反应相同时间后,不同温度下测得气体、及体积分数随温度的变化(如图2)。下列说法错误的是
A. 高于T℃,该体系总反应为:
B. 曲线b表示体积分数随温度的变化
C. 1000℃时,反应的活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
D. 在1000℃、常压下,通入的体积分数保持不变,提高投料比,的转化率减小
7. 工业上可通过反应4HCl(g)+ O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-114.4kJ·mol-1。将HCl转化为Cl2,下列有关说法正确的是
A. 使用催化剂能缩短该反应达到平衡的时间
B. 升高温度和增大压强均能提高反应中HCl的平衡转化率
C. 反应的平衡常数可表示为K=
D. 其他条件相同,增大,HCl的转化率上升
8. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A 对平衡体系,减小体积使压强增大混合气体颜色变深
B. 合成氨工业中温度选择400-500℃
C. 多平衡体系,合适的催化剂能提高目标产物的选择性
D. 氯水中存在下列平衡:,当加入溶液后,溶液颜色变浅
9. 下列装置及设计符合规范的是
A. 装置A探究浓度对化学平衡的影响 B. 装置B用于制备少量含NaClO的消毒液
C. 装置C用于在锌表面镀铜 D. 装置D测定中和反应反应热
10. 科学家提出的反应历程:
第一步 快速平衡
第二步 慢反应
第三步 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是
A. 反应的中间产物只有 B. 第二步中与的碰撞仅部分有效
C. 第三步反应活化能比第二步高 D. 反应历程的最后一步为决速步
11. 酒石酸存在于多种植物中,可作为食品中添加的抗氧化剂、酸味剂。酒石酸是二元弱酸(25℃时,),其结构如图所示:
下列说法不正确的是
A. 能发生缩聚反应
B. 在浓硫酸作用下,酒石酸能形成多种环状化合物
C. 1mol酒石酸最多能与2mol金属钠发生反应
D. 25℃时,等物质的量的酒石酸与KOH反应后,水溶液
12. 为达到实验目的下列实验所选方案、现象和结论均正确的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
比较AgCl、AgI的大小
向1mL溶液中先滴加两滴NaCl溶液,再滴加两滴KI溶液
先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀
B
溶液中水的电离程度
常温下,用pH计分别测定等体积和溶液的pH
pH都等于7
水的电离程度相同
C
检验溴乙烷中的溴元素
将与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,先加酸化,再加溶液
产生淡黄色沉淀
中存在溴元素
D
检验苯中是否含有苯酚
向苯中滴加少量浓溴水、振荡
无白色沉淀
苯中无苯酚
A. A B. B C. C D. D
13. 下列化学方程式不正确的是
A. 用制备:
B. 银镜反应后的试管用稀硝酸洗涤:
C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D. 呼吸面罩中过氧化钠吸收二氧化碳:
14. NA是阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 28g由乙烯与丙烯组成的混合物中含碳碳双键的数目为NA
B. 90g 葡萄糖分子中,手性碳原子个数为2.5NA
C. 标准状况下5.6 LC4H10中含有的s-sp3 σ键数为2.5NA
D. 0.1mol·L-1 Na2SO3溶液中,数目小于0.1NA
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将50mL 0.5的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是___________;由图甲可知该装置有不妥之,改正的操作是___________。
(2)实验中改用60mL 0.50的盐酸与50mL 0.55的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”);所求中和反应反应热的数值___________(填“相等”或“不相等”),理由是___________。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应反应热的数值偏低,请你分析可能的原因是(填字母)___________。
A. 测量盐酸温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B. 把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C. 做本实验的当天室温较高
D. 将50mL 0.55氢氧化钠溶液错取成了50mL 0.5的氨水
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和反应反应热,某学生实验记录数据如表:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
稀盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.5
25.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热ΔH=___________(结果保留一位小数)。
16. 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题:
(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是,以及和等)制备白口铁的流程如图:
已知“浸取”后溶液中金属阳离子有。
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是_______。
②“滤渣1”的主要成分是_______(填化学式)。
③“滤渣3”中主要成分是和,写出“氧化”时发生反应的离子方程式:_______。
④加时转化的离子方程式为_______,该工序基本反应类型为_______。
⑤取一定量白口铁样品于试管中,加入足量稀硫酸,收集到标准状况下气体;再加入过量溶液,最后加入过量氨水。过滤、洗涤、干燥后得到固体,该白口铁样品中铁的质量为_______(结果保留一位小数)。
17. 影响化学反应速率的因素很多,某化学小组用实验的方法进行探究。
I.探究活动一:
备选药品:铁片、锌片、0.5mol/L H2SO4、1.5mol/L H2SO4、18.4mol/L H2SO4
甲同学研究的实验报告
实验步骤
现象
结论
分别取等体积的1.5mol/L H2SO4于两支试管中;
分别投入大小、形状相同的铁片、锌片
反应速率:锌铁
(1)甲同学的实验目的是____。要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是_____。
乙同学为了定量研究浓度对化学反应速率的影响,选用等量的铁分别与不同浓度的硫酸进行如图所示的实验:
(2)乙同学在实验中需要测定的数据是______。
(3)乙同学不会选用________ mol∙L−1,硫酸完成该实验,理由是_______。
Ⅱ.探究活动二:
备选药品: 0.1mol/L H2SO4、0.2mol/L H2SO4、0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.2mol/L Na2S2O3溶液
反应原理:H2SO4 + Na2S2O3 = Na2SO4 + S↓+ SO2↑+ H2O
实验编号
反应温度
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
出现浑浊
所需时间
V/mL
c/ mol∙L−1
V/mL
c/ mol∙L−1
V/mL
Ⅰ
25
5
0.1
10
0.1
5
t 1
Ⅱ
T1
5
0.2
5
0.2
10
t 2
Ⅲ
35
5
0.1
10
0.1
5
t 3
(4)T1 = ______℃,设计实验Ⅰ和Ⅱ的其他条件相同时,目的是研究浓度对反应速率的影响。实验中出现浑浊所需时间t 1_____ t 2(填“”或“”)。
(5)___组对比可以研究温度对速率的影响填实验编号)。
18. 以印刷线路板的碱性蚀刻废液{主要成分为}或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为、及少量)为原料均能制备晶体。
实验步骤:
Ⅰ.取一定量蚀刻废液和稍过量的溶液加入如图所示实验装置的三颈烧瓶中,在搅拌下加热反应并通入空气,当产生大量的黑色沉淀时停止反应。
Ⅱ.趁热过滤、洗涤,得到固体。
Ⅲ.所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作,得到晶体。
已知:时,完全沉淀;时,开始沉淀,时,完全沉淀。
(1)写出用蚀刻废液制备发生反应的化学方程式:_______。检验固体是否洗净的实验操作是_______。
(2)装置图中装置的作用是_______。实验中采用热水浴加热,与用酒精灯直接加热相比,其优点是_______。
(3)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备晶体时,可取一定量焙烧过的铜精炼炉渣,加入稀硫酸溶解(实验所得溶液中的浓度约为),过滤后往滤液中再加入溶液调节为_____至_____,然后过滤,经______操作后,晾干,得到晶体。
(4)通过下列方法测定产品纯度:准确称取样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量溶液并用稀酸化,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。测定过程中发生下列反应:;。样品的纯度为_______。
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