精品解析：上海市闵行中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

闵行中学2024学年第一学期高二年级 化学学科期中考试卷 考试时间：60分钟 满分：100分 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 一、工业制硫酸 工业上用黄铁矿()为原料制备硫酸的主要流程如图： 利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤，发生如下反应： 1. 恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 A. 增加的浓度 B. 及时移走 C. 充入氦气 D. 适当降低温度 2. 下列情况能够说明该反应达到化学平衡状态的是 A. B. 恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化 C. 的物质的量不再变化 D. 、、三者的浓度之比为2：1：2 【答案】1. A 2. AC 【解析】 【分析】黄铁矿在空气中煅烧生成氧化铁、二氧化硫，二氧化硫进入转化器与氧气反应生成SO3，SO3进入吸收塔中与水反应生成硫酸。二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应为可逆反应，未反应完的二氧化硫重新进入转化器中循环利用。 【1题详解】 A．增加氧气浓度，反应物浓度增大，反应速率增大，A正确； B．移走SO3，生成物浓度减小，且随着反应进行，反应物浓度也会减小，反应速率减小，B错误； C．恒温恒容条件下充入氦气，反应物和产物浓度不变，反应速率不变，C错误； D．适当降低温度，反应速率减小，D错误； 故答案选A。 【2题详解】 A．根据反应速率之比等于化学计量数之比，2v正(O2)=v正(SO2)=v逆(SO2)，正逆反应速率相等，反应达到平衡，A正确； B．反应在恒温恒容条件下进行，且反应物和产物都是气体，无论是否达到平衡，气体总质量和总体积始终不变，密度也始终不变，B错误； C．随着反应进行，SO3的物质的量不断变化，SO3的物质的量不变说明反应达到平衡，C正确； D．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2，这与反应初始投料比和反应进行程度有关，无法说明反应达到平衡，D错误； 故答案选AC。 3. 某次实验中，在容积为2L的恒温密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的量随反应时间的变化如图所示。 （1）2min时，反应___________(是或否)达到平衡。 （2）反应达到平衡时，的转化率为50%，则___________。反应达到平衡时，的物质的量浓度为___________。 【答案】（1）否 （2） ①. 8 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 2min时，物质的量随反应时间的变化，所以反应没有达到平衡； 【小问2详解】 化学计量数之比等于物质的量变化之比，二氧化硫变化8mol，所以氧气变化4mol，又因为转化50%，所以a=8，氧气变化4mol，剩余4mol，体积为2L，所以浓度为。 4. 若“三废”中废渣含铁量高可直接作为炼铁的原料。冶炼金属铁的方法为 A. 热分解法 B. 电解法 C. 热还原法 D. 铝热反应 【答案】C 【解析】 【详解】按照金属活动性顺序，排在前面的活泼金属如钾、钙、钠、镁、铝等采取的是电解法冶炼，中等活泼金属如铁、铜、锌等的冶炼采取的是热还原法，汞和银的冶炼采取的是热分解法，答案选C。 5. 硫酸工业生产中，根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有___________。 A、含铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B．使用作催化剂 C．转化器中使用500℃高温 D．净化后的炉气中要有过量的空气 E．催化氧化在常压下进行 F．排出的酸性废水用石灰乳中和处理 【答案】D 【解析】 【详解】A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎，目的是增大黄铁矿与空气的接触面，加快4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2反应速率，而不是从2SO2+O22SO3反应中化学平衡角度考虑，故A不正确； B．使用V2O5作催化剂，催化2SO2+O22SO3反应，只能加快该反应的速率，不能使平衡移动，故B不正确； C．接触室中催化转化器使用适宜的温度，目的是使催化剂活性最强，使反应速率最快，而实际上升高温度，会促使2SO2+O22SO3平衡向吸热方向移动，即逆向移动，不利于提高SO2的转化率，故C不正确； D．从沸腾炉中出来的气体成分为SO2、O2、N2，经过净化后，进入接触室，炉气中要有过量的空气，即增大O2浓度，会促使2SO2+O22SO3平衡正向移动，加快反应速率，有利于提高SO2的转化率，故D正确； E．接触室中：2SO2+O22SO3，增大压强促使平衡正向移动（即气体总体积减小的方向），减小压强促使平衡逆向移动（即气体总体积增大的方向）。在常压下，不利于平衡正向移动，不利于提高SO2的转化率，不利于加快反应速率，对于该化学平衡，压强的增大，促使平衡正向移动，效果并不明显，常压下反应物的转化率已经很高，所以工业上直接采用常压条件，而不采用高压条件，故E不正确； F．排出的酸性废水用石灰乳中和处理，是为了防止污染，与化学平衡移动原理以及反应速率无关，故F不正确； 故选D。 工业上除去尾气有多种方法。 6. 常见的烟道气中除去的方法之一： 。如图是平衡时的质量在不同温度下随压强的变化曲线，判断：___________(选填“>”。“<”或“=”)。 7. 若在2L的密闭容器中进行上述反应，经测定在5min内气体的质量减小了1.6g，则0~5min的平均反应速率___________。(写出计算过程) 【答案】6. > 7. 【解析】 【6题详解】 反应为放热反应，相同压强下，温度越高平衡逆向进行，二氧化硫质量增加，T1＞T2； 【7题详解】 若在2L的密闭容器中进行上述反应，结合化学方程式定量关系计算，，生成2mol二氧化碳气体质量减少32g，经测定在5min内气体的质量减小了1.6g，反应的二氧化碳为0.1mol，浓度是0.05mol/L，反应速率v= =。 二、甲醇 2023年杭州亚运会开幕式上，全球首创的零碳甲醇点燃亚运主火炬。和在一定条件下可以反应生成。 8. 建立“宏观—微观—符号”之间的联系是学习化学的重要思维方法。下图是将二氧化碳转化成甲醇的微观模拟示意图，下列说法不正确的是 A. 丙物质的化学式为 B. 反应前后原子数目不变 C. 反应中甲、乙的分子数目比是1∶1 D. 反应前后氢元素化合价发生改变 【答案】C 【解析】 【分析】由反应的微观示意图可知，该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成了甲醇和水，化学方程式是：。 【详解】A．由图可知，丙物质的化学式为CH4O，故A说法正确； B．根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变，故B说法正确； C．由化学方程式可知，反应中甲，乙的分子数目比是1：3，故C说法不正确： D．反应前氢气中氢元素的化合价为0，反应后氢元素存在于化合物中，化合价为＋1价，则反应前后氢元素化合价发生改变，故D说法正确； 故选C。 9. 现向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：，的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。 （1）___________(填“>”“<”“=”)。 （2）点b、c对应的平衡常数：___________(填“>”“<”“=”)。 （3）反应速率：___________(填“>”“<”“=”)。 【答案】（1）< （2）= （3）< 【解析】 【小问1详解】 相同温度下，投料比越大，的转化率越小，则<，故答案为：<； 【小问2详解】 平衡常数只与温度有关，b、c两点的温度相同，所以点b、c对应的平衡常数=，故答案为：=； 【小问3详解】 a、c两点的投料比相同，c点的温度高于a点的温度，温度越高，化学反应速率越快，所以反应速率：<，故答案为：<。 10. 一种双氧化物载体催化剂催化二氧化碳加氢制甲醇的反应历程如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，决速步骤的反应方程式为___________。 【答案】HCOO*+5H*=CH3O*+H2O+H* 【解析】 【详解】决速步骤为活化能最大的一步，由图可知，决速步骤的反应方程式为HCOO*+5H*=CH3O*+H2O+H*。 已知：和重整也能制备。主要涉及如下反应，其中碳在催化剂表面沉积会降低催化剂的活性。 I． II． III． 11. 一氧化碳和氢气合成甲醇气的热化学方程式为___________。 有学者推算出和重整反应分别使用催化剂M、N的相关数据如表所示。 反应II 反应III 活化能 M 41 29 N 29 87 12. 催化剂M的催化效果___________(填“强于”或“弱于”)催化剂N，理由为___________。 【答案】11. 12. ①. 强于 ②. 相比于催化剂N，使用催化剂M时反应II的活化能更大，生成C的速率变慢，而反应III的活化能更小，有利于加快反应III的速率，减小积碳量，提高催化剂的催化效果 【解析】 【11题详解】 一氧化碳和氢气合成甲醇气的化学方程式为：，根据盖斯定律：目标方程式=Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ，； 【12题详解】 相比于催化剂N，使用催化剂M时反应II的活化能更大，生成C的速率变慢，而反应III的活化能更小，有利于加快反应III的速率，减小积碳量，提高催化剂的催化效果，因此催化剂M的催化效果强于催化剂N。 三、电解质溶液 电解质对人体来说非常重要，它广泛分布在向胞内外，参与了许多重要的功能和代谢活动，维持着人体正常机能的运转。 13. 物质中属于电解质的是 A. 铜 B. 硫酸钡 C. 盐酸 D. 氨水 【答案】B 【解析】 【详解】A．铜是单质，既不是电解质也不是非电解质，A错误； B．硫酸钡属于盐类，属于电解质，B正确； C．盐酸是混合物，既不是电解质也不是非电解质，C错误； D．氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质，D错误； 故选B。 14. 下列方法中可使0.01 mol/LCH3COOH溶液中增大的是 A. 降低温度 B. 加入少量CH3COONa固体 C. 通入少量HCl气体 D. 加入少量冰醋酸 【答案】C 【解析】 【分析】CH3COOH在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，根据平衡移动原理分析外界条件对电离平衡移动的影响。 【详解】A．弱电解质电离需要吸收热量，在其他条件不变时，降低温度，电离平衡逆向移动，导致溶液中c(H+)减小，c(CH3COOH)增大，故溶液中减小，A错误； B．向醋酸溶液中加入少量CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO-)增大，电离平衡逆向移动，导致溶液中c(H+)减小，c(CH3COOH)增大，故最终达到平衡时溶液中减小，B错误； C．向醋酸溶液中通入少量HCl气体，HCl溶于水电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，电离平衡逆向移动，c(CH3COO-)减小， c(CH3COOH)增大，最终达到平衡时导致溶液中，由于温度不变，Ka不变，c(CH3COO-)减小，所以增大，C正确； D．向溶液中加入少量冰醋酸，c(CH3COOH)增大，电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)增大，但平衡移动的趋势是微弱的，最终c(CH3COOH)增大的倍数远大于c(H+)增大的倍数，故达到平衡时溶液中减小，D错误； 故合理选项是C。 15. H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS﹣和HS﹣H++S2﹣。若向H2S溶液中 A. 加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小 B. 通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH值增大 C. 滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH值减小 D. 加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．加水稀释促进硫化氢电离，但氢离子浓度减小，故A正确； B．二氧化硫和硫化氢反应方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O，通入过量二氧化硫平衡向左移动，二氧化硫和水反应方程式为H2O+SO2=H2SO3，亚硫酸酸性大于氢硫酸，所以溶液的pH减小，故B错误； C．氯气和硫化氢反应方程式为Cl2+H2S=S↓+2HCl，通入氯气平衡向左移动，盐酸的酸性大于氢硫酸，所以溶液的pH减小，故C正确； D．加入硫酸铜溶液发生反应CuSO4+H2S=H2SO4+CuS↓，硫酸的酸性大于氢硫酸，所以氢离子浓度增大，故D错误； 故选：AC。 16. 在溶液滴定盐酸的实验中，下列操作会使实验结果偏小的是 A. 滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准碱液进行滴定 B. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡并未消失 C. 锥形瓶用盐酸润洗 D. 酚酞溶液从无色变为浅粉红色后立即停止滴定 【答案】D 【解析】 【详解】A．盛放标准的碱式滴定管未润洗，则消耗标准液体积偏大，计算出待测液浓度偏高，A不符合题意； B．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束气泡并未消失，则消耗标准液体积不确定，计算出待测液浓度不确定，B不符合题意； C．锥形瓶用盐酸润洗，导致待测液体积偏大，消耗标液体积偏大，计算出待测液浓度偏高，C不符合题意； D．用酚酞作指示剂滴至无色刚变为浅粉红色时，立即停止加并读数，可能还未达到滴定终点，消耗标液体积偏小，计算待测液浓度偏低，D符合题意； 故选D； 17. 25℃时，将的盐酸与溶液混合后，再稀释至200mL，该溶液的pH为___________(写出计算过程)。 【答案】13.7 【解析】 【详解】25mL 4mol·L-1的盐酸中，100mL 2mol·L-1 NaOH溶液中，反应中化学方程式计算关系为，反应后溶液中，，，故答案为：13.7。 18. 室温下，现有相同体积、的氨水和两种溶液分别加水稀释时的pH变化曲线如图所示： （1）b点所在曲线对应的是___________(填溶液名称)。 （2）a、b、c三点溶液与同一浓度的盐酸完全反应时，消耗盐酸体积由大到小排序___________。 【答案】（1）氨水 （2） 【解析】 【小问1详解】 氨水为弱碱，NaOH为强碱，相同体积、的氨水和两种溶液，加同样的水稀释，NaOH溶液的pH值下降的更快，因此a点所在曲线代表NaOH溶液，b点所在曲线代表氨水； 【小问2详解】 相同体积、的氨水和溶液，的总物质的量远大于NaOH，稀释不改变溶质总物质的量，因此三点溶液与同一浓度的盐酸完全反应时，消耗盐酸体积由大到小排序：b=c＞a。 下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积常数 1×10-14 Kw 1×10-12 回答下列问题： 19. 在t1℃时，测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L，则c(OH-)=___________mol/L，若继续加入NaHSO4固体后水电离出的c(H+)___________(填“变大”、“变小”或“无影响”)。 20. 25℃时，pH=10的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，水电离出的c水(OH-)分别为___________mol/L和___________mol/L。 【答案】19. ①. 2.4×10-7 ②. 变小 20. ①. 1×10-10 ②. 1×10-4 【解析】 【19题详解】 在水中存在电离平衡：H2OH++OH-，水电离产生的c(H+)=c(OH-)。在t1℃时，测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L，则水电离产生的c(OH-)=2.4×10-7 mol/L； 若继续加入NaHSO4固体，NaHSO4是强酸的酸式盐，电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，水的电离平衡受到抑制作用，水的电离平衡逆向移动，最终达到电离平衡时水电离出的c(H+)变小； 【20题详解】 25℃时，pH=10的NaOH溶液中c(H+)=1×10-10 mol/L，溶液中的H+就是水电离产生，因此该溶液中水电离出的c水(OH-)=c(H+)=1×10-10 mol/L； Na2CO3是强碱弱酸盐，在溶液中会与水电离产生的H+结合形成，使水的电离平衡被破坏，水电离平衡正向移动，从而促进水的电离，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，因此溶液显碱性。溶液中的OH-就是水电离产生，pH=10的Na2CO3溶液，c(H+)=1×10-10 mol/L，c(OH-)==1×10-4 mol/L，溶液中的OH-就是水电离产生的，故该溶液中水电离产生的c水(OH-)=1×10-4 mol/L。 已知常温下，一些常见酸的电离平衡常数如下： 电离平衡常数 ； ； 21. 相同浓度的、、、、中结合的能力最弱的是___________。 22. 下列反应可以发生的是___________。 A. B. C. D. 23. 请结合电离平衡常数和水解平衡常数判断溶液的酸碱性___________。(写出计算过程) 【答案】21. 22. AD 23. 的水解常数，电离平衡常数，，所以溶液呈酸性 【解析】 【21题详解】 酸的电离平衡常数越大，酸性越强，对应的酸根离子水解程度越小，结合氢离子的能力越弱，由表格数据可知，醋酸的电离常数最大，则在溶液中的水解程度最小，结合氢离子的能力最弱； 【22题详解】 A．由电离常数可知，醋酸的电离常数大于碳酸的一级电离常数，则醋酸的酸性强于碳酸，由强酸制弱酸的原理可知，溶液中醋酸与碳酸根离子反应生成醋酸根离子、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，A正确； B．由电离常数可知，次氯酸的电离常数小于碳酸的一级电离常数，大于碳酸的二级电离常数，则酸性强弱顺序为＞HClO＞，由强酸制弱酸的原理可知，溶液中次氯酸根离子与二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢根离子，反应的离子方程式为，B错误； C．次氯酸根离子具有强氧化性，二氧化硫具有强还原性，所以溶液中的次氯酸根离子与二氧化硫发生氧化还原反应，不能发生复分解反应，C错误； D．由电离常数可知，次氯酸的电离常数大于碳酸的二级电离常数，则次氯酸的酸性强于碳酸氢根离子，由强酸制弱酸的原理可知，溶液中次氯酸与碳酸根离子反应生成次氯酸根离子和碳酸氢根离子，反应的离子方程式为，D正确； 故选AD； 【23题详解】 的水解常数Kh===≈8.3×10—13<Ka2，在溶液中的电离程度大于水解程度，所以溶液呈酸性； 四、盐类的水解 盐类水解在生产、生活、科研中都有重要的应用。 24. 25℃，下列物质的水溶液因水解呈酸性的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．KOH属于强碱，在溶液中电离出氢氧根离子溶液呈碱性，A错误； B．属于强酸弱碱盐，水解使用溶液呈酸性，B正确； C．为酸式盐，在水溶液中可以电离出氢离子呈酸性，C错误； D．盐酸为强酸，不水解，D错误； 故选B。 25. 化学与生活密切相关，下列与盐类水解无关的是 A. 热的纯碱溶液去油污效果好 B. 硫酸钡用作肠胃镜的内服药剂 C. 泡沫灭火器的应用 D. 明矾能净化水 【答案】B 【解析】 【详解】A．纯碱为Na2CO3，在水溶液中显碱性，加热促进水解，溶液碱性增强，而油脂属于酯类，在碱性条件下水解，故纯碱能除油污与水解有关，A错误； B．硫酸钡难溶于酸，可作为“胃镜”检查中的内服药剂，与水解无关，B正确； C．在泡沫灭火器中，明矾与小苏打发生盐的双水解反应：Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑，产生Al(OH)3白色沉淀和CO2气体，能够使着火物与空气隔绝，因而可以灭火，这与盐的水解有关，C错误； D．明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，其水溶液中的Al3+会发生水解，形成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀而从水中析出，起到净水作用，与水解有关，D错误； 故选B。 26. 物质的量浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中，浓度由大到小的顺序是(填序号)___________。 【答案】③①②④ 【解析】 【详解】由于，溶液中电离出的H+抑制水解，四种溶液中溶液中浓度最大；溶液中，Cl-不影响水解，则溶液中浓度仅次于；溶液中，水解产生的OH-促进水解，则溶液中浓度小于；弱电解质电离微弱，电离产生的是4种溶液中最少的，则物质的量浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中，浓度由大到小的顺序是③①②④； 为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化)，获得如下数据： 实验 温度/℃ pH 1 10 0 0 0 25 0.74 2 10 90 0 0 25 1.62 3 10 90 0 0 35 1.47 4 10 90 1.17 0 25 x 5 10 90 0 1.42 25 y 27. 根据实验数据结合所学化学知识，下列说法正确的是___________。 A. 氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系 B. 实验1和实验2说明氯化铁浓度越大，水解程度越大 C. 实验2和实验3说明的水解是吸热反应 D. 实验4和实验5中加入固体的质量不等，无法对比参照 28. 查阅资料后得知加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学利用DIS技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。 ①写出铁离于的水解离子方程式___________，配制氯化铁溶液时应将固体溶解在___________中再加水稀释到所需浓度。 ②根据实验现象，提出假设，a．氯离子对铁离子的水解活性有促进作用；b．___________。 ③设计其他简单实验证明假设a：___________(写出实验操作、现象和结论)。 【答案】27. AC 28. ①. ②. 浓盐酸 ③. 硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用 ④. 向硫酸铁溶液中加入一定量的氯化钠固体，若pH减小，说明假设a正确 【解析】 【分析】探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，要控制变量，需要唯一变量。 【27题详解】 A．根据实验1、2、3，可知氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系，A正确； B．实验2相当于将实验1中的溶液加水稀释10倍，pH的增加值小于1，说明氯化铁的水解平衡正向移动，即氯化铁浓度越小，水解程度越大，B错误； C．实验2和实验3中其他反应条件相同，温度升高，pH减小，说明温度升高，水解平衡正向移动，即氯化铁的水解是吸热反应，C正确； D．实验4和实验5中加入固体的质量不等，目的是确保钠离子浓度相等，避免干扰，达到对比的目的，D错误； 选AC。 【28题详解】 ①氯化铁在水溶液中水解氢氧化铁，离子方程式为；配制氯化铁溶液时，为防止水解，应将固体溶解在浓盐酸中； ②由图1知，加入强电解质氯化钠后pH减小，则促进水解，对应假设a：氯离子对铁离子的水解活性有促进作用；图2中加入强电解质硫酸钠后pH增大，则对应假设b，故可提出假设：硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用； ③设计其他简单实验证明假设a：由于假设a是氯离子对铁离子的水解活性有促进作用，则设计的思路就是增加氯离子浓度，测量溶液的pH变化，故可向硫酸铁溶液中加入一定量的氯化钠固体，若pH减小，说明假设a正确。 五、过氧化钙 类比是化学学习的重要方法之一，过氧化钙(CaO2)与Na2O2在结构和性质上相似。 Ⅰ．CaO2是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。已知过氧化钙能缓慢与水反应。 29. 根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，写出过氧化钙与水反应的化学方程式：___________。 30. 运输鲜活水产品时应选择___________(填“CaO2”或“Na2O2”)放入水中，理由不可能的是___________。 A．Na2O2与水反应剧烈 B．等质量Na2O2放出氧气更多 C．过氧化钙在水中溶解缓慢，供氧时间长 D．氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水 Ⅱ．CaO2的制备 已知：①CaO2·8H2O是一种白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇； CaO2·8H2O在0℃时稳定，加热至130℃时变为无水CaO2，在350℃时能迅速分解生成CaO和O2。 回答下列问题： 31. CaO2中阳离子和阴离子的个数之比为___________。 32. 第二个方框里为生成CaO2·8H2O的反应，写出反应方程式___________。 33. “操作Ⅰ”的名称是___________。 34. “洗涤”工序中应选择的洗涤液为___________。“沉淀”工序中为了提高产品产率应在___________浴中进行。(填“冰水”或“热水”) Ⅲ．CaO2纯度的测定 35. 取一定质量的产品，按照图装置(加热装置已省略)进行实验： 实验结束读取体积时，若水准管中液面高于量气管中液面，会使测得的CaO2纯度___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。若有影响，应向___________(填“上”或“下”)移动水准管，使两管液面相平(注：若第一格填无影响，第二格不用填写)。 36. 已知：样品质量m g，标况下测得气体体积为V mL，样品中CaO2的纯度为___________%。 【答案】29. 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ 30. ①. CaO2 ②. B 31. 1：1 32. CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 33. 过滤 34. ①. 乙醇 ②. 冰水 35. ①. 偏小 ②. 下 36. 【解析】 【分析】CaCl2溶于水，然后向溶液中加入30%的H2O2、NH3，反应得到CaO2·8H2O和NH4Cl，通过过滤得到CaO2·8H2O和副产品NH4Cl，CaO2·8H2O通过用乙醇洗涤、烘干得到产品。在测定产品中CaO2的含量时，可根据2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑，利用产生O2的体积计算其物质的量，结合CaO2与O2转化的物质的量的比，计算出CaO2的物质的量，最后利用样品的纯度=×100%计算，关键是准确测量O2的体积。 【29题详解】 过氧化钙(CaO2)与Na2O2在结构和性质上相似，根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，可知过氧化钙与水反应产生Ca(OH)2、O2，该反应的化学方程式为：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑； 【30题详解】 运输鲜活水产品时应选择将CaO2放入水中，用其与水缓慢反应产生O2作供氧剂。 A．Na2O2与水反应剧烈，导致反应产生的O2没有被鲜活水产品利用就从装置中逸出，从而会浪费Na2O2，A不符合题意； B．运输鲜活水产品使用哪种物质作供氧剂，与等质量的供氧剂和水反应放出氧气的多少无关，B符合题意； C．过氧化钙在水中溶解缓慢，供氧时间长，可以缓慢释放氧气，可以保证鲜活水产品的长期供养，C不符合题意； D．CaO2和水反应是氢氧化钙微溶于水，溶液中c(OH-)浓度小，既可以起杀菌消毒作用，也不会产生强烈的刺激性；而Na2O2与水反应产生的氢氧化钠易溶于水，导致溶液中c(OH-)浓度大，会对鲜活水产品产生强烈的刺激性，因此不能使用Na2O2，D不符合题意； 故合理选项是B； 【31题详解】 CaO2是离子化合物，在熔融状态下会电离产生Ca2+、，故在CaO2中阳离子与阴离子个数比是1：1； 【32题详解】 向CaCl2固体中加入适量水得到CaCl2水溶液，然后向该溶液中加入30%H2O2，并鼓入NH3，发生反应：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl，就制取得到CaO2·8H2O晶体； 【33题详解】 根据流程图可知“操作Ⅰ”是分离固体与液体混合物的方法，名称为过滤； 【34题详解】 根据已知信息①可知：CaO2·8H2O是一种白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇，因此洗涤CaO2·8H2O晶体时，为减少固体损失，应该使用乙醇作洗涤剂；在“沉淀”工序中使用30%的H2O2溶液，同时要通入NH3，温度高H2O2会分解，同时也会降低NH3的溶解度，且CaO2·8H2O在0℃时稳定，加热至130℃时变为无水CaO2，在350℃时能迅速分解生成CaO和O2。故为了提高CaO2·8H2O的产率，反应应在冰水浴中进行； 【35题详解】 实验结束读取体积时，若水准管中液面高于量气管中液面，则O2所处的压强大于大气压强，导致测得的O2的体积偏小，根据O2体积计算的CaO2的物质的量及其质量就偏小，因此导致测定的CaO2的纯度就会偏小；为减小实验误差，应该向下移动水准管，使两管液面相平； 【36题详解】 标况下测得气体体积为V mL，则n(O2)=，根据反应方程式：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑，可得关系式：2n(CaO2)～n(O2)，则n(CaO2)=2n(O2)=，由于已知样品质量是m g，故该样品的纯度为：=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 闵行中学2024学年第一学期高二年级 化学学科期中考试卷 考试时间：60分钟 满分：100分 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 一、工业制硫酸 工业上用黄铁矿()为原料制备硫酸的主要流程如图： 利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤，发生如下反应： 1. 恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 A. 增加的浓度 B. 及时移走 C. 充入氦气 D. 适当降低温度 2. 下列情况能够说明该反应达到化学平衡状态的是 A. B. 恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化 C. 的物质的量不再变化 D. 、、三者的浓度之比为2：1：2 3. 某次实验中，在容积为2L的恒温密闭容器中通入和，反应过程中部分物质的量随反应时间的变化如图所示。 （1）2min时，反应___________(是或否)达到平衡。 （2）反应达到平衡时，的转化率为50%，则___________。反应达到平衡时，的物质的量浓度为___________。 4. 若“三废”中废渣含铁量高可直接作为炼铁的原料。冶炼金属铁的方法为 A. 热分解法 B. 电解法 C. 热还原法 D. 铝热反应 5. 硫酸工业生产中，根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有___________。 A、含铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B．使用作催化剂 C．转化器中使用500℃高温 D．净化后的炉气中要有过量的空气 E．催化氧化在常压下进行 F．排出的酸性废水用石灰乳中和处理 工业上除去尾气有多种方法。 6. 常见的烟道气中除去的方法之一： 。如图是平衡时的质量在不同温度下随压强的变化曲线，判断：___________(选填“>”。“<”或“=”)。 7. 若在2L的密闭容器中进行上述反应，经测定在5min内气体的质量减小了1.6g，则0~5min的平均反应速率___________。(写出计算过程) 二、甲醇 2023年杭州亚运会开幕式上，全球首创的零碳甲醇点燃亚运主火炬。和在一定条件下可以反应生成。 8. 建立“宏观—微观—符号”之间的联系是学习化学的重要思维方法。下图是将二氧化碳转化成甲醇的微观模拟示意图，下列说法不正确的是 A. 丙物质的化学式为 B. 反应前后原子数目不变 C. 反应中甲、乙的分子数目比是1∶1 D. 反应前后氢元素化合价发生改变 9. 现向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：，的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。 （1）___________(填“>”“<”“=”)。 （2）点b、c对应的平衡常数：___________(填“>”“<”“=”)。 （3）反应速率：___________(填“>”“<”“=”)。 10. 一种双氧化物载体催化剂催化二氧化碳加氢制甲醇的反应历程如图所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，决速步骤的反应方程式为___________。 已知：和重整也能制备。主要涉及如下反应，其中碳在催化剂表面沉积会降低催化剂的活性。 I． II． III． 11. 一氧化碳和氢气合成甲醇气的热化学方程式为___________。 有学者推算出和重整反应分别使用催化剂M、N的相关数据如表所示。 反应II 反应III 活化能 M 41 29 N 29 87 12. 催化剂M的催化效果___________(填“强于”或“弱于”)催化剂N，理由为___________。 三、电解质溶液 电解质对人体来说非常重要，它广泛分布在向胞内外，参与了许多重要的功能和代谢活动，维持着人体正常机能的运转。 13. 物质中属于电解质的是 A. 铜 B. 硫酸钡 C. 盐酸 D. 氨水 14. 下列方法中可使0.01 mol/LCH3COOH溶液中增大的是 A. 降低温度 B. 加入少量CH3COONa固体 C. 通入少量HCl气体 D. 加入少量冰醋酸 15. H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS﹣和HS﹣H++S2﹣。若向H2S溶液中 A. 加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小 B. 通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH值增大 C. 滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH值减小 D. 加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小 16. 在溶液滴定盐酸的实验中，下列操作会使实验结果偏小的是 A. 滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准碱液进行滴定 B. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡并未消失 C. 锥形瓶用盐酸润洗 D. 酚酞溶液从无色变为浅粉红色后立即停止滴定 17. 25℃时，将的盐酸与溶液混合后，再稀释至200mL，该溶液的pH为___________(写出计算过程)。 18. 室温下，现有相同体积、的氨水和两种溶液分别加水稀释时的pH变化曲线如图所示： （1）b点所在曲线对应的是___________(填溶液名称)。 （2）a、b、c三点溶液与同一浓度的盐酸完全反应时，消耗盐酸体积由大到小排序___________。 下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/℃ 25 t1 t2 水的离子积常数 1×10-14 Kw 1×10-12 回答下列问题： 19. 在t1℃时，测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol/L，则c(OH-)=___________mol/L，若继续加入NaHSO4固体后水电离出的c(H+)___________(填“变大”、“变小”或“无影响”)。 20. 25℃时，pH=10的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，水电离出的c水(OH-)分别为___________mol/L和___________mol/L。 已知常温下，一些常见酸的电离平衡常数如下： 电离平衡常数 ； ； 21. 相同浓度的、、、、中结合的能力最弱的是___________。 22. 下列反应可以发生的是___________。 A. B. C. D. 23. 请结合电离平衡常数和水解平衡常数判断溶液的酸碱性___________。(写出计算过程) 四、盐类的水解 盐类水解在生产、生活、科研中都有重要的应用。 24. 25℃，下列物质的水溶液因水解呈酸性的是 A. B. C. D. 25. 化学与生活密切相关，下列与盐类水解无关的是 A. 热的纯碱溶液去油污效果好 B. 硫酸钡用作肠胃镜的内服药剂 C. 泡沫灭火器的应用 D. 明矾能净化水 26. 物质的量浓度相同的① ② ③ ④四种稀溶液中，浓度由大到小的顺序是(填序号)___________。 为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化)，获得如下数据： 实验 温度/℃ pH 1 10 0 0 0 25 0.74 2 10 90 0 0 25 1.62 3 10 90 0 0 35 1.47 4 10 90 1.17 0 25 x 5 10 90 0 1.42 25 y 27. 根据实验数据结合所学化学知识，下列说法正确的是___________。 A. 氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系 B. 实验1和实验2说明氯化铁浓度越大，水解程度越大 C. 实验2和实验3说明的水解是吸热反应 D. 实验4和实验5中加入固体的质量不等，无法对比参照 28. 查阅资料后得知加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学利用DIS技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。 ①写出铁离于的水解离子方程式___________，配制氯化铁溶液时应将固体溶解在___________中再加水稀释到所需浓度。 ②根据实验现象，提出假设，a．氯离子对铁离子的水解活性有促进作用；b．___________。 ③设计其他简单实验证明假设a：___________(写出实验操作、现象和结论)。 五、过氧化钙 类比是化学学习的重要方法之一，过氧化钙(CaO2)与Na2O2在结构和性质上相似。 Ⅰ．CaO2是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。已知过氧化钙能缓慢与水反应。 29. 根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，写出过氧化钙与水反应的化学方程式：___________。 30. 运输鲜活水产品时应选择___________(填“CaO2”或“Na2O2”)放入水中，理由不可能的是___________。 A．Na2O2与水反应剧烈 B．等质量Na2O2放出氧气更多 C．过氧化钙在水中溶解缓慢，供氧时间长 D．氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水 Ⅱ．CaO2的制备 已知：①CaO2·8H2O是一种白色晶体，微溶于水，不溶于乙醇； CaO2·8H2O在0℃时稳定，加热至130℃时变为无水CaO2，在350℃时能迅速分解生成CaO和O2。 回答下列问题： 31. CaO2中阳离子和阴离子的个数之比为___________。 32. 第二个方框里为生成CaO2·8H2O的反应，写出反应方程式___________。 33. “操作Ⅰ”的名称是___________。 34. “洗涤”工序中应选择的洗涤液为___________。“沉淀”工序中为了提高产品产率应在___________浴中进行。(填“冰水”或“热水”) Ⅲ．CaO2纯度的测定 35. 取一定质量的产品，按照图装置(加热装置已省略)进行实验： 实验结束读取体积时，若水准管中液面高于量气管中液面，会使测得的CaO2纯度___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。若有影响，应向___________(填“上”或“下”)移动水准管，使两管液面相平(注：若第一格填无影响，第二格不用填写)。 36. 已知：样品质量m g，标况下测得气体体积为V mL，样品中CaO2的纯度为___________%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $