精品解析:广西壮族自治区南宁市第三中学2024-2025学年高二上学期月考(三)化学试题
2025-01-27
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内容正文:
南宁三中2024~2025学年度上学期2026届高二月考(三)
化学试题
2024.12
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5
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. 中国“硬核科技”凸显中国新质生产力。下列说法错误的是
A. 中国“003航母”外壳使用的镍铬钢属于金属材料
B. “福建号航母”使用高性能富锌底漆是采用外加电流法防腐蚀
C. “天问一号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶,具有丁达尔效应
D. “天宫”实验舱太阳能电池采用砷化镓做半导体,砷化镓能将太阳能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.中国“003航母”外壳使用的镍铬钢是合金,属于金属材料,A项正确;
B.“福建号航母”使用高性能富锌底漆是采用牺牲阳极保护法,B项错误;
C.“天问一号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶,属于胶体,具有丁达尔效应,C项正确;
D.“天宫”实验舱太阳能电池采用砷化镓做半导体,砷化镓能将太阳能转化为电能,D项正确;
答案选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 中子数为18的硫原子:
B. 钾离子的结构示意图:
C. 氟化氢的电子式:
D. 溶液中的水合离子:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中子数为18的硫原子,其质量数=中子数+质子数=18+16=34,则为:,A正确;
B.K是19号元素,K原子失去最外层1个电子变为K+,钾离子结构示意图为,B错误;
C.氟化氢是共价化合物,电子式为,C错误;
D.NaCl溶液中的水合离子中朝向错了,应为,D错误;
答案选A。
3. 物质性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A. 用浓硫酸干燥,体现了其脱水性
B. 铁粉可用作食品脱氧剂,体现了的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了的难溶性
D. 活性炭可用作食品脱色剂,体现了活性炭的吸附性
【答案】D
【解析】
【详解】A.用浓硫酸干燥,体现了其吸水性,A错误;
B.铁粉可用作食品脱氧剂,是铁与食品中氧气发生反应,体现了的还原性,B错误;
C.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4难溶性无关,C错误;
D.活性炭可用作食品脱色剂,是活性炭吸附色素,体现了活性炭的吸附性,D正确;
答案选D。
4. 利用以下流程可制备纯碱:
设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 每消耗,转移电子数为
B. 中,含有共用电子对数为
C. 每消耗,可制得
D. 的溶液中,阴离子的数目大于
【答案】C
【解析】
【分析】氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下制备氨气:,向饱和氯化钠溶液中先通入氨气,再通入二氧化碳,得到碳酸氢钠,反应为:,碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠:。
【详解】A.合成氨时N由0价降低为-3价,消耗28gN2,即消耗1molN2,转移电子数为,A正确;
B.NH3中氮原子和氢原子通过共用电子对形成共价键,中含有共用电子对数为,B正确;
C.没有指明标况,无法计算的物质的量,故无法计算产生的物质的量,C错误;
D.溶液中碳酸根水解:,阴离子数目增多,故的溶液中阴离子的数目大于,D正确;
故选C。
5. 用如图所示装置(夹持装置省略)进行实验,操作正确且能达到目的的是
A. 装置甲:读数为
B. 装置乙:构成铜锌双液原电池并持续供电
C. 装置丙:制备无水氯化镁固体
D. 装置丁:中和反应反应热的测定
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴定管0刻度线在上,图甲为滴定结束时的刻度,读数为11.80mL,故A错误;
B.左半电池中,电极材料锌与硫酸铜溶液接触发生氧化还原反应,电路中无电流通过,无法构成双液原电池,故B错误;
C.制备无水氯化镁固体为防止六水合氯化镁灼烧时发生水解,需在HCl气氛中使其脱水,用碱石灰吸收HCl防止污染空气,故C正确;
D.中和反应反应热的测定实验中需要玻璃搅拌器,以使反应充分进行,故D错误;
故选:C。
6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素,X原子的外层电子是内层的2倍,Y的简单氢化物与其最高价态氧化物对应的水化物反应会产生白烟,与形成的某种化合物结构和甲烷相似,且为常见有机溶剂,原子最外层仅有1个电子。下列说法正确的是
A. 、、的最高价氧化物对应水化物均为强酸
B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物的沸点:
D. 上述四种元素分别与氢元素形成的化合物都是共价化合物
【答案】B
【解析】
【分析】X原子的外层电子是内层的2倍,为2,4排布,是C,Y的简单氢化物与其最高价态氧化物对应的水化物反应会产生白烟,Y是N,氨气与硝酸相遇产生白烟,与形成的某种化合物结构和甲烷相似,且为常见有机溶剂,Z是Cl,形成CCl4是常见有机溶剂,原子最外层仅有1个电子,因为序数递增,W是K;综上有X、Y、Z、W分别为C、N、Cl、K。
【详解】A.C对应的是碳酸,是弱酸,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同,核电荷越多,半径越小,故Cl->K+>N3-,B正确;
C.氨气分子中有氢键,熔沸点较高,故熔沸点:NH3>HCl>CH4,C错误;
D.钾与氢形成KH,是离子化合物,D错误;
答案选B。
7. 下列离子方程式错误的是
A. 与稀硝酸反应:
B. 消防员使用泡沫灭火器灭火:
C. 将等浓度的与溶液按体积比2:3混合:
D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝酸具有强氧化性,与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,离子放方程式为:,A错误;
B.泡沫灭火器原理是硫酸铝与碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,离子方程式为:,B正确;
C.将等浓度的与溶液按体积比2:3混合,以碳酸氢根的量来确定氢氧根的量,离子方程式为:,C正确;
D.铅酸蓄电池充电时的阳极发生氧化反应,生成二氧化铅,电极反应方程式为:,D正确;
答案选A。
8. 绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想。某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法正确的是
A. 固体1中主要含有CaCO3、CaSO3
B. 向气体1中通入的空气需要过量
C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO
D. 处理含废水时,发生的反应为:+5+4H+=6NO↑+4H2O
【答案】C
【解析】
【分析】工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考虑其他成分)通过过量的石灰乳,二氧化碳和二氧化硫被吸收,生成碳酸钙和亚硫酸钙,气体1为一氧化氮和一氧化碳和氮气,气体1和空气接触,再通过氢氧化钠溶液,一氧化氮和氧气和氢氧化钠反应生成亚硝酸钠,氧气不能过量,否则生成硝酸钠,亚硝酸钠和铵根离子的溶液反应生成无污染的气体,应为氮气,气体2有氮气和一氧化碳,捕获剂所捕获的气体主要是一氧化碳,据此解答。
【详解】A.固体1含有碳酸钙和亚硫酸钙和过量的石灰乳,A错误;
B.若空气过量反应生成硝酸钠,不能与铵根离子的溶液反应,B错误;
C.由以上分析可以知道,捕获剂所捕获的气体主要是一氧化碳,C正确;
D.亚硝酸钠和铵根离子的溶液反应生成的无污染的气体应为氮气不是一氧化氮,D错误;
故选C。
9. 下列实验操作、现象以及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取溶液,向其中滴加溶液,取上层溶液滴加溶液
溶液变成血红色
和的反应是可逆反应
B
向盛有溶液的试管中滴加3滴的溶液,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液
产生黄色沉淀
C
的溶液和盐酸各分别与足量反应
溶液消耗的量更多
为弱酸
D
将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积
注射器内气体颜色变浅
加压,平衡向生成气体的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子反应式为:,根据表格种数据可知铁离子过量,取上层清液加入溶液,溶液变血红色,不能说明该反应为可逆反应,A错误;
B.离子反应式为:,根据表格种数据可知银离子过量,滴加溶液会产生黄色AgI沉淀,不能证明,B错误;
C.的溶液和盐酸各分别与足量反应,为弱酸,溶液浓度更大,消耗的量更多,C正确;
D.存在平衡:,加压,二氧化氮浓度增大,气体颜色变深,随后平衡正向移动,气体颜色变浅,但最终NO2浓度变大,颜色比压缩体积前要深一些,D错误;
故选C。
10. 第八届国际钠电池大会2023年9月22日首次在中国举行,钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低,可实现内快速充电。钠离子电池是利用在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示),工作时总反应为(为一种过渡元素)。下列说法正确的是
A. 放电时,负极反应式为
B. 充电时,由极通过交换膜移向极
C. 钠离子电池与锂离子电池相比,具有高比能量的特点
D. 用铅蓄电池对该电池充电,铅蓄电池中每消耗铅,钠离子电池阳极区域质量减少
【答案】A
【解析】
【分析】放电时M元素化合价降低,故X电极为正极,Y电极为负极;充电时X电极与电源正极相连,为阳极,Y电极与电源负极相连,为阴极。
【详解】A.放电时,Y为负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为,A正确;
B.充电时,X为阳极、Y为阴极,Na+由阳极通过交换膜移向阴极,即X移向Y,B错误;
C.23gNa失去1mol电子,7gLi失去1mol电子,单位质量的负极材料,锂离子电池比钠离子电池可以提供更多的电量,C错误;
D.用铅蓄电池对该钠离子电池充电,铅蓄电池中每消耗铅,电路中转移0.4mol电子,有0.4molNa+由正极移向负极,钠离子电池正极区域质量减少9.2g,D错误;
答案选A。
11. 工业上常用将水垢中的转化为可溶于酸的。一定温度下和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 在溶液中有:
B. L1为的沉淀溶解平衡曲线
C. 该温度下,反应的平衡常数
D. 向点饱和溶液中加适量固体,可使溶液由点变到点
【答案】D
【解析】
【分析】由L1上P点坐标可知,由L2上的坐标可知,Ksp[]<Ksp[],故Ksp[]=10-9,Ksp[]=10-4.3,故L1为的沉淀溶解平衡曲线,L2为的沉淀溶解平衡曲线。
【详解】A.在溶液中存在物料守恒:,A正确;
B.根据分析,L1为的沉淀溶解平衡曲线,B正确;
C.该温度下,反应的平衡常数,C正确;
D.L1为的沉淀溶解平衡曲线:,向点饱和溶液中加适量固体,平衡逆向移动,碳酸根浓度减小,而点到点碳酸根浓度增大,D错误;
故选D。
12. 常温下,等体积、等的两种酸溶液和的稀释图像如图1所示。常温下,将等浓度的溶液分别逐滴滴加到等体积、等的和中,溶液的与粒子浓度比值的对数关系如图2所示。下列说法错误的是
A. a点处存在:
B. 用滴定时使用甲基橙作为指示剂
C. 表示的与粒子浓度比值的对数关系
D. 从图中数据可知
【答案】B
【解析】
【分析】从稀释倍数与pH的关系图像可以看出,将相同pH的HA和HB稀释相同倍数时,HB的pH变化大,则HB的酸性强于HA的酸性,Ka(HA)<Ka(HB)。对于HA来说,当lg=0时,=1,c(H+)HA=Ka(HA),同样,c(H+)HB=Ka(HB),则c(H+)HA<c(H+)HB,pH(HA)>pH(HB),从而得出M表示HA、N表示HB的pH与粒子浓度比值的对数关系,所以,同理,HA和HB均为弱酸。
【详解】A.a点处,依据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),pH=10,c(H+)<c(OH-),存在:c(Na+)>c(A-),A正确;
B.HA为弱酸,NaA为强碱弱酸盐,则溶液呈碱性,用NaOH滴定HA时使用酚酞作为指示剂,B错误;
C.lg=0时,=1,c(H+)HA=Ka(HB)=10-4.5,则,同理,又因为HB的酸性比HA强,故表示的与粒子浓度比值的对数关系,C正确;
D.根据C分析,,D正确;
答案选B。
13. 已知:。实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度有关,与浓度无关)。向恒容密闭容器中充入和发生上述反应,测得的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 化学反应速率:
B. 温度下的小于温度下的
C. 正、逆反应活化能的大小关系为
D. 恒温恒压时,充入,平衡不移动,该反应速率不变
【答案】D
【解析】
【分析】根据先拐先平数值大可知,T1>T2,温度高的时x(NO)大,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,∆H<0;
【详解】A.T1>T2,c点未达平衡,b点达平衡正逆反应速率相等,vc (正) >vb (正)=vb (逆),b点温度大于a点,反应速率大于a点,故化学反应速率vc (正) >vb (逆) >va (逆),A正确;
B.由v正=k正c(NO)·c(O3),v逆=k逆c(NO2)·c(O2),当v正= v逆时,可知==K,T1>T2,∆H<0,温度高时K值反而小,则T1温度下的<T2温度下的,B正确;
C.正反应为放热反应,∆H<0,故正逆反应活化能的大小关系为Ea(正)<Ea(逆),C正确;
D.恒温恒压时,充入He,平衡不移动,但容器体积变大,浓度变小,反应速率减小,D错误;
故选D。
14. 钠碱法是工业上处理尾气的常用方法,其原理为利用溶液捕捉,生成和的混合溶液。如图是常温下,溶液捕捉后,含硫微粒物质的量分数随变化的关系图(已知:含硫微粒的物质的量分数)。下列说法错误的是
A. 曲线I所代表是物质的量分数变化
B. 图示过程随着吸收量的增加水的电离程度一直增大
C. 常温下,的数量级为
D. 常温下时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】溶液pH越大,溶液中亚硫酸的浓度减小,亚硫酸氢根离子浓度先增大后减小,亚硫酸根离子浓度先不变后增大,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表亚硫酸、亚硫酸氢根离子、亚硫酸根离子物质的量分数随pH变化的关系;由图可知,A点溶液中亚硫酸的浓度等于亚硫酸氢根离子的浓度,溶液pH为1.5,由电离常数可知,电离常数Ka1(H2SO3)= = c(H+)=10—1.5,同理可知,Ka2(H2SO3)= 10—6.8。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表亚硫酸、亚硫酸氢根离子、亚硫酸根离子物质的量分数随pH变化的关系,故A正确;
B.氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,反应生成的亚硫酸根离子在溶液中水解促进水的电离,反应生成的亚硫酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢根离子的水解常数Kh==<Ka2,则亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性抑制水的电离,所以图示过程随着二氧化硫吸收量的增加,亚硫酸根离子浓度减小、亚硫酸氢根离子浓度增大,水的电离程度减小,故B错误;
C.由分析可知,电离常数Ka2(H2SO3)= 10-6.8,数量级是,故C正确;
D.pH为7的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由溶液中的电荷守恒关系可知,溶液中,故D正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 新能源汽车发展迅速,学校研学小组参观企业时了解到磷酸铁锂()是目前使用最多的动力电池材料,回收磷酸铁锂具有重要意义。广西某著名企业从废旧磷酸铁锂()正极片(、导电石墨、铝箔)中回收、、的工艺流程如下:
已知:①废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
②
请回答:
(1)废旧磷酸铁锂在“碱浸”前需粉碎,其作用是_____。
(2)中的化合价是_____。
(3)写出碱浸中发生的离子反应方程式_____。
(4)浸出液2中所含有的主要阳离子为_____。浸出液2中含磷阴离子几乎不以形式存在,原因是:_____(请以离子反应方程式解释)。
(5)研究发现:不同对沉淀的影响如下表所示:
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
沉淀率/%
90.0
94.6
97.9
96.2
95.3
88.1
95.4
97.2
98.5
99.8
当时,随的增加,的沉淀率开始下降,而沉淀率反而上升,其原因可能为_____。
(6)若粗盐溶液中为,滴入溶液(忽略溶液的体积变化),试通过计算说明此时有无沉淀生成:_____。
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,加快反应速率,提高碱浸效率
(2)+2 (3)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
(4) ①. Fe3+、Li+、H+ ②. PO+H+=HPO或PO+2H+=H2PO或HPO+H+=H2PO
(5)c(OH-)增大,转化为Fe(OH)3沉淀,导致的沉淀率开始下降
(6)Qc(Li2CO3)=c2(Li+)×c(CO)=(0.01mol·L-1)2×0.05 mol·L-1=5×10-6 <,没有Li2CO3沉淀生成
【解析】
【分析】LiFePO4废料(带铝箔)碱浸时铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,浸出液1含有Na[Al(OH)4],通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀。浸出铝后的废料为LiFePO4,LiFePO4与盐酸和H2O2反应生成氯化锂、氯化铁、磷酸溶液,加入碳酸钠调节pH,生成沉淀和含有锂离子的溶液;含有锂离子的溶液中再继续加入碳酸钠生成碳酸锂;和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和磷酸钠溶液。
【小问1详解】
废旧磷酸铁锂在“碱浸”前需粉碎,可增大反应物间的接触面积,加快反应速率,提高碱浸效率;
【小问2详解】
根据化合价代数和等于0,LiFePO4中Fe的化合价是+2;
【小问3详解】
碱浸中铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气,离子反应方程式是2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
【小问4详解】
LiFePO4与盐酸和H2O2反应生成氯化锂、氯化铁、磷酸溶液,浸出液2中所含有的主要阳离子为Fe3+、Li+、H+。磷酸是弱酸,酸性条件下,发生反应PO+H+=HPO或PO+2H+=H2PO或HPO+H+=H2PO,所以浸出液2中含磷阴离子是几乎不以PO形式存在;
【小问5详解】
当时,随的增加,c(OH-)增大,转化为Fe(OH)3沉淀,导致的沉淀率开始下降;
【小问6详解】
若100mL溶液中c(Li+)为0.02mol·L-1,滴入的Na2CO3溶液浓度为0.1mol·L-1体积为100mL,此时c(Li+)为、c(CO)=,Qc(Li2CO3)=c2(Li+)×c(CO)=(0.01mol·L-1)2×0.05 mol·L-1=5×10-6 <,没有Li2CO3沉淀生成。
16. 硫代硫酸钠晶体,俗名“海波、大苏打”,易溶于水,在中性和碱性环境下比较稳定。
(1)某化学小组模拟工业“硫化碱法”制备,其实验装置如上图(夹持与加热装置忽略):
①仪器a的名称是_____。
②配平中反应的化学方程式:_____。
_________________________
③为保证产量,不能过量,且不能小于7,原因是_____。
(2)产品中常含有杂质(已知难溶于水),通过以下实验步骤进行杂质检验:
①取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶解得无色澄清溶液。
②_____(写出操作步骤),滴加溶液,产生白色沉淀,证明样品中含有。
(3)产品中的含量测定:
步骤1:准确称取样品,配制成待测溶液。
步骤2:准确称取于碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)中,加入蒸馏水溶解,用硫酸酸化后加入过量溶液使铬元素完全转化为,加水稀释至。
步骤3:向碘量瓶中加入淀粉溶液,用待测溶液滴定至终点。消耗溶液。(已知:)
①“步骤2”的离子方程式为_____。
②“步骤3”滴定终点的标志为_____。
③纯度为_____(保留两位有效数字)。
④下列情况会导致测定结果偏高的是_____。
a.滴定结束后,尖嘴挂着余液
b.滴定前未排气泡,滴定结束后气泡消失
c.滴定时间过长,氧气将部分氧化
d.样品风化,失去部分结晶水
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. 243 ③. 酸性条件下硫代硫酸钠不能稳定存在
(2)向溶液中加入过量的稀盐酸,静置,取上层清液
(3) ①. ②. 滴入最后半滴溶液时,碘量瓶中溶液蓝色褪去,且半分钟内无变化 ③. 93% ④. d
【解析】
【分析】由图可知,装置A中硫酸与亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫,装置B中二氧化硫与碳酸钠、硫化钠混合溶液反应制备硫代硫酸钠。
【小问1详解】
①仪器a的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶)。
②中二氧化硫与碳酸钠、硫化钠混合溶液反应可生成硫代硫酸钠和二氧化碳,反应过程中,Na2S中S的化合价由-2升至+2得到,SO2中S的化合价由+4降至+2得到,根据化合价升降守恒和S守恒知,SO2前配4,Na2S前配2,前配3,根据Na守恒,前配1,根据C守恒,CO2前配1,则a中的化学方程式:243。
③由题给信息可知,硫代硫酸钠在中性和碱性环境中比较稳定,所以制备硫代硫酸钠时,不能过量,同时应控制溶液pH,防止溶液pH小于7时,硫代硫酸根离子与溶液中氢离子反应生成硫、二氧化硫气体和水。
【小问2详解】
由于难溶于水,检验前需先排除的干扰,所以应向溶解液中加入过量的稀盐酸,静置,取上层清液,滴加溶液,产生白色沉淀,证明样品中含有。
【小问3详解】
①“步骤2”中,在酸性条件下和I-发生氧化还原反应,将I-氧化为I2,自身被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得到反应的离子方程式为:。
②“步骤3”滴定终点的标志:滴入最后半滴溶液时,碘量瓶中溶液蓝色褪去,且半分钟内无变化。
③ 由题意可得测定样品纯度时存在如下转化关系:K2Cr2O7~3I2~6Na2S2O3,实验时0.294g重铬酸钾最终消耗20.00mL硫代硫酸钠溶液,则8.00g样品中的纯度为。
④a.滴定结束后,尖嘴挂着余液,则所消耗的待测溶液的体积偏大,最终使计算所得的的纯度偏低,a不符合题意;
b.滴定前未排气泡,滴定结束后气泡消失,则所读取的待测溶液的体积偏大,最终使结果偏低,b不符合题意;
c.滴定时间过长,氧气将部分氧化,则I2的物质的量增多,所消耗的待测溶液的体积偏大,最终使结果偏低,c不符合题意;
d.样品风化,所配制的待测溶液的浓度偏高,则滴定过程中消耗的待测液的体积偏小,最终使结果偏高,d符合题意;
故选d。
17. 铁及其化合物在处理工业废水、废气过程中发挥若正要作用。
(1)工业上可用除含硫化合物,如:,通过图1装置可重新获得。电解时,阳极的电极反应式为_____;电解过程中阴极区溶液的_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)图2以铁作电极电解除铬。
已知转化反应:;
氧化性强弱:
①电解过程中主要反应之一:;图中气体a的主要成分是_____。
②x膜的最佳选择为:_____。
a.阴离子交换膜 b.阳离子交换膜 c.质子交换膜
③在电解过程中,不同、通电时间与元素的去除率关系如图3所示,其中相比时铬元素去除率偏低的原因可能是_____。
(3)高铁酸钾()是一种理想的水处理剂,高铁电池的研制也在进行中。如图所示是高铁电池的模拟实验装置。
①该电池放电时正极反应式为_____。
②上图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有_____。
【答案】(1) ①. [Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3- ②. 变大
(2) ①. H2 ②. c ③. pH值升高,转化为,氧化能力减弱,使铬元素难以被还原,从而去除率下降
(3) ①. ②. 放电时间长,电压稳定
【解析】
【小问1详解】
可通过图1使[Fe(CN)6]3-再生,即电解时,[Fe(CN)6]4-生成[Fe(CN)6]3-,Fe元素化合价由+2价升高为+3价,则阳极的电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-;电解过程中阴极反应为H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极区溶液的pH变大;
【小问2详解】
①以铁为电极电解除铬,电解过程中主要反应之一:,则Fe作阳极,发生反应Fe-2e-=Fe2+,Fe2+将还原生成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,阴极发生反应H2O+2e-=H2↑+2OH-,则气体a主要成分是H2;
②阳极区发生,生成H+,阴极区产生H2,H+由阳极移向阴极,有利于Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的生成,同时有利于阴极H2的生成,因此交换膜为质子交换膜;
③pH值升高,+ H2O=2+2H+的平衡正向移动,生成,氧化能力减弱,使铬元素难以被还原,从而去除率下降;
【小问3详解】
①正极上发生还原反应,得电子生成Fe(OH)3沉淀,反应的电极反应式为:;
②由图可知,高铁电池与高能碱性电池相比优点是:放电时间长,电压稳定。
18. 氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)①根据图1数据计算反应:的_____。
②该反应在_____下能自发进行。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(2)合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡,如图2。
①a条件下,的平均反应速率_____。
②相对a而言,b可能改变的条件是_____。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度曲线的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、、。
①图中压强由大到小的顺序为_____。
②进料组成中没有惰性气体的图是_____(填“图3”或“图4”)。
③图4中,当、时,该温度下,反应的平衡常数_____(列计算式)。
【答案】(1) ①. -45 ②. B
(2) ①. ②. 增大了N2的浓度
(3) ①. p3>p2>p1 ②. 图3 ③.
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,反应的;
②该反应为放热且熵减,在低温下自发,故选B;
【小问2详解】
①a条件下,的平均反应速率;
②由题干图示信息可知,相对a而言,b的反应速率更快,且H2的起始浓度不变,达到平衡时H2的浓度更小,即平衡正向移动,合成氨反应是吸热反应,故b可能改变的条件是:增大了N2的浓度;
【小问3详解】
①温度一定,增大压强,平衡正向移动,氨的物质的量和摩尔分数均增大,即其他条件相同时,压强越大,氨的摩尔分数越大,所以图中压强由大到小的顺序为p3>p2>p1,此反应为气体分子数目减小的反应,在相同温度下,增大压强,平衡正向移动,氨的物质的量增大;
②惰性气体Ar不参与反应,起始混合气体总量相同、温度和压强一定时,充入一定量的Ar相当于减小压强,平衡逆向移动,则可知进料组成为x(H2)=0.75、x(N2)=0.25的反应体系中n(NH3)较大,并且反应达平衡时氨的摩尔分数也较大,对比图3、4中压强p1、温度700K时氨的摩尔分数大小可知,图3是进料组成中不含有惰性气体Ar的图,图4是进料组成中含有惰性气体Ar的图,故答案为:图3;
③图4是进料组成中含有惰性气体Ar的图,x(H2)=0.675、x(N2)=0.225、x(Ar)=0.10,设起始时n(H2)=2.7mol,n(N2)=0.9mol,Ar=0.4mol,达平衡时方程式中N2的转化量为amol,三段式为:,x(NH3)=,解得a=0.4,物质分压:p(NH3)=0.25×20MPa=5MPa,p(H2)==9.375MPa,p(N2)= =3.125MPa,p(Ar)= =2.5MPa,反应的平衡常数Kp=MPa-1。
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南宁三中2024~2025学年度上学期2026届高二月考(三)
化学试题
2024.12
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 Na-23 Cl-35.5
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. 中国“硬核科技”凸显中国新质生产力。下列说法错误的是
A. 中国“003航母”外壳使用的镍铬钢属于金属材料
B. “福建号航母”使用高性能富锌底漆是采用外加电流法防腐蚀
C. “天问一号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶,具有丁达尔效应
D. “天宫”实验舱太阳能电池采用砷化镓做半导体,砷化镓能将太阳能转化为电能
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 中子数为18的硫原子:
B. 钾离子的结构示意图:
C. 氟化氢的电子式:
D. 溶液中的水合离子:
3. 物质性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A. 用浓硫酸干燥,体现了其脱水性
B. 铁粉可用作食品脱氧剂,体现了的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了的难溶性
D. 活性炭可用作食品脱色剂,体现了活性炭的吸附性
4. 利用以下流程可制备纯碱:
设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 每消耗,转移电子数为
B. 中,含有共用电子对数为
C. 每消耗,可制得
D. 的溶液中,阴离子的数目大于
5. 用如图所示装置(夹持装置省略)进行实验,操作正确且能达到目的的是
A. 装置甲:读数为
B. 装置乙:构成铜锌双液原电池并持续供电
C. 装置丙:制备无水氯化镁固体
D. 装置丁:中和反应反应热的测定
6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号元素,X原子的外层电子是内层的2倍,Y的简单氢化物与其最高价态氧化物对应的水化物反应会产生白烟,与形成的某种化合物结构和甲烷相似,且为常见有机溶剂,原子最外层仅有1个电子。下列说法正确的是
A. 、、的最高价氧化物对应水化物均为强酸
B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物的沸点:
D. 上述四种元素分别与氢元素形成的化合物都是共价化合物
7. 下列离子方程式错误的是
A. 与稀硝酸反应:
B. 消防员使用泡沫灭火器灭火:
C. 将等浓度的与溶液按体积比2:3混合:
D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
8. 绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想。某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法正确的是
A. 固体1中主要含有CaCO3、CaSO3
B. 向气体1中通入的空气需要过量
C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO
D. 处理含废水时,发生的反应为:+5+4H+=6NO↑+4H2O
9. 下列实验操作、现象以及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取溶液,向其中滴加溶液,取上层溶液滴加溶液
溶液变成血红色
和的反应是可逆反应
B
向盛有溶液的试管中滴加3滴的溶液,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液
产生黄色沉淀
C
的溶液和盐酸各分别与足量反应
溶液消耗的量更多
为弱酸
D
将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积
注射器内气体颜色变浅
加压,平衡向生成气体的方向移动
A. A B. B C. C D. D
10. 第八届国际钠电池大会2023年9月22日首次在中国举行,钠离子电池比锂离子电池更稳定,造价更低,可实现内快速充电。钠离子电池是利用在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示),工作时总反应为(为一种过渡元素)。下列说法正确的是
A. 放电时,负极反应式为
B. 充电时,由极通过交换膜移向极
C. 钠离子电池与锂离子电池相比,具有高比能量的特点
D. 用铅蓄电池对该电池充电,铅蓄电池中每消耗铅,钠离子电池阳极区域质量减少
11. 工业上常用将水垢中的转化为可溶于酸的。一定温度下和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 在溶液中有:
B. L1为的沉淀溶解平衡曲线
C. 该温度下,反应的平衡常数
D. 向点饱和溶液中加适量固体,可使溶液由点变到点
12. 常温下,等体积、等的两种酸溶液和的稀释图像如图1所示。常温下,将等浓度的溶液分别逐滴滴加到等体积、等的和中,溶液的与粒子浓度比值的对数关系如图2所示。下列说法错误的是
A. a点处存在:
B. 用滴定时使用甲基橙作为指示剂
C. 表示的与粒子浓度比值的对数关系
D. 从图中数据可知
13. 已知:。实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度有关,与浓度无关)。向恒容密闭容器中充入和发生上述反应,测得的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 化学反应速率:
B. 温度下的小于温度下的
C. 正、逆反应活化能的大小关系为
D. 恒温恒压时,充入,平衡不移动,该反应速率不变
14. 钠碱法是工业上处理尾气的常用方法,其原理为利用溶液捕捉,生成和的混合溶液。如图是常温下,溶液捕捉后,含硫微粒物质的量分数随变化的关系图(已知:含硫微粒的物质的量分数)。下列说法错误的是
A. 曲线I所代表是物质的量分数变化
B. 图示过程随着吸收量的增加水的电离程度一直增大
C. 常温下,的数量级为
D. 常温下时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 新能源汽车发展迅速,学校研学小组参观企业时了解到磷酸铁锂()是目前使用最多的动力电池材料,回收磷酸铁锂具有重要意义。广西某著名企业从废旧磷酸铁锂()正极片(、导电石墨、铝箔)中回收、、的工艺流程如下:
已知:①废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
②
请回答:
(1)废旧磷酸铁锂在“碱浸”前需粉碎,其作用是_____。
(2)中的化合价是_____。
(3)写出碱浸中发生的离子反应方程式_____。
(4)浸出液2中所含有的主要阳离子为_____。浸出液2中含磷阴离子几乎不以形式存在,原因是:_____(请以离子反应方程式解释)。
(5)研究发现:不同对沉淀的影响如下表所示:
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
沉淀率/%
90.0
94.6
97.9
96.2
95.3
88.1
95.4
97.2
98.5
99.8
当时,随的增加,的沉淀率开始下降,而沉淀率反而上升,其原因可能为_____。
(6)若粗盐溶液中为,滴入溶液(忽略溶液的体积变化),试通过计算说明此时有无沉淀生成:_____。
16. 硫代硫酸钠晶体,俗名“海波、大苏打”,易溶于水,在中性和碱性环境下比较稳定。
(1)某化学小组模拟工业“硫化碱法”制备,其实验装置如上图(夹持与加热装置忽略):
①仪器a的名称是_____。
②配平中反应的化学方程式:_____。
_________________________
③为保证产量,不能过量,且不能小于7,原因是_____。
(2)产品中常含有杂质(已知难溶于水),通过以下实验步骤进行杂质检验:
①取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶解得无色澄清溶液。
②_____(写出操作步骤),滴加溶液,产生白色沉淀,证明样品中含有。
(3)产品中的含量测定:
步骤1:准确称取样品,配制成待测溶液。
步骤2:准确称取于碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)中,加入蒸馏水溶解,用硫酸酸化后加入过量溶液使铬元素完全转化为,加水稀释至。
步骤3:向碘量瓶中加入淀粉溶液,用待测溶液滴定至终点。消耗溶液。(已知:)
①“步骤2”的离子方程式为_____。
②“步骤3”滴定终点的标志为_____。
③纯度为_____(保留两位有效数字)。
④下列情况会导致测定结果偏高的是_____。
a.滴定结束后,尖嘴挂着余液
b.滴定前未排气泡,滴定结束后气泡消失
c.滴定时间过长,氧气将部分氧化
d.样品风化,失去部分结晶水
17. 铁及其化合物在处理工业废水、废气过程中发挥若正要作用。
(1)工业上可用除含硫化合物,如:,通过图1装置可重新获得。电解时,阳极的电极反应式为_____;电解过程中阴极区溶液的_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)图2以铁作电极电解除铬。
已知转化反应:;
氧化性强弱:
①电解过程中主要反应之一:;图中气体a的主要成分是_____。
②x膜的最佳选择为:_____。
a.阴离子交换膜 b.阳离子交换膜 c.质子交换膜
③在电解过程中,不同、通电时间与元素的去除率关系如图3所示,其中相比时铬元素去除率偏低的原因可能是_____。
(3)高铁酸钾()是一种理想的水处理剂,高铁电池的研制也在进行中。如图所示是高铁电池的模拟实验装置。
①该电池放电时正极反应式为_____。
②上图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有_____。
18. 氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)①根据图1数据计算反应:的_____。
②该反应在_____下能自发进行。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(2)合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡,如图2。
①a条件下,的平均反应速率_____。
②相对a而言,b可能改变的条件是_____。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度曲线的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、、。
①图中压强由大到小的顺序为_____。
②进料组成中没有惰性气体的图是_____(填“图3”或“图4”)。
③图4中,当、时,该温度下,反应的平衡常数_____(列计算式)。
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