精品解析:广东省茂名市高州市第四中学2024-2025学年高二上学期12月月考化学试题
2025-03-03
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内容正文:
高州四中2024-2025学年度第一学期12月月考
高二化学试卷
一、单选题。(1-10小题每题2分,11-16小题每题4分,共44分。)
1. 下列关于能量变化的说法正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
B. 化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
C. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则金刚石比石墨稳定
D. 化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
2. 俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
3. 对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列说法正确的是
A. 该反应的ΔS>0
B. 升温、加压或使用催化剂能增大SO3的生成速率
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
D. 该反应的平衡常数可表示为K=
4. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
5. 下列关于丙烯()分子的说法中,不正确的是
A. 有1个π键 B. 有1个碳原子是sp3杂化
C. 存在非极性键 D. 3个碳原子在同一直线上
6. X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的原子半径是短周期中最小的,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y、M同主族,Z、W、M同周期,W的族序数等于周期序数。下列叙述错误的是
A. 简单离子的半径:Y>Z>W
B. 简单氢化物的沸点:Y>M
C. X、Y、Z可形成含共价键的离子化合物
D. Z、W的单质都能通过电解对应熔融氯化物制得
7. 下列表示各微粒的核外电子排布的化学用语不正确的是
A. B.
C. D.
8. 利用如图所示装置可将电解原理广泛应用于工业生产,当X、Y选用不同材料时,下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中,X、Y均为石墨,X附近能得到氢氧化钠
B. 电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
C. 铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是
D. 外加电流保护法中,X是惰性阳极,Y是被保护的金属
9. 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有所增加
C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D. 测定中和反应生成水时放出的热量,用固体测定结果数值比用溶液的高
10. 我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用
C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应:
11. 五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷氯化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻的物质的量如下表所示:
0
50
150
250
350
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法不正确的是( )
A. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
B. 平衡时,的转化率是20%
C. 该温度下,反应的平衡常数
D. 内的平均反应速率
12. 下列分子中,各分子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是( )
A. NH3平面三角形sp3杂化 B. CCl4正四面体sp2杂化
C. H2OV形sp3杂化 D. CO三角锥形sp3杂化
13. 室温下,向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是
A. 用移液管量取20.00mL0.1000mol•L-1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗
B. V(NaOH)=10.00mL时,pH约为1.5
C. 选择甲基红指示反应终点时,误差比甲基橙的大
D. 用碱式滴定管盛装NaOH溶液
14. 一种利用低品位铜矿(、、和等)为原料制取的工艺流程如下:
已知:ⅰ.水溶液中不存在,其遇水立即水解为和。
ⅱ.当加入的溶液时,以形式存在。
ⅲ.室温时,,。
下列说法错误的是
A. 滤渣A中含有S
B. 滤液D中的浓度是:
C. 滤液D中先通氨气的目的:调节同时生成
D. 生成的离子方程式是:
15. 用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法正确的是
A. a极反应:
B. A膜和C膜均为阳离子交换膜
C. 可用铁电极替换阳极的石墨电极
D. a极上通入2.24L甲烷,阳极室减少0.4mol
16. Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,吸收液pH随n(SO32-)∶n(HSO3-)变化图象如图:
则以下离子浓度关系的判断正确的是
A. NaHSO3溶液中c(H+)<c(OH-)
B. Na2SO3溶液中c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)
C. 当吸收溶液呈中性时,c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)=c(H+)
D. 当吸收溶液呈中性时,c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-)
二、非选择题。(4题,每空2分,共56分。)
17. 回答下列问题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
已知:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应:
则反应Ⅰ的热化学方程式为___________。
(2)已知: ; 。
①则氢气的燃烧热___________。
②计算___________。
③计算氢气完全燃烧生成气态水时放出___________的热量。
(3)以为催化剂的光热化学循环分解反应,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
①上述过程中,能量的变化形式是由___________转化为化学能。
②根据数据计算,分解需___________(填“吸收”或“释放”)___________的能量。
18. 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图示,是一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时, 同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
(1)①电解池中X极上的电极反应式是:______________;在X极附近观察到的现象是:__________________。
②Y电极上的电极反应式是:_____________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是_____;
②Y电极的电极反应式是_____________________。(不考虑杂质反应)
(3)若要在铁钉表面镀铜,X电极的材料是_____。
19. 二氯异氰尿酸钠(结构为)是一种非常高效的强氧化性消毒剂。常温下是白色固体,难溶于冷水;合成二氯异氰尿酸钠的反应为。某同学在实验室用如下装置制取二氯异氰尿酸钠(部分夹持装置已略)。
请回答下列问题:
(1)二氯异氰尿酸钠中N原子的杂化类型是___________。
(2)仪器a的名称是___________;仪器D中的试剂是___________。
(3)A中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。
(4)装置B的作用是___________;如果没有B装置,会产生的不良结果是___________。
(5)待装置C___________时(填实验现象),再滴加溶液,反应过程中需要不断通入的目的是___________。
20. I.已知:时,,。
(1)溶液和溶液反应的主要离子方程式为___________(不考虑与发生氧化还原反应)。
(2)溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________。
(3)时,某溶液中含有,加入固体以调节溶液(忽略溶液体积的变化、忽略的挥发和分解)。当为7时,能否有沉淀生成___________(填“能”或“否”)。
Ⅱ.
(4)毒奶粉主要指奶粉中含有有毒的三聚氰胺(),一个三聚氰胺分子中共含有___________个σ键。
(5)的价电子排布图为___________。
(6)原子核外M层电子的排布式为___________。
(7)下列各组物质中,由极性键构成的非极性分子是___________。
A. B. C. D.
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高州四中2024-2025学年度第一学期12月月考
高二化学试卷
一、单选题。(1-10小题每题2分,11-16小题每题4分,共44分。)
1. 下列关于能量变化的说法正确的是
A. “冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高
B. 化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒
C. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则金刚石比石墨稳定
D. 化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种
【答案】B
【解析】
【详解】A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰所具有的总能量比水更低,故冰更稳定,A错误;
B.化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒,B正确;
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,说明相同质量的金刚石的总能量比石墨高,能量越高越不稳定,故金刚石不如石墨稳定,C错误;
D.化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式除吸热和放热外,还有光能、电能等形式,D错误;
答案选B。
2. 俄乌冲突爆发以来,许多西方国家宣布制裁俄罗斯,但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主要成分是甲烷,已知甲烷的燃烧热为889.6kJ·mol-1,下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】101kpa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所释放的能量是燃烧热,甲烷燃烧热的热化学方程式是:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;
故选D。
3. 对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列说法正确的是
A. 该反应的ΔS>0
B. 升温、加压或使用催化剂能增大SO3的生成速率
C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变
D. 该反应的平衡常数可表示为K=
【答案】B
【解析】
【详解】A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)正反应放热,ΔS<0,故A错误;
B.升温、加压或使用催化剂能加快反应速率,增大SO3的生成速率,故B正确;
C.催化剂不能改变反应的焓变,故C错误;
D.该反应的平衡常数可表示为K=,故D错误;
选B。
4. 代表工业生产中的某一个反应,对于处于化学平衡状态的该反应,既要提高反应速率又要提高的转化率,下列措施中可行的是
A. 及时分离出 B. 加入气体
C. 升高温度 D. 使用合适的催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查化学反应速率及化学平衡移动的影响因素,较为容易。
【详解】A.及时分离出,平衡正向移动,的转化率增大,但反应速率减小,故A错误;
B.加入气体,平衡正向移动,反应速率增大,的转化率增大,故B正确;
C.正反应为放热反应,适当升高温度反应速率增大,但平衡逆向移动,的转化率降低,故C错误;
D.使用合适的催化剂,反应速率增大,对平衡移动无影响,转化率不变,故D错误。
故选B
5. 下列关于丙烯()分子的说法中,不正确的是
A. 有1个π键 B. 有1个碳原子是sp3杂化
C. 存在非极性键 D. 3个碳原子在同一直线上
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.分子中存在一个π键,故A正确;
B.有1个甲基碳原子是sp3杂化,其余两个C原子是sp2杂化,故B正确;
C.存在C-C非极性键,故C正确;
D.sp2杂化的C原子是平面三角形结构,3个碳原子不可能在同一直线上,故D错误;
故答案为D。
6. X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的原子半径是短周期中最小的,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y、M同主族,Z、W、M同周期,W的族序数等于周期序数。下列叙述错误的是
A. 简单离子的半径:Y>Z>W
B. 简单氢化物的沸点:Y>M
C. X、Y、Z可形成含共价键的离子化合物
D. Z、W的单质都能通过电解对应熔融氯化物制得
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的原子半径是短周期中最小的,X为H;Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y、M同主族,Y为O、M为S;Z、W、M同周期,W的族序数等于周期序数,W为Al、Z为Na或Mg。
【详解】A.Y为O、Z为Na或Mg、W为Al,简单离子半径:Y>Z>W,A正确;
B.Y为O、M为S,水的沸点比硫化氢的沸点高,因为水分子间存在氢键、硫化氢分子间不存在氢键,B正确;
C.X为H、Y为O、Z为Na或Mg,三者可形成含共价键的离子化合物,如氢氧化钠、氢氧化镁,C正确;
D.Z为Na或Mg、W为Al,其中钠和镁可分别通过电解熔融氯化钠和熔融氯化镁得到,但铝需要通过电解熔融氧化铝得到,D错误;
答案选D。
7. 下列表示各微粒的核外电子排布的化学用语不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.O是8号元素,O2-得到2个电子,最外层有8个电子,其离子结构示意图为,A正确;
B.Fe是26号元素,Fe原子失去最外层的2个电子形成的Fe2+核外电子数为24,核外电子排布为,B正确;
C.Na是11号元素,Na原子失去最外层1个3s电子变为Na+,Na+电子排布式为1s22s22p6,Na+轨道表示式为,,C正确;
D.Mn的原子核外有25个电子,失去2个电子得到基态Mn2+的核外电子排布式为,D错误;
故选D。
8. 利用如图所示装置可将电解原理广泛应用于工业生产,当X、Y选用不同材料时,下列说法中正确的是
A. 氯碱工业中,X、Y均为石墨,X附近能得到氢氧化钠
B. 电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
C. 铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是
D. 外加电流保护法中,X是惰性阳极,Y是被保护的金属
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阳极得到氯气:,阴极得到氢气:,阴极氢氧根浓度增大,即Y 附近能得到氢氧化钠,故A错误;
B.电镀工业上,Y 是待镀金属,对应金属阳离子得电子以镀在待镀金属表面,X 是镀层金属,失去电子转变成对应金属离子,故B错误;
C.铜的精炼中,粗铜作阳极X:,纯铜作阴极Y:,硫酸铜溶液作电解质溶液,故C错误;
D.外加电流的阴极保护法中,阴极是待保护金属,即Y是待保护金属,发生还原反应保护金属,故D正确;
故选D。
9. 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有所增加
C. 实验(c)中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D. 测定中和反应生成水时放出的热量,用固体测定结果数值比用溶液的高
【答案】D
【解析】
【详解】A.(b)中反应为吸热反应,故A错误;
B.铝片更换为等质量的铝粉,放热量不变,故B错误;
C.环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌棒后,因为铁为热的良导体,因此会导致热量损失,影响测定结果,故C错误;
D.固体溶解过程中放出热量,因此用固体测定结果数值比用溶液的高,故D正确;
故选:D。
10. 我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A. 钢铁外壳为负极 B. 镶嵌的锌块可永久使用
C. 该法为外加电流法 D. 锌发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块,由于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极,钢铁为正极,形成原电池,Zn失去电子,发生还原反应,,从而保护钢铁,延缓其腐蚀。
【详解】A.由于金属活动性Zn>Fe,钢铁外壳为正极,锌块为负极,故A错误;
B.Zn失去电子,发生氧化反应,,镶嵌的锌块会被逐渐消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能永久使用,故B错误;
C.由分析得,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C错误;
D.Zn失去电子,发生氧化反应:,故D正确;
故选D。
11. 五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷氯化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻的物质的量如下表所示:
0
50
150
250
350
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法不正确的是( )
A. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
B. 平衡时,的转化率是20%
C. 该温度下,反应的平衡常数
D. 内的平均反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项正确;
B.平衡时,的转化率是,B项正确;
C.反应平衡常数,C项错误;
D.根据化学反应中用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,内的平均反应速率,D项正确;
答案选C。
12. 下列分子中,各分子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是( )
A. NH3平面三角形sp3杂化 B. CCl4正四面体sp2杂化
C. H2OV形sp3杂化 D. CO三角锥形sp3杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A. NH3中心原子的价层电子对数=3+(5-3×1)=4,N的杂化方式为sp3,含有一对孤电子对,分子的立体构型为三角锥形,选项A错误;
B. CCl4中心原子的价层电子对数=4+ (4-4×1)=4,C的杂化方式为sp3,没有孤电子对,分子的立体构型为正四面体,选项B错误;
C. H2O中心原子的价层电子对数=2+ (6-2×1)=4,O的杂化方式为sp3,含有两对孤电子对,分子的立体构型为V形,选项C正确;
D. CO中心原子的价层电子对数=3+ (4+2-3×2)=3,C的杂化方式为sp2,没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,选项D错误;
答案选C。
13. 室温下,向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是
A. 用移液管量取20.00mL0.1000mol•L-1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗
B. V(NaOH)=10.00mL时,pH约为1.5
C. 选择甲基红指示反应终点时,误差比甲基橙的大
D. 用碱式滴定管盛装NaOH溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.移液管水洗后需用待取液润洗,这样不改变盐酸的浓度,可减小实验误差,A正确;
B.时,过量,反应后相当于余下的,溶液呈酸性,溶液中,所以溶液的,B正确;
C.甲基红的变色点更接近反应终点,误差更小,C错误;
D.溶液呈碱性,用碱式滴定管盛装,D正确;
故答案选C。
14. 一种利用低品位铜矿(、、和等)为原料制取的工艺流程如下:
已知:ⅰ.水溶液中不存在,其遇水立即水解为和。
ⅱ.当加入的溶液时,以形式存在。
ⅲ.室温时,,。
下列说法错误的是
A. 滤渣A中含有S
B. 滤液D中的浓度是:
C. 滤液D中先通氨气的目的:调节同时生成
D. 生成的离子方程式是:
【答案】D
【解析】
【分析】低品位铜矿(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)加入二氧化锰与硫酸,Fe2O3溶解生成硫酸铁,Cu2S、CuS及FeO发生氧化还原反应生成硫单质、硫酸铁、硫酸铜,二氧化锰被还原为二价锰离子留在溶液中,加入氨水调节pH,沉淀铁离子生氢氧化铁沉淀,向滤液D中先通氨气再加入碳酸氢铵除锰,二价锰离子转化为碳酸锰沉淀,溶液中CuSO4转变为[Cu(NH3)4]CO3留在溶液中,[Cu(NH3)4]CO3溶液加热分解生成CuO、NH3、CO2,将氧化铁铜粉末与水、盐酸、氯化钠、铜反应得到Na[CuCl2],加水沉淀,经过过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。
【详解】A.Cu2S在“浸取”和硫酸、二氧化锰发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫酸锰、单质硫和水,反应的离子方程式为:Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++2Mn2++S+4H2O,滤渣A中含有S,故A正确;
B.室温时,Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=2.8×10-39;pH=3时,c(OH-)=10-11mol/L,则c(Fe3+)=mol/L=2.8×10-6mol/L,故B正确;
C.向滤液D中通氨气中和溶液中的H+,调节,氨气和碳酸氢铵除锰,二价锰离子转化为碳酸锰沉淀,先通氨气生成[Cu(NH3)4]2+,防止加入NH4HCO3时Cu2+沉淀,故C正确;
D.滤液D中Mn2+与碳酸氢铵和氨水反应生成MnCO3沉淀,其离子方程式为Mn2++NH3⋅H2O+=MnCO3↓++H2O,故D错误;
故选D。
15. 用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法正确的是
A. a极反应:
B. A膜和C膜均为阳离子交换膜
C. 可用铁电极替换阳极的石墨电极
D. a极上通入2.24L甲烷,阳极室减少0.4mol
【答案】B
【解析】
【分析】CH4燃料原电池中,甲烷失电子发生氧化反应,所以通入燃料CH4的a极为负极,通入氧化剂氧气的b极为正极,电池反应为CH4+2O2=CO2+2H2O;根据电池中移动的O2-可知电解质为熔融的金属氧化物,电解池中(左侧石墨)与电源正极相连接,为阳极,阳极上为氯离子放电,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,电解池中阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,则A膜应为阳离子交换膜,阴极上(右侧石墨)氢离子放电生成氢气,生成氢氧化钠,破坏了水的电离平衡,氢氧根离子浓度增大,则C膜也应为阳离子交换膜,据此分析解答
【详解】A.a极为负极,负极上甲烷发生氧化反应,电极反应式为:,A错误;
B.根据题干信息:利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,可知阳极室的电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,则阳极室内钙离子向产品室移动,A膜为阳离子交换膜,阴极室的电极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则原料室内钠离子向阴极室移动,C膜为阳离子交换膜,B正确;
C.阳极失电子,铁比石墨先放电,不可用铁替换阳极的石墨电极,C错误;
D.没有注明在标准状况下,无法计算甲烷的物质的量,因此也不能计算钙离子减少的物质的量,D错误;
故选B。
16. Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,吸收液pH随n(SO32-)∶n(HSO3-)变化图象如图:
则以下离子浓度关系的判断正确的是
A. NaHSO3溶液中c(H+)<c(OH-)
B. Na2SO3溶液中c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)
C. 当吸收溶液呈中性时,c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)=c(H+)
D. 当吸收溶液呈中性时,c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-)
【答案】D
【解析】
【详解】用Na2SO3溶液吸收SO2时,随着吸收的增多,溶液由碱性逐渐变为酸性。
A.由图中信息可以知道NaHSO3溶液为酸性溶液,c(H+)>c(OH-),故A错误;
B.Na2SO3溶液中SO32-的水解存在二级水解,亚硫酸氢根离子水解程度较小,且水电离也产生氢氧根离子,所以c(HSO3-)应小于c(OH-),故B错误;
C.由图中数据,当c(SO32-)=c(HSO3-)时,pH=7.2,故当吸收液呈中性时,可推出c(SO32-)<c(HSO3-),故C错误;
D.因c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒,c(Na+)=c(HSO3-)+2 c(SO32-)成立,所以c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-),故D正确。
故选D。
二、非选择题。(4题,每空2分,共56分。)
17. 回答下列问题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
已知:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应:
则反应Ⅰ的热化学方程式为___________。
(2)已知: ; 。
①则氢气的燃烧热___________。
②计算___________。
③计算氢气完全燃烧生成气态水时放出___________的热量。
(3)以为催化剂的光热化学循环分解反应,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
①上述过程中,能量的变化形式是由___________转化为化学能。
②根据数据计算,分解需___________(填“吸收”或“释放”)___________的能量。
【答案】(1)SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq) =-213kJ∙mol-1
(2) ①. -285.8kJ/mol ②. ③.
(3) ①. 光能和热能 ②. 吸收 ③. 278.5
【解析】
【小问1详解】
已知:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应①:
由流程图信息可知,反应Ⅰ为SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq),利用盖斯定律,将反应[①-反应Ⅱ×2-反应Ⅲ×2] ×得反应Ⅰ的热化学方程式为:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(aq) =[(+572 kJ∙mol-1)-(+327 kJ∙mol-1)×2-(+172 kJ∙mol-1)×2]×=-213kJ∙mol-1;
【小问2详解】
①燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;已知: ,则表示氢气的燃烧热的热化学方程式为,即燃烧热;
②已知:Ⅰ
Ⅱ
×Ⅰ-Ⅱ得;
③ ,则1g氢气完全燃烧生成气态水时热量变化为,故放出的热量。
【小问3详解】
①该图中以为催化剂、光和热条件下分解反应生成CO和O2,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能;
②根据反应=反应物的总键能-生成物的总键能,分解反应的热化学方程式为,反应焓变为=1598kJ/mol×2-1072kJ/mol×2-495kJ/mol×1=+557kJ/mol,故1molCO2需吸收278.5kJ热量。
18. 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图示,是一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时, 同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
(1)①电解池中X极上的电极反应式是:______________;在X极附近观察到的现象是:__________________。
②Y电极上的电极反应式是:_____________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是_____;
②Y电极的电极反应式是_____________________。(不考虑杂质反应)
(3)若要在铁钉表面镀铜,X电极的材料是_____。
【答案】(1) ①. 2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2OH-) ②. 放出气体,溶液变红 ③. 2Cl-- 2e- = Cl2↑
(2) ①. 纯铜 ②. Cu-2e-=Cu2+
(3)铁钉
【解析】
【小问1详解】
①装置图可知X连接电源负极,为电解池阴极,溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应为:2H++2e-=H2↑,破坏了水的电离平衡,溶液中氢氧根离子浓度增大,酚酞变红色; 则在X极附近观察到的现象是:放出气体,溶液变红;
② Y电极连接电源正极,为电解池阳极,溶液中氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,电极反应为:2Cl-- 2e- = Cl2↑;
【小问2详解】
如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:①X连接电源负极,为电镀池的阴极,电极的材料是纯铜;
②Y电极为电镀池的阳极,粗铜失去电子产生铜离子,不考虑杂质反应,电极反应式是Cu-2e-=Cu2+;
【小问3详解】
若要在铁钉表面镀铜,X电极上镀铜,材料是铁钉。
19. 二氯异氰尿酸钠(结构为)是一种非常高效的强氧化性消毒剂。常温下是白色固体,难溶于冷水;合成二氯异氰尿酸钠的反应为。某同学在实验室用如下装置制取二氯异氰尿酸钠(部分夹持装置已略)。
请回答下列问题:
(1)二氯异氰尿酸钠中N原子的杂化类型是___________。
(2)仪器a的名称是___________;仪器D中的试剂是___________。
(3)A中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。
(4)装置B的作用是___________;如果没有B装置,会产生的不良结果是___________。
(5)待装置C___________时(填实验现象),再滴加溶液,反应过程中需要不断通入的目的是___________。
【答案】(1)、
(2) ①. 恒压滴液漏斗 ②. NaOH溶液
(3)
(4) ①. 除去中的HCl ②. NaOH的利用率低,产品杂质含量多
(5) ①. 液面上方有黄绿色气体 ②. 使反应生成的NaOH再次生成NaClO,提高原料利用率
【解析】
【分析】A装置制备氯气,B装置除去氯气中的HCl,C装置中氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠和合成二氯异氰尿酸钠,D用于吸收尾气。
【小问1详解】
由二氯异氰尿酸钠结构,其中和氯相连的2个N原子为杂化、另外一个N原子为杂化;
【小问2详解】
仪器a的名称是恒压滴液漏斗,尾气中氯气有毒,会污染环境,仪器D中的试剂是氢氧化钠溶液,吸收尾气氯气,防止污染空气。
【小问3详解】
装置A中浓盐酸和氯酸钾发生氧化还原反应生成氯气,同时生成氯化钾和水,化学方程式;
【小问4详解】
浓盐酸具有挥发性,使得氯气中含有氯化氢气体杂质,装置B中盛有饱和食盐水,用于除去中的HCl,如果没有B装置,HCl会和NaOH反应生成NaCl,造成NaOH的利用率低,产品杂质含量多;
【小问5详解】
反应时,先打开A中恒压滴液漏斗活塞,反应产生氯气,排除装置中空气,待装置C液面上方有黄绿色气体,证明空气已被排尽,再滴加溶液,发生反应,反应过程中需要不断通入使反应生成的NaOH再次生成NaClO,提高原料利用率。
20. I.已知:时,,。
(1)溶液和溶液反应的主要离子方程式为___________(不考虑与发生氧化还原反应)。
(2)溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________。
(3)时,某溶液中含有,加入固体以调节溶液(忽略溶液体积的变化、忽略的挥发和分解)。当为7时,能否有沉淀生成___________(填“能”或“否”)。
Ⅱ.
(4)毒奶粉主要指奶粉中含有有毒的三聚氰胺(),一个三聚氰胺分子中共含有___________个σ键。
(5)的价电子排布图为___________。
(6)原子核外M层电子的排布式为___________。
(7)下列各组物质中,由极性键构成的非极性分子是___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)H2SO3+HA- =+H2A
(2)c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+ )
(3)能 (4)15
(5) (6)3s23p63d10 (7)AD
【解析】
【小问1详解】
根据Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,Ka2(H2SO3)=6×108,Ka1 (H2A)=1.3×10-7, Ka2 (H2A)=7.1×10-10知,酸性:H2SO3>H2A>HSO>HA-,H2SO3溶液和NaHA溶液反应生成H2A和NaHSO3,反应离子方程式为H2SO3+HA- =+H2A;
【小问2详解】
0.1mol/L Na2SO3溶液中SO水解,溶液显碱性,水也电离出部分氢氧根离子,因此离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+ );
【小问3详解】
Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,则 NaHSO3的水解平衡常数< Ka2(H2SO3),说明NaHSO3溶液显酸性,0.010 mol/L H2SO3,加入KOH固体以调节溶液pH为7时,说明溶液中含有NaHSO3和Na2SO3,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,根据,则Ka2(H2SO3)=6×108==≈,解得:c(SO)=6×103 mol/L,则c(Ca2+)c(SO)=0.001 ×6×103 =6×106>Ksp(CaSO3)=3.1 × 10-7,因此有CaSO3沉淀生成;
【小问4详解】
1个三聚氰胺分子中含有6个N-H键、6个C—N键和3个C=N键,每个双键中含有1个σ键,故1个三聚氰胺分子中含有15个σ键;
【小问5详解】
Ni是28号元素,价电子排布式为,Ni2+的价电子排布式为3d8,电子排布图为。
【小问6详解】
Br是35号元素,M层有18个电子,M层电子的排布式为3s23p63d10;
【小问7详解】
CH4和CCl4是正四面体构型,分子对称,正负电荷重心重合,是非极性分子,且两者均存在极性键;NH3是三角锥型,分子不对称,正负电荷重心不重合,是极性分子;H2O是V型,分子不对称,正负电荷重心不重合,是极性分子。故选AD。
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