内容正文:
新泰一中北校高三第二次阶段性考试
化学试题
注意事项:
本试题分第I卷和第Ⅱ卷两部分。第I卷为选择题,共40分;第Ⅱ卷为非选择题,共60分,满分100分,考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 K:39 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Ag:108
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 新型冠状病毒正威胁着人们的身体健康,下列叙述不涉及化学变化的是
A. 新冠病毒可能通过气溶胶传播,气溶胶能产生丁达尔效应
B. 体积分数为75%的医用酒精和“84”消毒液均可用于杀菌消毒
C. 过氧化氢干雾空气消毒机在抗击新冠疫情中波广泛使用
D. 冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗,目的是避免蛋白质变性
【答案】A
【解析】
【详解】A. 丁达尔效应没有新物质生成,为物理变化,A符合;
B. 酒精能使蛋白质变性,“84”消毒液具有强氧化性,二者均可用于杀菌消毒,均涉及化学变化,B不符合;
C. 过氧化氢具有强氧化性,可用于杀菌消毒,涉及化学变化,C不符合;
D. 蛋白质变性属于化学变化,D不符合;
故选A。
2. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 工业上电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
B. 废水中的用去除:
C. 用溶液刻蚀覆铜电路板:
D. 溶液中通入少量:
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业上电解饱和食盐水,在阳极失去电子生成Cl2,H2O在阴极得到电子生成H2和,离子方程式为:,A正确;
B.废水中的用FeS去除生成PbS沉淀,离子方程式为:,B错误;
C.用溶液刻蚀覆铜电路板,将氧化为,被还原为,电离方程式为:,C错误;
D.的酸性弱于,溶液中通入少量反应生成、和,离子方程式为:,D错误;
故选A。
3. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置验证和的热稳定性
B. 用乙装置蒸发硫酸铜溶液制备硫酸铜晶体
C. 用丙装置制备并收集乙酸乙酯
D. 用丁装置分离碘水中的碘
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲装置中NaHCO3处于外管中,受热温度更高,故不能说明碳酸钠比NaHCO3稳定,A错误;
B.H2SO4不是挥发性酸,故在蒸发皿中蒸发CuSO4溶液可得其晶体,B正确;
C.丙装置导气管直接插入溶液中,容易出现倒吸现象,C错误;
D.分液时漏斗颈必须紧贴烧杯内壁以防止液体飞溅,D错误;
故选B。
4. 对下列各组离子能否大量共存的判断和理由均正确的是
离子组
判断结论及理由
A
不能大量共存,因为
B
不能大量共存,因为
C
不能大量共存,因为
D
能大量共存,因为离子之间不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.、发生复分解反应,,A正确;
B.氢离子与醋酸根离子生成醋酸,醋酸为弱电解质,,B错误;
C.、发生氧化还原反应生成硫酸根,硫酸根与钙离子生成硫酸钙沉淀,,C错误;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,会将氯离子氧化为氯气,不能大量共存,D错误;
答案选A。
5. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将炽热的木炭加入浓硝酸中,观察产生气体的颜色
验证浓硝酸可被木炭还原为
B
向溶液中滴入醋酸溶液,将反应后的气体通入溶液中,观察现象
比较醋酸、碳酸和硅酸的酸性强弱
C
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,观察火焰颜色
检验溶液中是否含有元素
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后向水层滴入溶液,观察溶液颜色变化
探究与的反应是否可逆
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸加热分解为二氧化氮、氧气、水,会影响C与浓硝酸反应生成的判断,A错误;
B.醋酸具有挥发性,醋酸和硅酸钠的反应会干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应,不能比较碳酸和硅酸的酸性强弱,B错误;
C.玻璃棒的成分中含有硅酸钠,本身含有钠离子,会干扰检验溶液中是否含有Na元素,C错误;
D.向溶液中加入溶液,铁离子与碘离子按照反应,n()=0.001mol,n()=0.005mol,碘离子过量,若反应可逆,反应后溶液中含有,萃取分液后向水层滴入KSCN溶液可以判断与的反应是否可逆,D正确;
故选D。
6. 溶液常用于鉴别。在水溶液中,以形式存在,与可发生反应能溶于乙醚。下列说法错误的是
A. 显红色 B. 当浓度很低时,用乙醚富集可使现象明显
C. 加水稀释,平衡左移,溶液颜色变浅 D. 该鉴别方法不受溶液酸碱性限制
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据三价铁离子的检验判断,产物显血红色,A正确;
B.根据题目中能溶于乙醚,导致平衡向正方向移动,显色物质的浓度增大,故现象明显,B正确;
C.加水稀释平衡向着离子物质的量增大的方向移动,故向左移动,由于浓度减小,故颜色变浅,C正确;
D.根据三价铁与氢氧根离子能反应判断,该鉴别方法受酸碱性的影响,D错误;
故选D。
7. 已知气相直接水合法制取乙醇的反应为。在容积为的密闭容器中,当时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:下列说法正确的是
A. 两点平衡常数:
B. 压强大小顺序:
C. 其他条件不变,增大起始投料,可提高乙烯转化率
D. 当混合气体的密度不变时反应达到了平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡常数只受温度影响,a、b点温度相同,则a、b两点平衡常数相等即b=a,A错误;
B.该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大,则压强大小顺序:P1<P2<P3,B错误;
C.其他条件不变,增大起始投料,相等于增大H2O的浓度,平衡正向移动,可提高乙烯转化率,C正确;
D.该反应过程中混合气体的质量、体积均不变,则密度始终不变,当混合气体的密度不变时不能说明反应达到了平衡,D错误;
故选C。
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物,E为单质。已知室温下,的水溶液pH为1,B分子中含有10个电子,D具有漂白性,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A. X、Y形成的二元化合物只有两种
B. Z元素在同周期元素中半径最小
C. W、Y组成化合物的沸点一定低于W、Z组成化合物的沸点
D. D中各原子均满足最外层稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,已知室温下,的水溶液pH为1,则A为一元强酸,则A为HCl或HNO3;而B为10电子分子,能与酸反应,则B为NH3;D具有漂白性,E为单质,则A不能为HNO3,只能为HCl,D为HClO,E为Cl2,C为氯化铵;则W为氢、X为氮、Y为氧、Z为氯。
【详解】A.氮与氧形成的化合物有多种,如NO、N2O、N2O3等,A错误;
B.从左到右原子半径依次减小,Cl元素在三周期中半径最小,B正确;
C. W、Y组成化合物是H2O, W、Z组成化合物为HCl,水分子间可以形成氢键,沸点更高,C错误;
D. D为HClO,H原子不满足最外层稳定结构,D错误。
答案选B。
【点睛】的水溶液pH为1,则A为一元强酸,则A为HCl或HNO3,再根据10电子分子,只能在HF、H2O、NH3、CH4中去选择,结合物质转化,快速锁定B为NH3,是解决这道的关键。
9. 我国科学家发明了一种“可固氮”的镁—氮二次电池,装置如图所示,下列说法错误的是
A. 脱氮时,镁片作阴极
B. 该电池在常温下不能正常工作
C. 固氮时,电解质中的移向镁片
D. 固氮时,钌复合电极的电极反应式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.脱氮时,该装置为电解池装置,镁片为阴极,电极反应式为Mg2++2e-=Mg,故A正确;
B.无水LiCl-MgCl2混合物在常温下为固体,其中不含能够自由移动的离子,不能导电,电池不能正常工作,故B正确;
C.固氮时,该装置为原电池,镁片为负极,钌复合电极为正极,因此Mg2+移向钌复合电极,故C错误;
D.固氮时,钌复合电极为正极,N2发生还原反应,其电极反应式为,故D正确;
综上所述,说法错误的是C项,故答案为C。
10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某加碘食盐溶液中加入几滴淀粉溶液,并滴入适量硝酸
溶液变为蓝色
硝酸与碘酸钾反应生成
B
向含相同浓度的混合溶液中依次加入少量氯水和,振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:,还原性:
C
将和气体在集气瓶中混合
瓶壁上出现黄色固体
的酸性比强
D
两支试管各盛酸性高锰酸溶液,分别加入2mL草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝酸不能还原碘酸钾生成碘,即不能生成碘,溶液不会变蓝,A错误;
B.少量氯水先氧化KI生成碘,碘易溶于四氯化碳,溶液分层,下层呈紫红色,可知氧化性:,还原性:,B正确;
C.Cl2和H2S气体反应生成S,瓶壁上出现黄色固体,可知Cl2的氧化性比S强,但不能证明HCl的酸性比H2S强,C错误;
D.由2KMnO4-5H2C2O4可知,酸性高锰酸钾溶液过量,溶液不会褪色,应控制酸性高锰酸钾溶液不足、等量、溶液总体积相等,改变草酸的浓度,探究浓度对反应速率的影响,D错误;
故选B。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线I表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B. 三点溶液的
C. 两点溶液比较,水的电离程度相同
D. 氨水稀释过程中,不断减小
【答案】BC
【解析】
【分析】由图像可知,曲线I的电导率变化幅度比曲线II小,即离子浓度在稀释时的变化较慢,可知曲线I为氨水的电导率随加入水的体积变化的曲线,曲线II为盐酸的电导率随加入水的体积变化的曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线I为氨水的电导率随加入水的体积变化的曲线,A项错误;
B.a点在曲线I上,曲线I为氨水的电导率随加入水的体积变化的曲线,溶液显碱性,pH最大,b点溶液显酸性,电导率较小,酸性较弱,由c点到b点加水稀释,c点溶液酸性更强,pH更小,故,B项正确;
C.a点和c点电导率相同,说明盐酸和氨水中产生的离子浓度相等,对水的电离的抑制程度相同,C项正确;
D.,氨水稀释过程中,减小,故的值不断增大,D项错误;
答案选BC。
12. 碱性混合多硫化物一空气液流电池具有成本低、性能稳定等优点,结构如图所示。
下列说法正确的是
A. 膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
B. 放电时,左侧室中含的多硫电解质减少
C. 充电时发生反应的离子方程式为:
D. 放电时,每消耗,Ⅲ室溶液的质量减少36g
【答案】CD
【解析】
【分析】放电时,通入氧气的电极为正极,即电极B为正极,电极A为负极,负极上失电子生成,充电时,电极A为阴极,得电子生成,电极B为阳极。
【详解】A.从图中可知,Ⅱ室内存在钠离子和氢氧根离子,放电时,电极A为负极,钠离子从电极A向电极B移动,钠离子能通过膜a,说明膜a为阳离子交换膜,同理放电时正极上氧气得电子生成氢氧根离子,氢氧根离子从电极B向电极A移动,氢氧根离子能通过膜b,说明膜b为阴离子交换膜,A错误;
B.放电时左侧室内失电子生成,电极反应为2-2e-=,因此左侧室内含的多硫电解质增多,B错误;
C.充电时阴极上得电子生成,阳极上氢氧根离子失电子生成氧气,总反应为,C正确;
D.放电时,电极B的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,消耗1mol氧气,生成4mol氢氧根离子,这4mol氢氧根离子通过膜b进入Ⅱ室,Ⅲ室溶液减少的质量为4mol×17g/mol-1mol×32g/mol=36g,D正确;
故答案选CD。
13. 某二元酸在水中分两步电离:。常温下,向溶液中滴入溶液,溶液温度与滴入溶液体积关系如图。下列说法正确的是
A. 该溶液
B. 从G点到H点水的电离平衡正向移动
C. 图像中E点对应溶液中
D. 若F点对应的溶液,则的水解平衡常数约为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由在水中的电离方程式可知,第一步完全电离,第二步部分电离,由图可知,常温下,向溶液中滴入溶液,当加入20mLNaOH溶液时,溶液的温度最高,此时恰好反应,则NaOH溶液的浓度也为0.1mol/L,故该NaOH溶液pH=13,故A正确;
B.由A分析知,G点恰好反应生成,继续加入NaOH溶液,氢氧化钠过量抑制水的电离,水的电离程度减小,故从G点到H点水的电离平衡逆向移动,故B错误;
C.图象中E点表示溶液,由于不会水解,则溶液中不存在,根据物料守恒,对应的溶液中,故C错误;
D.F点对应的溶液,pOH=12,;F点对应加入10mLNaOH溶液,此时溶液为等浓度的与的混合溶液,两者浓度均为,溶液显酸性,则电离大于的水解,电离出,则的水解平衡常数为,故D正确;
故选AD。
14. 设为阿伏加德罗常数的值,根据氯元素的“价-类”二维图,下列分析正确的是
A. 标况下溶于水充分反应,转移电子数为
B. 由“价-类”二维图推测可能具有强氧化性,能水解生成两种酸
C. 工业上常用制备消毒剂,该反应
D. 用试纸分别测定浓度均为的和溶液的,可比较和酸性的相对强弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.与水的反应为可逆反应,转移电子数无法确定,A错误;
B.由“价-类”二维图推测中Cl为+1价,则N为+5价、O为-2价,可能具有强氧化性,能水解生成两种酸HClO和HNO3,B正确;
C.工业上常用制备消毒剂,5个NaCl中1个是还原产物,该反应n(氧化产物):n(还原产物)= n():n(NaCl)=4∶1,C错误;
D.和溶液具有强氧化性,不能利用pH试纸测定pH,应利用pH计测定等浓度两份溶液的pH比较其酸性强弱,D错误;
故选B。
15. 在某温度时,将氨水滴入盐酸中,溶液和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A. c点的
B. b点:
C. 水的电离程度:
D. 时,水解平衡常数为(用n表示)
【答案】C
【解析】
【分析】图中b点对应的反应温度最高,说明盐酸和氨水刚好完全反应,溶质为,溶液呈酸性;c点处氨水过量,溶液呈中性。据此解答:
【详解】A.从图中可以看出c点温度等于25℃,25℃时水的离子积为,故A正确;
B.b点时溶质为,溶液呈酸性,根据电荷守恒,得,其离子浓度为,故B正确;
C.a点处为盐酸溶液,,1.0mol/L盐酸完全电离出的H+抑制水的电离;随着氨水的滴入,反应生成氯化铵,水的电离程度逐渐增大,b点处溶质为,只存在盐的水解,促进水的电离,此时水的电离程度最大;c点处,溶液呈中性,对水的电离无影响;d点处溶液中溶液呈碱性,氨水过量,水的电离受到抑制,因为氨水为弱碱水溶液,溶液的,受抑制程度小于a,所以水的电离程度大小为,故C错误;
D.从图中可以看出25℃时滴入10mL氨水、溶液的,则:,,根据物料守恒可知:,则25℃时的水解常数为:,故D正确;
故答案为C。
【点睛】酸碱中和滴定类试题解题难点在于整个过程是一个动态过程,我们要将一个动态过程转化为一个静态的点进行分析。这类图象题在解题过程中还可以以两个关键点进行分段分 析,一是酸碱恰好中和,为单一盐溶液,只需考虑水解;另一为pH=7的点,此时溶液呈中性,从守恒角度进行考虑。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题(本题共5个小题,共60分)
16. NaHSO4 和NaHCO3是常见的酸式盐,是水溶液中离子平衡部分重要的研究对象。请运用相关原理,回答下列有关小题。
(1)室温下,pH=5的NaHSO4放热溶液中水的电离程度______(填“>”、“<”或“=”) pH=9的氨水中水的电离程度。
(2)等体积等物质的量浓度的NaHSO4与氨水混合后,溶液呈酸性的原因为_______(用离子方程式表示)。
(3)室温下,若一定量的NaHSO4溶液与氨水混合后,溶液pH=7,则c(Na+)+c()______2c()(填“>”、“<”或“=”)。
(4)室温下,用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应后溶液的pH__________7 (填“>”、“<”或“=”)。
(5)室温下,0.1 mol/L 的NaHCO3溶液的pH为8.4,同浓度的Na2CO3溶液的pH为11.4。上述溶液中,由NaHCO3水解产生的c(OH-)约是由Na2CO3水解产生的c(OH-)的_____倍。
【答案】 ①. = ②. +H2ONH3·H2O+H+ ③. = ④. > ⑤. 10-3
【解析】
【分析】(1)pH=5的NaHSO4溶液中,水的电离c(H+)=10-9mol/L,pH=9 NH3•H2O中水的电离c(H+)=10-9mol/L;
(2)等体积等物质的量浓度的NaHSO4与氨水混合后,反应生成硫酸钠、硫酸铵,铵根离子部分水解溶液显酸性;
(3)pH=7,氢离子与氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),可知离子浓度关系;
(4)用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,硫酸根离子完全沉淀,则二者以1:2反应;
(5)根据pH,计算水解的氢氧根离子浓度。
【详解】(1)pH=5的NaHSO4溶液中,水的电离c(H+)=10-9mol/L,pH=9的NH3•H2O中水的电离c(H+)=10-9mol/L,则两溶液中水的电离程度相等,故答案为:=;
(2)等体积等物质的量浓度的NaHSO4与氨水混合后,反应生成硫酸钠、硫酸铵,铵根离子部分水解溶液显酸性,水解离子反应为:+H2ONH3·H2O+H+,故答案为:+H2ONH3·H2O+H+;
(3)pH=7,氢离子与氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),可知离子浓度关系为:c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-),故答案为:=;
(4)用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,硫酸根离子完全沉淀,则二者以1:2反应,生成硫酸钡、NaOH,溶液显碱性,溶液的pH>7,故答案为:>;
(5)由NaHCO3水解产生的c(OH-)为10-5.6mol/L,Na2CO3水解产生的c(OH-)为10-2.6mol/L,则由NaHCO3水解产生的c(OH-)约是由Na2CO3水解产生的c(OH-)的=10-3倍,故答案为:10-3。
【点睛】本题重点(3),对比离子之间关系,可利用电荷守恒、质子守恒、元素守恒等规律,再结合给定条件作答。
17. 我国的能源消费结构以燃煤为主,将煤气化可减少环境污染。
(1)将煤与水蒸气在恒容密闭容器中反应,可制合成气。制备过程中主要反应(I)、(Ⅱ)的(为以分压表示的平衡常数)与温度T的关系如下图所示。
①下列能说明反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. B.混合气体总压强不再变化
C.不再变化 D.混合气体的密度不再变化
②在容积为的密闭容器中充入只发生反应(Ⅱ),反应5分钟到达图中a点,请计算时间内,___________。
③已知反应速率分别为正、逆反应速率常数。x为物质的量分数b处的___________。
(2)煤气化过程中产生的有害气体可用足量的溶液吸收,该反应的离子方程式为___________。(已知:)。
(3)煤燃烧会产生含有的烟气,可用稀溶液将其转化为而除去。
①在溶液中,___________(用微粒浓度表示)。
②用溶液去除的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. BD ②. ③. 100
(2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①A.,只要该反应发生该等式就成立,要说明该反应达到平衡状态则应或者,A错误;
B.由于该反应为非等体积反应,所以体系压强不再变化时反应处于平衡状态,B正确;
C.焓变只与起始状态的反应终止状态有关,当起始状态和终止状态一定时,对一个特定反应的焓变就一定,所以不可用于判断一个反应是否达到平衡状态,C错误;
D.该反应中反应为物不全都为气体,生成物中全为气体,所以反应前后混合气体总质量发生变化,所以根据以及恒容密闭容器中V不变有,混合气体总质量也不变,所以反应处于平衡状态,D正确;
故选BD;
②在容积为1L的密闭容器中充入只发生反应(Ⅱ),反应5分钟到达图中a点此时,;(压强与物质的量浓度成正比),由于加入,反应是按1:1物质的量关系进行,剩余的也是1:1物质的量的关系,则反应产生的的物质的量相等,则每种气体的物质的量及浓度都相同,此时,,所以0~5min时间内,;
③由于反应速率反应达到平衡时,所以;设平衡时压强为p,则,b处的;所以b处的;
【小问2详解】
已知::、;:、,所以与足量的反应生成,则其离子方程式为:;
【小问3详解】
①在NaClO溶液中有电荷守恒,物料守恒:,相差可得;
②NaClO具有强氧化性能将NO氧化成,本身被还原成,所以用溶液去除的离子方程式为;
18. 碲(Te)是一种准金属,纯碲是新型的红外材料。铅电解精炼产的阳极泥经分银炉精炼后产出碲渣,碲渣主要成分为TeO2,含有SeO2、PbO、CuO和SiO2杂质,从碲渣中回收碲的工艺流程如下:
已知:
①二氧化硒(SeO2)是白色有光泽针状晶体,易溶于水,熔点为340℃,易升华。
②二氧化碲(TeO2)是白色晶体,微溶于水,易溶于强酸或强碱生成盐。
③Na2TeO3和Na2SeO3在微酸性和中性水溶液中易水解生成相应的氧化物。
回答下列问题:
(1)“碱浸I”时,TeO2和PbO分别转化为Na2TeO3和Na2PbO2进入溶液,则SeO2转化为______进入溶液(填化学式,下同)。“碱浸I”后所得“滤渣I”的成分为______。
(2)“净化”包括脱硅和硫化,脱硅得到______沉淀;硫化是将Na2PbO2转化为难溶性PbS,该反应的离子方程式为______。
(3)若“沉碲”后所得溶液的pH为6,此时溶液中=______。(已知:H2TeO3的Ka1=1.0×10-3,Ka2=2.0×10-8)
(4)“煅烧”的温度范围为400~450℃的目的是______。
(5)“电解”时,阴极电极反应式为______。
【答案】 ①. Na2SeO3 ②. CuO ③. CaSiO3 ④. PbO+S2-+2H2O=PbS↓+4OH- ⑤. 0.05 ⑥. 除去碲渣Ⅲ中易升华的SeO2 ⑦. TeO+4e-+3H2O=Te+6OH-
【解析】
【分析】碲渣进行球磨粉碎后加氢氧化钠溶解,TeO2、SeO2、PbO和SiO2均溶于氢氧化钠,分别转化成Na2TeO3、Na2SeO3、Na2PbO2和Na2SiO3进入溶液中,滤渣I为CuO;滤液I中加硫化钠和氯化钙后将Na2PbO2转化成PbS沉淀,Na2SiO3转化成CaSiO3沉淀,滤渣II为PbS、CaSiO3,滤液II中为Na2TeO3、Na2SeO3溶液,加硫酸后两者均转化成TeO2、SeO2,SeO2易溶于水进入滤液II,滤渣III主要成分为TeO2,煅烧除去其表面残留的易升华的SeO2,再加氢氧化钠溶解转变成Na2TeO3,电解得到Te,据此分析解答。
【详解】(1)由以上分析可知,碱浸时SeO2转化成Na2SeO3,“滤渣I”的成分为不反应的CuO,故答案为:Na2SeO3;CuO;
(2)“净化”过程中氯化钙和Na2SiO3反应转变成CaSiO3沉淀,硫化是将Na2PbO2转化为难溶性PbS,该反应的离子方程式为PbO+S2-+2H2O=PbS↓+4OH-;
故答案为:CaSiO3;PbO+S2-+2H2O=PbS↓+4OH-;
(3)===0.05,故答案为:0.05;
(4)过滤所得的滤渣TeO2表面残留水分以及易溶水的SeO2,“煅烧”的温度范围为400~450℃可蒸干水分同时利用SeO2易升华的特点出去,故答案为:除去碲渣Ⅲ中易升华的SeO2;
(5)“电解”时,阴极TeO得电子转化成Te单质,电极方程式为:TeO+4e-+3H2O=Te+6OH-,故答案为:TeO+4e-+3H2O=Te+6OH-;
19. 为减少排放,科学家着眼于能源转换和再利用等问题。回答下列问题:
(1)我国科学家采用酞菁钴()和锌-氮-碳()串联催化剂,可有效地将还原为甲烷。模拟装置如图1所示,串联催化剂表面反应历程如图2所示。
①关于该装置的说法错误的是___________。
A.串联催化剂表面发生的反应为:
B.该串联催化装置,可将制备的过程分解在两种活性位点上进行
C.在表面被氧化,生成中间产物
D.标准状况下,每生成,理论上可处理
②已知:
(均为正值)
则反应的___________(用表示)。
(2)还可制取和水蒸气。将和充入恒容密闭容器中,在两种不同催化剂作用下发生反应,相同时间内的转化率随温度变化曲线如图3所示:
图3
①a点时___________(填“>”“<”“=”)。
②随温度的升高,的转化率先增大后减小,理由是___________。
③已知c点时容器内的压强为P,在温度下该反应的平衡常数为___________(用含P的关系式表示)。
(3)在某催化剂作用下,和还能发生如下反应:。图4所示为在体积为的恒容容器中,通入和时,测得的温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响:
图4
①两点平衡常数的大小关系为:___________(填“>”“<”)。
②如果不用催化剂,其他条件不变,则时的平衡转化率位于___________点(填“a”“b”“d”)。
【答案】(1) ①. CD ②.
(2) ①. > ②. b点前,反应未达平衡,随温度升高,反应速率加快,转化率增大;b点后,反应已达平衡,随温度升高,平衡左移,转化率降低 ③.
(3) ①. < ②. a
【解析】
【小问1详解】
①A.根据分析,串联催化剂连接在电解池的阴极上,串联催化剂表面的二氧化碳化合价降低了8价,得到8个电子与8个氢离子结合生成甲烷和水,串联催化剂表面发生的反应为:,A正确;
B.该串联催化装置,可将制备的过程分为两步,故可以在两种活性位点上进行,B正确;
C.CO2在作催化剂的条件下转化为CO,CO2的化合价从+4价降低到+2价,CO2在表面被还原,生成中间产物CO,C错误;
D.根据电极反应,总的电极反应为: ;氧原子的化合价从-2价升高到0价,每生成2mol氧气时处理1mol二氧化碳,标准状况下,每生成,氧气的物质的量n===0.5mol,理论上可处理0.25mol二氧化碳,V=nVm=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,D错误;
答案选CD;
②已知:反应Ⅰ: ;反应Ⅱ: ;反应Ⅲ: ;根据盖斯定律,2×Ⅰ-2×Ⅱ-Ⅲ,得到反应:的ΔH4=2a+2b-ckJ/mol;
【小问2详解】
①b点达到平衡状态,a点未达到平衡状态,平衡正向移动,a点时v正>v逆;
②b点前,反应未达平衡,随温度升高,反应速率加快,转化率增大;b点后,反应已达平衡,随温度升高,平衡左移,转化率降低;
③还可制取和水蒸气。将和充入恒容密闭容器中,c点时容器内的压强为P,二氧化碳的转化率为50%,列出三段式;,平衡时各物质的物质的量为0.5mol+1.5mol+0.5mol+0.5mol=3mol,在T5温度下该反应的平衡常数Kp为=;
【小问3详解】
①由图可知,温度越高,二氧化碳的平衡转化率越小,说明温度升高,平衡逆向移动,平衡常数越小,温度,a>b,两点平衡常数的大小关系为:Ka<Kb;
②如果不用催化剂,其他条件不变,由图可知,250℃后,的平衡转化率变化不大,250℃时的平衡转化率位于a点;
20. 硫氰化钾()俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如下图所示:
已知:①不溶于,密度比水大且不溶于水;
②三颈烧瓶内盛放:、水和催化剂。
③,该反应比较缓慢且在高于170℃易分解。
回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式是_______。
(2)装置C的作用是_______。
(3)制备溶液:熄灭A处的酒精灯,关闭,保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,然后打开,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的溶液,写出装置D中生成的化学方程式:_______。
(4)装置E的作用为吸收尾气,防止污染环境,写出吸收时的离子方程式_______。
(5)制备硫氰化钾晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压、_______、_______、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(6)测定晶体中【】的含量:称取样品。配成溶液量取溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴a作指示剂,用标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗标准溶液。
[已知:滴定时发生的反应:。]
①滴定过程的指示剂a为_______(用化学式表示)
②晶体中的质量分数为_______。
③滴定达到终点后,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则的质量分数__。(偏大、偏小或无影响)
【答案】 ①. 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O ②. 观察气泡流速,控制装置A的加热温度 ③. NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O ④. 2NH3++8H+=N2+2Cr3++7H2O ⑤. 蒸发浓缩 ⑥. 冷却结晶 ⑦. Fe(NO3)3溶液 ⑧. 87.3% ⑨. 偏大
【解析】
【分析】加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,用碱石灰干燥后,在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E中发生反应2NH3++8H+=N2↑+2Cr3++7H2O转为氮气,据此分析解题。
【详解】(1)装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)通过观察C中的气泡流速,判断A中产生氨气的速度,控制装置A的加热温度,故答案为:观察气泡流速,控制装置A的加热温度;
(3)NH4HS加热易分解,制备KSCN溶液时,熄灭A处的酒精灯,关闭K1,保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,其目的是让NH4HS完全分解而除去,然后打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,装置D中NH4SCN和KOH反应生成KSCN,化学方程式是NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O,故答案为: NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O;
(4)装置E中,NH3被酸性重铬酸钾氧化为氮气,反应的离子方程式2NH3+ +8H+=N2+2Cr3++7H2O,故答案为:2NH3++8H+=N2+2Cr3++7H2O;
(5)先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(6)①Fe3+遇KSCN变红色,所以滴定过程的指示剂a为Fe(NO3)3溶液,故答案为:Fe(NO3)3溶液;
②达到滴定终点时消耗0.1000mol/L AgNO3标准溶液18.00mL,根据方程式SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)可知,20.00mL溶液中KSCN的物质的量是 0.018L×0.1mol/L=0.0018mol,晶体中KSCN的质量分数为
×100%=87.3%,故答案为:87.3%;
③滴定达到终点后,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,将使标准液的体积偏大,故导致KSCN的浓度偏大,则的质量分数偏大,故答案为:偏大。
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新泰一中北校高三第二次阶段性考试
化学试题
注意事项:
本试题分第I卷和第Ⅱ卷两部分。第I卷为选择题,共40分;第Ⅱ卷为非选择题,共60分,满分100分,考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 K:39 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Ag:108
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 新型冠状病毒正威胁着人们的身体健康,下列叙述不涉及化学变化的是
A. 新冠病毒可能通过气溶胶传播,气溶胶能产生丁达尔效应
B. 体积分数为75%的医用酒精和“84”消毒液均可用于杀菌消毒
C. 过氧化氢干雾空气消毒机在抗击新冠疫情中波广泛使用
D. 冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗,目是避免蛋白质变性
2. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 工业上电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
B. 废水中的用去除:
C. 用溶液刻蚀覆铜电路板:
D. 溶液中通入少量:
3. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 用甲装置验证和的热稳定性
B. 用乙装置蒸发硫酸铜溶液制备硫酸铜晶体
C. 用丙装置制备并收集乙酸乙酯
D. 用丁装置分离碘水中的碘
4. 对下列各组离子能否大量共存的判断和理由均正确的是
离子组
判断结论及理由
A
不能大量共存,因为
B
不能大量共存,因为
C
不能大量共存,因为
D
能大量共存,因为离子之间不反应
A. A B. B C. C D. D
5. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将炽热的木炭加入浓硝酸中,观察产生气体的颜色
验证浓硝酸可被木炭还原为
B
向溶液中滴入醋酸溶液,将反应后的气体通入溶液中,观察现象
比较醋酸、碳酸和硅酸的酸性强弱
C
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,观察火焰颜色
检验溶液中是否含有元素
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后向水层滴入溶液,观察溶液颜色变化
探究与的反应是否可逆
A. A B. B C. C D. D
6. 溶液常用于鉴别。在水溶液中,以形式存在,与可发生反应能溶于乙醚。下列说法错误的是
A. 显红色 B. 当浓度很低时,用乙醚富集可使现象明显
C. 加水稀释,平衡左移,溶液颜色变浅 D. 该鉴别方法不受溶液酸碱性限制
7. 已知气相直接水合法制取乙醇的反应为。在容积为的密闭容器中,当时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:下列说法正确的是
A. 两点平衡常数:
B. 压强大小顺序:
C. 其他条件不变,增大起始投料,可提高乙烯转化率
D. 当混合气体的密度不变时反应达到了平衡
8. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物,E为单质。已知室温下,的水溶液pH为1,B分子中含有10个电子,D具有漂白性,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A. X、Y形成的二元化合物只有两种
B. Z元素在同周期元素中半径最小
C. W、Y组成化合物的沸点一定低于W、Z组成化合物的沸点
D. D中各原子均满足最外层稳定结构
9. 我国科学家发明了一种“可固氮”的镁—氮二次电池,装置如图所示,下列说法错误的是
A. 脱氮时,镁片作阴极
B. 该电池在常温下不能正常工作
C. 固氮时,电解质中的移向镁片
D. 固氮时,钌复合电极电极反应式为
10. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某加碘食盐溶液中加入几滴淀粉溶液,并滴入适量硝酸
溶液变为蓝色
硝酸与碘酸钾反应生成
B
向含相同浓度的混合溶液中依次加入少量氯水和,振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:,还原性:
C
将和气体在集气瓶中混合
瓶壁上出现黄色固体
的酸性比强
D
两支试管各盛酸性高锰酸溶液,分别加入2mL草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线I表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B. 三点溶液的
C. 两点溶液比较,水的电离程度相同
D. 氨水稀释过程中,不断减小
12. 碱性混合多硫化物一空气液流电池具有成本低、性能稳定等优点,结构如图所示。
下列说法正确的是
A. 膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
B. 放电时,左侧室中含的多硫电解质减少
C. 充电时发生反应的离子方程式为:
D. 放电时,每消耗,Ⅲ室溶液的质量减少36g
13. 某二元酸在水中分两步电离:。常温下,向溶液中滴入溶液,溶液温度与滴入溶液体积关系如图。下列说法正确的是
A. 该溶液
B. 从G点到H点水的电离平衡正向移动
C. 图像中E点对应的溶液中
D. 若F点对应的溶液,则的水解平衡常数约为
14. 设为阿伏加德罗常数的值,根据氯元素的“价-类”二维图,下列分析正确的是
A. 标况下溶于水充分反应,转移电子数为
B. 由“价-类”二维图推测可能具有强氧化性,能水解生成两种酸
C. 工业上常用制备消毒剂,该反应
D. 用试纸分别测定浓度均为的和溶液的,可比较和酸性的相对强弱
15. 在某温度时,将氨水滴入盐酸中,溶液和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A. c点的
B. b点:
C. 水的电离程度:
D. 时,水解平衡常数为(用n表示)
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题(本题共5个小题,共60分)
16. NaHSO4 和NaHCO3是常见的酸式盐,是水溶液中离子平衡部分重要的研究对象。请运用相关原理,回答下列有关小题。
(1)室温下,pH=5的NaHSO4放热溶液中水的电离程度______(填“>”、“<”或“=”) pH=9的氨水中水的电离程度。
(2)等体积等物质量浓度的NaHSO4与氨水混合后,溶液呈酸性的原因为_______(用离子方程式表示)。
(3)室温下,若一定量的NaHSO4溶液与氨水混合后,溶液pH=7,则c(Na+)+c()______2c()(填“>”、“<”或“=”)。
(4)室温下,用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应后溶液的pH__________7 (填“>”、“<”或“=”)。
(5)室温下,0.1 mol/L 的NaHCO3溶液的pH为8.4,同浓度的Na2CO3溶液的pH为11.4。上述溶液中,由NaHCO3水解产生的c(OH-)约是由Na2CO3水解产生的c(OH-)的_____倍。
17. 我国的能源消费结构以燃煤为主,将煤气化可减少环境污染。
(1)将煤与水蒸气在恒容密闭容器中反应,可制合成气。制备过程中主要反应(I)、(Ⅱ)的(为以分压表示的平衡常数)与温度T的关系如下图所示。
①下列能说明反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. B.混合气体的总压强不再变化
C.不再变化 D.混合气体的密度不再变化
②在容积为的密闭容器中充入只发生反应(Ⅱ),反应5分钟到达图中a点,请计算时间内,___________。
③已知反应速率分别为正、逆反应速率常数。x为物质的量分数b处的___________。
(2)煤气化过程中产生的有害气体可用足量的溶液吸收,该反应的离子方程式为___________。(已知:)。
(3)煤燃烧会产生含有的烟气,可用稀溶液将其转化为而除去。
①在溶液中,___________(用微粒浓度表示)。
②用溶液去除的离子方程式为___________。
18. 碲(Te)是一种准金属,纯碲是新型的红外材料。铅电解精炼产的阳极泥经分银炉精炼后产出碲渣,碲渣主要成分为TeO2,含有SeO2、PbO、CuO和SiO2杂质,从碲渣中回收碲的工艺流程如下:
已知:
①二氧化硒(SeO2)是白色有光泽针状晶体,易溶于水,熔点为340℃,易升华。
②二氧化碲(TeO2)是白色晶体,微溶于水,易溶于强酸或强碱生成盐。
③Na2TeO3和Na2SeO3在微酸性和中性水溶液中易水解生成相应的氧化物。
回答下列问题:
(1)“碱浸I”时,TeO2和PbO分别转化为Na2TeO3和Na2PbO2进入溶液,则SeO2转化为______进入溶液(填化学式,下同)。“碱浸I”后所得“滤渣I”的成分为______。
(2)“净化”包括脱硅和硫化,脱硅得到______沉淀;硫化是将Na2PbO2转化为难溶性PbS,该反应的离子方程式为______。
(3)若“沉碲”后所得溶液的pH为6,此时溶液中=______。(已知:H2TeO3的Ka1=1.0×10-3,Ka2=2.0×10-8)
(4)“煅烧”的温度范围为400~450℃的目的是______。
(5)“电解”时,阴极电极反应式为______。
19. 减少排放,科学家着眼于能源转换和再利用等问题。回答下列问题:
(1)我国科学家采用酞菁钴()和锌-氮-碳()串联催化剂,可有效地将还原为甲烷。模拟装置如图1所示,串联催化剂表面反应历程如图2所示。
①关于该装置的说法错误的是___________。
A.串联催化剂表面发生的反应为:
B.该串联催化装置,可将制备的过程分解在两种活性位点上进行
C.在表面被氧化,生成中间产物
D.标准状况下,每生成,理论上可处理
②已知:
(均为正值)
则反应的___________(用表示)。
(2)还可制取和水蒸气。将和充入恒容密闭容器中,在两种不同催化剂作用下发生反应,相同时间内的转化率随温度变化曲线如图3所示:
图3
①a点时___________(填“>”“<”“=”)。
②随温度的升高,的转化率先增大后减小,理由是___________。
③已知c点时容器内的压强为P,在温度下该反应的平衡常数为___________(用含P的关系式表示)。
(3)在某催化剂作用下,和还能发生如下反应:。图4所示为在体积为的恒容容器中,通入和时,测得的温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响:
图4
①两点平衡常数的大小关系为:___________(填“>”“<”)。
②如果不用催化剂,其他条件不变,则时的平衡转化率位于___________点(填“a”“b”“d”)。
20. 硫氰化钾()俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如下图所示:
已知:①不溶于,密度比水大且不溶于水;
②三颈烧瓶内盛放:、水和催化剂。
③,该反应比较缓慢且在高于170℃易分解。
回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式是_______。
(2)装置C的作用是_______。
(3)制备溶液:熄灭A处的酒精灯,关闭,保持三颈烧瓶内液温105℃一段时间,然后打开,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的溶液,写出装置D中生成的化学方程式:_______。
(4)装置E的作用为吸收尾气,防止污染环境,写出吸收时的离子方程式_______。
(5)制备硫氰化钾晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压、_______、_______、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(6)测定晶体中【】的含量:称取样品。配成溶液量取溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴a作指示剂,用标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗标准溶液。
[已知:滴定时发生的反应:。]
①滴定过程的指示剂a为_______(用化学式表示)
②晶体中的质量分数为_______。
③滴定达到终点后,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则的质量分数__。(偏大、偏小或无影响)
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