内容正文:
天津市耀华中学2024-2025学年度第一学期期末学情调研
高二年级化学学科
可能用到的相对原子质量:
第I卷
1. 下列关于我国最新科技成果的化学解读错误的是
选项
科技成果
化学解读
A
利用催化剂实现原生生物质大分子高选择性转化成
催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子的百分数
B
锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源
锂电池能将化学能转化成电能
C
太空“冰雪”实验利用小苏打和乙酸发生反应
乙酸和小苏打均为弱电解质
D
用X射线激光技术观察到和O在催化剂表面形成化学键的过程
形成化学键释放能量
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子的百分数,故A正确;
B.电池是将化学能转化成电能的装置,故B正确;
C.乙酸为弱电解质,小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠是强电解质,故C错误;
D.形成化学键释放能量,断开化学键吸收能量,故D正确;
选C。
2. 常温下,下列离子在指定环境中一定能够大量共存的是
A. 通入气体:
B. 的溶液中:
C. 的明矾溶液中:
D. 的溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 二氧化硫可以被次氯酸根离子氧化为硫酸根离子,不能共存,A错误;
B. 的溶液为酸性溶液,此时相互之间不反应,可以共存,B正确;
C. 明矾电离出的铝离子可以和碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铝和二氧化碳、水,不能共存,C错误;
D. 的溶液显碱性,此时氢氧根离子可以和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,不能共存,D错误;
故选B。
3. 第三周期,基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大;Mg、Al、Si、P、S、Cl属于同一周期且其原子序数依次增大,但Mg属于第ⅡA元素,Al属于第ⅢA族,P属于第VA元素,S属于第ⅥA族,所Mg、Al、Si、P、S、Cl几种元素的第一电离能从大到小排序是P、S、Si、Mg、Al,所以第一电离能处于Al、P之间的元素有3种,C项正确;
答案选C。
【点睛】同一周期第一电离能随原子序数增大呈现增大的趋势,但同一周期第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大。
4. 《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述正确的是
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性:Zn>C>O
【答案】B
【解析】
【详解】A.锌元素的原子序数为30,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故A错误;
B.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间结构为平面正三角形,故B正确;
C.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,则碳原子的杂化方式sp2为杂化,故C错误;
D.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的金属性越强,电负性越大,则三种元素的电负性大小顺序为O >C> Zn,故D错误;
故选B。
5. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【详解】A.PCl3磷原子位于中心,三个Cl原子形成三角锥形结构(孤对电子导致不对称),含有极性键且分子极性未被抵消;NCl3氮原子位于中心,三个Cl原子和一个孤对电子形成三角锥形(类似NH₃),含有极性键且分子极性未被抵消,A符合题意;
B.BeCl2直线型结构(对称),含有极性键但偶极矩相互抵消,为非极性分子; HCl双原子分子(结构不对称),含有极性键且为极性分子,B不符合题意;
C.NH3为三角锥形结构(孤对电子导致不对称),含有极性键且为极性分子;BH3为平面三角形结构(对称),含有极性键但偶极矩相互抵消,为非极性分子,C不符合题意;
D.CO2为直线型结构(对称),含有极性键但偶极矩相互抵消,为非极性分子;SO2为V形结构(不对称),含有极性键且为极性分子 ,D不符合题意;
故选A。
6. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,△H=151 kJ·mol-1-162 kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,设H―I键能为x kJ·mol-1,则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2x kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,解得x=299kJ·mol-1,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,即反应①、反应②的速率都加快,B错误;
C.由图可知,反应②为放热反应,升高温度,反应②速率增大,平衡逆向移动,反应②的限度降低,不利于氢气转化率提高,C错误;
D.催化剂不能降低反应②的焓变,为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的活化能,加快反应②速率,即加快的消耗速率,D错误;
故选A。
7. 已知及表中有关信息:
弱酸
电离平衡常数(常温)
;
下列判断正确的是
A. 向溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是
B. 常温时,与混合溶液的,则
C. 溶液中:
D. 的溶液与溶液等体积混合出现沉淀,则溶液的浓度一定是
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴入酚酞,溶液变红,说明溶液显碱性,发生水解,水解方程式为,A项错误;
B.常温时,与混合溶液的,说明,,的电离平衡常数,因而,B项错误;
C.溶液中存在电荷守恒,存在物料守恒,二者联立后得,C项正确;
D.将的溶液与溶液等体积混合后,,而,可得,则原溶液中,D项错误;
答案选C。
8. 常温,下列实验操作及现象与推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,产生无色无味气体;再将该气体通入澄清石灰水,产生白色浑浊
溶液中可能含有CO或HCO
C
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的
HClO的酸性弱于CH3COOH
D
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3COOH为弱酸,电离不完全,则pH试纸测得0.1 mol/LCH3COOH溶液pH约为3,故A正确;
B.无色无味气体为二氧化碳,则溶液中可能含有CO或HCO,故B正确;
C.测定盐溶液的pH可判断水解程度,前者的pH小于后者的,可知HClO的酸性弱于CH3COOH,故C正确;
D.NaOH过量,均为沉淀生成,不发生沉淀的转化,故D错误;
故选:D。
9. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.W和Y可以形成,其中S显-2价,因此,电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,而是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;
C.H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,因此,基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱,S的氧化物溶于水且与水反应生成或,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
综上所述,本题选D。
10. 有5种元素,除Y外均为短周期元素。X原子M电子层p轨道上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的价层电子排布式为;原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A. 元素Y和Q可形成化合物 B. T的一种单质易自燃
C. X和T的第一电离能: D. Q和Z的电负性:
【答案】D
【解析】
【分析】5种元素X、Y、Z、Q、T,除Y外均为短周期元素,X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道,其价电子排布为3s23p4,则X为S元素;Y原子的价电子排布式为3d64s2,则Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,其价电子排布为2s22p2,则Z为C元素;Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子,其价电子排布为2s22p4,则Q是O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,其价电子排布为3s23p3,则T是P元素。
【详解】A.Y为Fe元素,Q为O元素,Fe与O可形成FeO ,A正确;
B.T为P元素,P的单质中,白磷易自燃,B正确;
C.X为S元素,T是P元素,属于同周期相邻元素,由于P原子最外层3p能级电子为半充满,较稳定,则第一电离能:S<P,C正确;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;Q为O元素,Z为C元素,非金属性:C<O,则电负性:C<O,D错误;
故选D。
11. 恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。下列说法不正确的是
A. 段主要发生析氢腐蚀
B. 段负极反应式为
C. 段正极反应式主要
D. 段溶液的基本不变,可能的原因:相同时间内,消耗的量与产生的量基本相同
【答案】C
【解析】
【分析】图1中构成原电池,铁作负极,开始时pH=1.8,AB段溶液pH值增大,体系压强增大,铁主要发生析氢腐蚀;BD段溶液的pH值增加,体系压强减小,正极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;DE段溶液pH基本不变,但压强减小,产生的Fe2+被O2氧化,pH基本不变可能的原因:相同时间内,2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同,据此分析;
【详解】A.由图可知,AB段体系的压强增大,说明产生了氢气,故AB段主要发生析氢腐蚀,A正确;
B.AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀,铁在负极的电极式为:Fe-2e-=Fe2+,B正确;
C.由图可知BC段的pH为3-5,正极不能产生氢氧根,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,C错误;
D.根据分析,DE段溶液pH基本不变,但压强减小,产生的Fe2+被O2氧化,pH基本不变可能的原因:相同时间内,2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同,D正确;
故选C。
12. 以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质量之比
【答案】B
【解析】
【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成,电极b为阳极,电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+;则电极a为阴极,电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑;催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2,实现高效制H2和O2,即Z为O2。
【详解】A.根据分析,电极a为阴极,连接电源负极,A项正确;
B.根据分析电解过程中消耗H2O和Br-,而催化阶段被还原成Br-循环使用,故加入Y的目的是补充H2O,维持NaBr溶液为一定浓度,B项错误;
C.根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑,C项正确;
D.催化阶段,Br元素的化合价由+5价降至-1价,生成1molBr-得到6mol电子,O元素的化合价由-2价升至0价,生成1molO2失去4mol电子,根据得失电子守恒,反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2,D项正确;
答案选B。
13. 时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示。下列说法正确的是
A. w点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液
B.
C. 沉淀转化反应的平衡常数
D. 向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小
【答案】B
【解析】
【分析】在时,与轴平衡线画一条平行线,,,则,以此分析作答。
【详解】A.点离子积常数大于,对于是过饱和溶液,点离子积常数小于,对于是不饱和溶液,A错误;
B.根据分析,,B正确;
C.反应平衡常数,根据图中信息得到,,,C错误;
D.受温度影响,与离子浓度无关,D错误;
故选B。
14. 类比pH,定义pC=-lgC,已知琥珀酸(CH2COOH)2 (以H2A表示)为二元弱酸。常温下,向1L0.1mol/L的H2A溶液中加入氢氧化钠固体,得到混合溶液的pH与pC(H2A、HA-、A2-)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化),下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为H2A、HA-、A2-
B. 滴定过程中保持不变
C. c点溶液满足
D. 向pH=4.19的溶液中加NaOH至溶液pH=5.57的过程中水的电离程度逐渐减小
【答案】B
【解析】
【分析】加入NaOH溶液前,H2A溶液中c(H2A)最大,pC最小,随着NaOH溶液的不断加入c(HA-)先增大后减小,c(A2-)不断增大。由pC=-lgC可知,pC(H2A)逐渐增大,pC(HA-)先减小后增大,pC(A2-)持续减小,从而得出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为HA-、A2-、H2A。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为HA-、A2-、H2A,A不正确;
B.在a点,pC(H2A)=pC(HA-),则c(H2A)=c(HA-),c(H+)=10-4.19,Ka1==c(H+)=10-4.19,c点,pC(A2-)=pC(HA-),则c(A2-)=c(HA-),c(H+)=10-5.57,Ka2==c(H+)=10-5.57,,温度一定时,Ka1、Ka2保持不变,则滴定过程中保持不变,B正确;
C.c点时,pC(NaHA)=pC(Na2A),则c(NaHA)=c(Na2A),c(Na+)=3c(HA-)=3c(A2-),依据电荷守恒,此时溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=3c(A2-)+c(OH-),所以,C不正确;
D.向pH=4.19的溶液中加NaOH至溶液pH=5.57的过程中,H2A逐渐转化为HA-、HA-逐渐转化为A2-,则溶液的酸性逐渐减弱,所以水的电离程度逐渐增大,D不正确;
故选B。
第Ⅱ卷(共58分)
15. 按要求回答下列问题。
(1)下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式违反洪特规则的是_______;违反泡利原理的是_______。
①:;②:;③:;④:;⑤:;⑥:
(2)下列原子的核外电子排布式中,能量最高的是_______。
a. b. c. d.
(3)基态原子最高能层符号是_______,最高能层电子的电子云轮廓形状为_______。
(4)和的中心原子的杂化轨道类型分别为_______,试判断和的键角大小关系并说明原因:_______(填“>、<或=”),原因:_______。
(5)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为,分子结构如图,原子的杂化方式为_______。
【答案】(1) ①. ③ ②. ⑥
(2)b (3) ①. N ②. 球形
(4) ①. ②. < ③. 因为中的S存在1个孤电子对,中的N不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据核外电子排布规律,基态原子的核外电子排布式,要遵循能量最低原理、洪特规则、泡利原理,①⑤为正确的基态原子或离子的电子排布式;②电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道,正确的电子排布式应为1s22s22p6;③没有遵循洪特规则,3p轨道上应排布3个自旋相同的电子;④3d轨道的电子排布,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2;⑥违反泡利原理,2s轨道应排布2个自旋相反的电子。故违反洪特规则的是③;违反泡利原理的是⑥。
【小问2详解】
基态镁原子的核外电子排布式1s22s22p63s2,即d选项,能量最低;a选项:2个2p电子和1个3s电子激发到3p轨道;b选项:3个2p电子激发到3p轨道;c选项:1个3s电子激发到3p轨道;由于3s→3p能量大于2p→3p,因此能量顺序为b>a>c>d,故能量最高的是b;
【小问3详解】
基态Ti原子为22号元素,共有4个电子层,最高能层符号是N;Ti的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2,最高能层为4s轨道,电子云轮廓形状为球形;
【小问4详解】
SO2和中心原子价层电子对数分别为、,中心原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp2;SO2分子键角小于的键角,因为SO2中的S存在1个孤电子对,的N不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力;
【小问5详解】
雌黄分子式为As2S3,根据分子结构图可分析,As原子的价层电子数是,杂化方式为sp3杂化。
16. 是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁、锰等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如图:
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的如表所示:
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
6.3
9.7
2.2
3.2
6.4
8.4
根据要求回答下列问题
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有_______种,画出基态原子的价电子轨道表示式_______。
(2)向滤液中加入固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去等杂质,则除去的离子方程式为_______。
(3)调节滤液Ⅱ的应控制在范围为_______。
(4)检验滤液Ⅲ中杂质金属离子是否除尽最合理的试剂是_______。
(5)滤液Ⅲ溶质的主要成分是,加过滤后得到固体,再加适量稀硫酸溶解又生成,这两步操作的目的是_______。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式_______。
(7)在废水处理中常用将转化为除去,向含有的废水中通入一定量的气体,调节溶液的,当时,开始沉淀,则_______[已知:时,的电离常数],;。
【答案】(1) ①. 15 ②.
(2)
(3)
(4)溶液
(5)增大的浓度,利于蒸发结晶(或富集)
(6)
(7)5
【解析】
【分析】电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁、锰等元素的化合物杂质)在稀硫酸中溶解后,过滤除去不溶性物质,滤液Ⅰ含Cu2+、Fe2+、Ni2+、Zn2+,加入FeS可除去Cu2+、Zn2+,然后加H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液pH使Fe3+以Fe(OH)3的形式除去,滤液Ⅲ含有可溶性硫酸盐为NiSO4,再加Na2CO3,沉淀Ni2+,过滤后加稀硫酸,生成NiSO4后,再通过蒸发浓缩冷却、结晶、过滤得。
小问1详解】
基态Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,空间运动状态指电子占据的轨道数,基态Ni原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种;其基态原子的价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
向滤液Ⅰ中加入FeS固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质,则除去Cu2+的离子方程式为;
【小问3详解】
调节滤液Ⅱ的pH将Fe3+转化为沉淀而除去,但不能除去Ni2+( Ni2+开始沉淀pH为6.4),所以pH应控制在范围3.2至6.4之间,即;
【小问4详解】
滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,杂质金属离子有Fe3+,Fe3+能与KSCN溶液生成血红色的络合物,所以检验其是否除尽最合理的试剂是KSCN溶液;
【小问5详解】
加Na2CO3与NiSO4反应、过滤后得到NiCO3固体,再加适量稀硫酸溶解后生成NiSO4,这两步操作的目的是增大的浓度,利于蒸发结晶(或富集);
【小问6详解】
硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,根据氧化还原反应原理得到该反应的离子方程式:;
【小问7详解】
Mn2+开始沉淀时溶液中硫离子浓度是1.4×10−15÷0.020 mol·L−1 =7.0×10−14,根据K2=7.0×10−15可知溶液中氢离子浓度是,所以a=5。
17. 为测定某消毒剂样品中含氯量,用溶液滴定该样品溶液,操作如下:
a.取样:取样品溶液置于锥形瓶,加入稀硫酸酸化,发生反应:(极易溶于水)
b.氧化:加入足量碘化钾溶液,振荡充分反应
c.滴定:加入淀粉作指示剂,在锥形瓶下垫一张白纸,用标准溶液滴定碘单质
d.重复上述操作三次
(1)滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______,直到加入半滴溶液后,溶液_______,即到终点。
测得的实验数据如下表:
实验序号
待测液体积
标准溶液
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20.00
0.60
20.60
2
20.00
6.00
25.95
3
20.00
1.40
23.20
4
20.00
1.00
21.05
(2)由以上数据计算该样品溶液的含氯量(以计)_______(保留三位有效数字)。滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测含氯量偏大,原因可能有_______(填字母序号)。
A.取样时用的滴定管液面在处放出所有溶液
B.滴定终点读数时仰视刻度线
C.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂
D.盛装待测液的锥形瓶未润洗
E.摇动锥形瓶时有液体溅出
【答案】(1) ①. 锥形瓶内溶液颜色变化 ②. 由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色
(2) ①. 1.69 ②.
【解析】
【分析】该实验为用溶液滴定法测定某消毒剂样品中的含氯量,原理为:先用样品中的转化为:,然后氧化为:,最后用溶液在淀粉作指示剂的条件下滴定:,最终根据消耗的溶液进行消毒剂样品中含氯量的计算,据此分析解答。
【小问1详解】
在滴定中,由于要随时关注滴定终点的判断,所以眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色变化;因为在溶液中用淀粉作指示剂,开始时溶液为蓝色,当被消耗完后,溶液变为无色,所以终点的判断为:当滴入最后半滴溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
【小问2详解】
根据表格数据,四次滴定所用体积分别为(mL):20.00、19.95、21.80(误差大,舍去)、20.05,得平均体积为,根据关系式,得到该样品溶液的含氯量(以计)为:;该数据中第三组数据为21.80mL,数据明显增大,会使所测含氯量偏大,导致的原因可能是:
A.取样时用的滴定管液面在处放出所有溶液:刻度线以下还有部分液体,全部放出总的体积将大于20.00mL,A正确;
B.滴定终点读数时仰视刻度线:会导致读数比液面实际刻度大,导致溶液体积大于2000mL,B正确;
C.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂:会导致液面刻度下降,比实际使用液体读数大,导致溶液体积大于20.00mL,C正确;
D.盛装待测液的锥形瓶未润洗:不影响滴定结果,溶液体积等于20.00mL,D不正确;
E.摇动锥形瓶时有液体溅出:的量损失,会导致实际消耗的溶液体积减小,E不正确;
故答案为:ABC。
18. “绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国的新名片。
I.已知和下:
①
②
③
(1)表示燃烧热的热化学方程式为_______。
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在密闭容器中分别通入和,发生反应:
(2)该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行
(3)下列能判断达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. 一定温度下,容积固定的容器中,密度保持不变
B. 容积固定的绝热容器中,温度保持不变
C. 一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量不变
D. 和的物质的量之比不再改变
Ⅲ.利用电化学方法可以将有效地转化为(其中C元素的化合价为价),装置如图所示。
(4)在该装置中,左侧电极为_______(填“阴极”或“阳极”)。
(5)装置工作时,阴极除了生成,还可能生成副产物降低电解效率。已知:。
①副产物可能是_______(写出一种即可)。
②标准状况下,当阳极生成氧气体积为时,测得整个阴极区内的,电解效率为_______(忽略电解前后溶液的体积变化)。
(6)研究表明,溶液会影响转化为的效率。如图是(以计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数随变化的情况。
①时,几乎未转化为,此时在溶液中的主要存在形式为_______。
②时,的转化效率较高,溶液中相应的电极反应式为_______。
【答案】(1)
(2)高温 (3)BC
(4)阳极 (5) ①. (或等其他合理答案) ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
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;由盖斯定律可知,①+②+2×③得反应;
【小问2详解】
,反应能够自发进行,该反应为吸热的熵增反应,则在高温下能够自发进行;
【小问3详解】
A.一定温度下,容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
B.容积固定的绝热容器中,反应进行伴随能量变化,温度保持不变,则平衡不再移动,达到平衡状态;
C.一定温度和容积固定的容器中,混合气体的平均摩尔质量M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡;
D.和的投料比等于反应中系数比,则物质的量之比为定值,其不再改变不能说明反应已达平衡;
故选BC;
【小问4详解】
利用电化学方法可以将有效地转化为,由图,在该装置中,右侧电极上二氧化碳得到电子发生还原反应转化为,为阴极,则左侧电极为阳极;
【小问5详解】
①阴极水中氢得到电子发生还原反应生成氢气,或二氧化碳得到电子发生还原反应生成CO,故副产物可能是(或等其他合理答案)。
②阳极反应为水失去电子发生氧化反应生成氧气:,标准状况下,当阳极生成氧气体积为时(为0.01mol),则转移电子0.04mol,测得整个阴极区内的,为0.017mol,结合生成的反应中碳化合价由+4变为+2,存在,则电解效率为。
【小问6详解】
①据图可知当pH>12时,在溶液中的主要存在形式为;
②据图可知当pH=8.5时,在溶液中的主要存在形式为,得电子被还原成HCOO-,电解反应式为。
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天津市耀华中学2024-2025学年度第一学期期末学情调研
高二年级化学学科
可能用到的相对原子质量:
第I卷
1. 下列关于我国最新科技成果的化学解读错误的是
选项
科技成果
化学解读
A
利用催化剂实现原生生物质大分子高选择性转化成
催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子的百分数
B
锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源
锂电池能将化学能转化成电能
C
太空“冰雪”实验利用小苏打和乙酸发生反应
乙酸和小苏打均为弱电解质
D
用X射线激光技术观察到和O在催化剂表面形成化学键过程
形成化学键释放能量
A. A B. B C. C D. D
2. 常温下,下列离子在指定环境中一定能够大量共存的是
A. 通入气体:
B. 的溶液中:
C. 的明矾溶液中:
D. 的溶液中:
3. 第三周期,基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
4. 《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述正确的是
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性:Zn>C>O
5. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
6. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
7. 已知及表中有关信息:
弱酸
电离平衡常数(常温)
;
下列判断正确的是
A. 向溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是
B. 常温时,与混合溶液的,则
C. 溶液中:
D. 溶液与溶液等体积混合出现沉淀,则溶液的浓度一定是
8. 常温,下列实验操作及现象与推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,产生无色无味气体;再将该气体通入澄清石灰水,产生白色浑浊
溶液中可能含有CO或HCO
C
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的
HClO的酸性弱于CH3COOH
D
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
A. A B. B C. C D. D
9. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
10. 有5种元素,除Y外均为短周期元素。X原子M电子层p轨道上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的价层电子排布式为;原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A. 元素Y和Q可形成化合物 B. T的一种单质易自燃
C. X和T的第一电离能: D. Q和Z的电负性:
11. 恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。下列说法不正确的是
A. 段主要发生析氢腐蚀
B. 段负极反应式为
C. 段正极反应式主要为
D. 段溶液的基本不变,可能的原因:相同时间内,消耗的量与产生的量基本相同
12. 以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比
13. 时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示。下列说法正确的是
A. w点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液
B.
C. 沉淀转化反应的平衡常数
D. 向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小
14. 类比pH,定义pC=-lgC,已知琥珀酸(CH2COOH)2 (以H2A表示)为二元弱酸。常温下,向1L0.1mol/L的H2A溶液中加入氢氧化钠固体,得到混合溶液的pH与pC(H2A、HA-、A2-)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化),下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为H2A、HA-、A2-
B. 滴定过程中保持不变
C. c点溶液满足
D. 向pH=4.19的溶液中加NaOH至溶液pH=5.57的过程中水的电离程度逐渐减小
第Ⅱ卷(共58分)
15. 按要求回答下列问题。
(1)下列基态原子或离子电子排布式或轨道表示式违反洪特规则的是_______;违反泡利原理的是_______。
①:;②:;③:;④:;⑤:;⑥:
(2)下列原子的核外电子排布式中,能量最高的是_______。
a. b. c. d.
(3)基态原子最高能层符号是_______,最高能层电子的电子云轮廓形状为_______。
(4)和的中心原子的杂化轨道类型分别为_______,试判断和的键角大小关系并说明原因:_______(填“>、<或=”),原因:_______。
(5)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为,分子结构如图,原子的杂化方式为_______。
16. 是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁、锰等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如图:
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的如表所示:
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
6.3
9.7
2.2
3.2
6.4
8.4
根据要求回答下列问题
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有_______种,画出基态原子的价电子轨道表示式_______。
(2)向滤液中加入固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去等杂质,则除去的离子方程式为_______。
(3)调节滤液Ⅱ的应控制在范围为_______。
(4)检验滤液Ⅲ中杂质金属离子是否除尽最合理的试剂是_______。
(5)滤液Ⅲ溶质的主要成分是,加过滤后得到固体,再加适量稀硫酸溶解又生成,这两步操作的目的是_______。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式_______。
(7)在废水处理中常用将转化为除去,向含有的废水中通入一定量的气体,调节溶液的,当时,开始沉淀,则_______[已知:时,的电离常数],;。
17. 为测定某消毒剂样品中含氯量,用溶液滴定该样品溶液,操作如下:
a.取样:取样品溶液置于锥形瓶,加入稀硫酸酸化,发生反应:(极易溶于水)
b.氧化:加入足量碘化钾溶液,振荡充分反应
c.滴定:加入淀粉作指示剂,在锥形瓶下垫一张白纸,用标准溶液滴定碘单质
d.重复上述操作三次
(1)滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______,直到加入半滴溶液后,溶液_______,即到终点。
测得的实验数据如下表:
实验序号
待测液体积
标准溶液
滴定前刻度
滴定后刻度
1
20.00
0.60
20.60
2
20.00
6.00
25.95
3
2000
1.40
23.20
4
20.00
1.00
21.05
(2)由以上数据计算该样品溶液含氯量(以计)_______(保留三位有效数字)。滴定时,有一组数据出现了明显异常,所测含氯量偏大,原因可能有_______(填字母序号)。
A.取样时用的滴定管液面在处放出所有溶液
B.滴定终点读数时仰视刻度线
C.达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂
D.盛装待测液的锥形瓶未润洗
E.摇动锥形瓶时有液体溅出
18. “绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国的新名片。
I.已知和下:
①
②
③
(1)表示燃烧热的热化学方程式为_______。
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在密闭容器中分别通入和,发生反应:
(2)该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行
(3)下列能判断达到平衡状态的是_______(填序号)。
A. 一定温度下,容积固定的容器中,密度保持不变
B. 容积固定的绝热容器中,温度保持不变
C. 一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量不变
D. 和的物质的量之比不再改变
Ⅲ.利用电化学方法可以将有效地转化为(其中C元素的化合价为价),装置如图所示。
(4)在该装置中,左侧电极为_______(填“阴极”或“阳极”)。
(5)装置工作时,阴极除了生成,还可能生成副产物降低电解效率。已知:。
①副产物可能是_______(写出一种即可)。
②标准状况下,当阳极生成氧气体积为时,测得整个阴极区内的,电解效率为_______(忽略电解前后溶液的体积变化)。
(6)研究表明,溶液会影响转化为的效率。如图是(以计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数随变化的情况。
①时,几乎未转化为,此时在溶液中的主要存在形式为_______。
②时,的转化效率较高,溶液中相应的电极反应式为_______。
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