精品解析:河南省驻马店高级中学2024-2025学年高二下学期开学考试 化学试题
2025-03-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 驻马店市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.03 MB |
| 发布时间 | 2025-03-13 |
| 更新时间 | 2025-11-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50996996.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二年级春期开学化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 O16 S32 Cu64
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列有关原子核外电子排布说法,正确的是
A. 电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子
B. 违背了洪特规则,是激发态原子的电子排布
C. 不符合泡利原理,是不存在的排布
D. 原子结构示意图为 的原子,核外电子云有3种不同形状
2. 下列说法正确的是( )
A. 用热的纯碱溶液可以清除炊具上残留的油污
B. 泡沫灭火器内的成分是苏打浓溶液和浓溶液
C 将溶液加热蒸干并灼烧,最后得到
D. 将光亮条放入盛有溶液的试管中,产生的气体只有
3. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为。下列有关说法正确的是
A. H原子能级s电子云轮廓图:
B. 基态N原子核外有7种能量不同的电子
C. 基态原子核外共有17个运动状态不同的电子
D. 基态C原子核外电子排布式写成,违背泡利不相容原理
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 电解精炼铜时,阳极质量减少32g,转移电子的数目为NA
B. 25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
C. 氢氧燃料电池工作时,正极消耗标准状况下11.2L气体,理论上电路中通过的电子数为2NA
D. 1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,H2CO3、、的粒子总数为0.1NA
5. 下列实验操作及现象、结论合理的是
选项
实验目的
实验操作
现象
结论
A
探究硫酸钡与碳酸钡的转化
向饱和溶液中加入少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加入稀盐酸
滤渣部分溶解,并产生无色无味气体
Ksp(BaSO4)>
Ksp(BaCO3)
B
检验气体中是否混有
将气体依次通过饱和溶液和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
气体中混有
C
探究是否具有还原性
向一定浓度的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液紫红色褪去
具有还原性
D
检验存在平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl-⇌+4H2O
向溶液中加入足量固体
溶液从蓝色变为黄绿色
存在[Cu(H2O)4]2+转化为的平衡
A. A B. B C. C D. D
6. (铁氰化钾)常用以检验的存在,一种制备铁氰化钾的流程如下:
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 22.4L氯气中含有个键
B. 中含有个键
C. 每生成转移电子总数为个
D. 溶液中遇到能形成血红色溶液
7. 我国科学家以LiI为催化剂,通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率,模拟装置如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,a电极为负极
B. 放电时,电流由b极经用电器流向a极
C. 充电时,阳极上的电极反应式为
D. 充电时,a极净增14g时电路中转移1mol电子
8. 利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应历程如下,其中甲、乙催化剂表面的物种均用∗号标注,过渡态均用TS表示,下列说法中错误的是
A. 选用催化剂甲时的最高能垒(活化能)为2.52eV
B. 选用催化剂乙时,相对能量从0.00eV→0.29eV过程为正丁烷的吸附过程
C. C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)为吸热反应
D. 若只从平均反应速率快慢角度考虑,生产中适宜选用催化剂乙
9. 前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Z>Y>X
B. 简单氢化物的沸点:Z>Y>X
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D. X、Y、Z分别与W形成的化合物可能均含极性键和非极性键
10. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 的溶液中:
B. “除钙”得到的上层清液中:
C. 的溶液中:
D. “沉镍”后的滤液中一定存在:
11. 常温下的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是
A. 常温下,a点对应的溶液能再溶解固体
B. c点对应的溶液中、不能形成沉淀
C. 加入溶液可以使的减小
D 加入可以使溶液由a点变到b点
12. 常温下,用溶液滴定溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A. 该滴定实验中,选择甲基橙作指示剂的滴定误差小
B. 点①所示溶液中:
C 点②所示溶液中:
D. 点③所示溶液中:
13. 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时负极质量减小
B. 储能过程中电能转变为化学能
C. 放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D. 充电总反应:
14. 常温下,向溶液中滴加溶液。有关微粒物质的量变化如图。下列各粒子浓度之间关系不正确的是
A. 图中的Ⅱ线,代表的变化
B. 当加入体积为20mL时,溶液中:
C. 当加入体积为40mL时,溶液中:
D. 的第一步电离平衡常数
二、填空题(四小题,共58分)
15. 在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志.其制作材料中包含了等多种元素.回答下列问题:
(1)元素位于元素周期表的_____________区,比稳定的原因为_____________.
(2)材料中列出元素符号的基态原子中,未成对电子数最多的是_____________,该元素基态原子中电子占据的最高能层符号是_____________.
(3)元素周期表中某些元素性质相似,如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互溶,体现了_____________规则.
(4)与氧在同一周期的主族元素中第一电离能比氧大的元素有_____________个.
(5)下列状态的铁中,电离最外层的一个电子所需能量最大的是_____________(填编号).
A. B. C. D.
(6)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输,对大规模使用氢能具有重要的意义.可用和处理储氢合金电极,中电负性最小元素的基态原子核外电子有_____________种不同空间运动状态.
16. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,许多化学反应都是在水溶液中进行。
(1)醋酸是一种常见的弱酸,试列举一种能促进醋酸电离,且可使醋酸溶液导电性增强的措施:_____。等体积、等浓度的醋酸溶液和NaOH溶液混合,所得溶液不呈中性的原因是_____(用离子方程式表示)。
(2)25℃时,碳酸、次氯酸的Ka如表所示:
弱酸
H2CO3
HClO
Ka
,
①25℃下向NaOH溶液中通入适量CO2气体,当时,溶液的pH≈_____(已知)。
②一定浓度的Na2CO3溶液中,_____[用含、的代数式表示]。
③25℃时,NaClO的水解常数Kh=_____(保留两位有效数字)。
(3)25℃时,pH=11的NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度为c1,pH=11的CH3COONa溶液中由水电离出的OH-浓度为c2,则_____。
(4)已知:25℃时,、。清理锅炉水垢时,常加入较浓Na2CO3溶液,使CaSO4转化为CaCO3,再用稀盐酸处理。将一定浓度的Na2CO3溶液加入锅炉中,充分浸泡后,所得悬浊液中≈_____(保留三位有效数字)。
17. 工业上以软锰矿(主要成分,还含有少量的、、等)为原料制取金属锰的工艺流程如图所示:
(1)软锰矿“粉磨”的目的是_____。
(2)写出“浸出”操作中氧化还原反应的离子方程式_____。
(3)浸渣的主要成分是_____。
(4)“除杂”反应中X可以是_____(填标号)。
A. B. C. D.
(5)写出“沉锰”操作中发生反应的离子方程式_____。该操作包括过滤、洗涤等步骤,简述检验洗涤沉淀时是否洗干净的方法_____。
(6)“电解”操作中电极均为惰性电极,写出阴极的电极反应式_____。
(7)在废水处理中常用将转化除去,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a=_____。(已知:25℃时,的电离常数,;)
18. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g)。
(1)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:
①反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=___________mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K=___________。
③T2时Cl2的平衡转化率为___________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示:
①该反应的ΔH___________(填“>”“<”或“=”)0。
②在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为___________。
③若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=___________(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
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高二年级春期开学化学试题
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 O16 S32 Cu64
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 下列有关原子核外电子排布的说法,正确的是
A. 电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子
B. 违背了洪特规则,是激发态原子的电子排布
C. 不符合泡利原理,是不存在的排布
D. 原子结构示意图为 的原子,核外电子云有3种不同形状
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】A.电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子不是基态Cr原子,基态Cr原子的电子排布为[Ar]3d54s1,遵循半充满状态稳定这一规律,A不选;
B.该电子排布式没有违背洪特规则,是激发态原子的电子排布式,洪特规则指出电子在排布时应优先分占不同的轨道且自旋方向相同,B不选;
C.该电子排布图中2s能级的两个电子自旋方向相同,违反的泡利原理,是不存在的,泡利原理指出,同一轨道的两个电子自旋方向应相反,C选;
D.该原子为F原子,其电子排布为1s22s22p5,其电子云有2种不同的形状,即球形和纺锤形,D不选;
故答案选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 用热的纯碱溶液可以清除炊具上残留的油污
B. 泡沫灭火器内的成分是苏打浓溶液和浓溶液
C. 将溶液加热蒸干并灼烧,最后得到
D. 将光亮条放入盛有溶液的试管中,产生的气体只有
【答案】A
【解析】
【详解】A.热的纯碱溶液中水解呈碱性,可以用其清除炊具上残留的油污,故A正确;
B.泡沫灭火器内的成分是小苏打浓溶液和浓溶液,水解呈酸性,水解呈碱性,二者发生相互促进的水解反应生成气体,可用于灭火,故B错误;
C.将溶液加热蒸干并灼烧,最后得到,故C错误;
D.将光亮条放入盛有溶液的试管中,溶液酸性减弱,产生的气体除外,还有N,发生的反应为,故D错误;
故选:A。
3. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为。下列有关说法正确的是
A. H原子能级s电子云轮廓图:
B. 基态N原子核外有7种能量不同的电子
C. 基态原子核外共有17个运动状态不同的电子
D. 基态C原子核外电子排布式写成,违背泡利不相容原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.s电子云轮廓图:,A项错误;
B.基态N原子核外有3种能量不同的电子,B项错误;
C.原子核外有17个电子,电子运动状态各不相同,C项正确;
D.基态C原子核外电子排布式写成,违背洪特规则,D项错误;
故答案为:C。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 电解精炼铜时,阳极质量减少32g,转移电子的数目为NA
B. 25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
C. 氢氧燃料电池工作时,正极消耗标准状况下11.2L气体,理论上电路中通过的电子数为2NA
D. 1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,H2CO3、、的粒子总数为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,阳极放电的金属不完全是铜,还有锌、铁等也会放电,所以减少32g时,电路中转移电子的数目不一定是NA,A错误;
B.pH= 13的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1 mol·L-1,溶液体积为1 L,含有的OH-数目为0. 1NA,B正确;
C.氢氧燃料电池正极消耗氧气,若消耗标准状况下11.2L氧气,即0.5 mol氧气,转移电子物质的量为0.5×4=2 mol,即2NA,C正确;
D.根据元素质量守恒可知,溶液中含碳原子总数为0. 1NA,即H2CO3、、的粒子总数为0.1NA,D正确;
故选A。
5. 下列实验操作及现象、结论合理的是
选项
实验目的
实验操作
现象
结论
A
探究硫酸钡与碳酸钡的转化
向饱和溶液中加入少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加入稀盐酸
滤渣部分溶解,并产生无色无味气体
Ksp(BaSO4)>
Ksp(BaCO3)
B
检验气体中是否混有
将气体依次通过饱和溶液和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
气体中混有
C
探究是否具有还原性
向一定浓度的溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液
高锰酸钾溶液紫红色褪去
具有还原性
D
检验存在平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl-⇌+4H2O
向溶液中加入足量固体
溶液从蓝色变为黄绿色
存在[Cu(H2O)4]2+转化为的平衡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和Na2CO3溶液中离子浓度高,加少量BaSO4粉末,导致,会析出BaCO3沉淀,并不能说明室温下,A错误;
B.将气体依次通过饱和碳酸氢钠溶液和澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,不能说明SO2气体中混有CO2,因为SO2能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,B错误;
C.Cl-也能与酸性高锰酸钾溶液反应使高锰酸钾溶液紫红色褪去,故无法证明Fe2+具有还原性,故C错误;
D.向CuSO4溶液中加入足量NaCl固体,溶液从蓝色的变为黄绿色的,说明存在转化为的平衡,D正确;
故选D。
6. (铁氰化钾)常用以检验的存在,一种制备铁氰化钾的流程如下:
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 22.4L氯气中含有个键
B. 中含有个键
C. 每生成转移电子总数为个
D. 溶液中遇到能形成血红色溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.未说明在标准状况下,22.4L氯气不一定是,A错误;
B.中存在键,其中有一个键和两个键,故中含有个键,B正确;
C.该流程中第一步为非氧化还原反应,第二步中+2价铁被氧化为+3价,故每生成转移电子总数为个,C错误;
D.溶液中遇到生成蓝色沉淀,D错误;
故答案为:B。
7. 我国科学家以LiI为催化剂,通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率,模拟装置如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,a电极为负极
B. 放电时,电流由b极经用电器流向a极
C. 充电时,阳极上的电极反应式为
D. 充电时,a极净增14g时电路中转移1mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a极为负极,电极反应式为Li-e-=Li+,b极为正极,电极反应式为O2+2e-+2Li+═Li2O2,充电时,a极为阴极,b极为阳极,据此作答。
【详解】A.放电时,a电极上Li元素化合价升高,a为负极,故A正确;
B.放电时,电流从正极经导线流向负极,根据分析可知,b极为正极,a极为负极,则电流由b极经用电器流向a极,故B正确;
C.充电时,阳极上发生氧化反应,电极反应式为,故C正确;
D.充电时,a极为阴极,电极反应式为Li++e-=Li,净增14gLi时物质的量为,电路中转移2mol电子,故D错误;
故选:D。
8. 利用计算机技术测得在甲、乙两种催化剂作用下由正丁烷(g)制备1-丁烯(g)的反应历程如下,其中甲、乙催化剂表面的物种均用∗号标注,过渡态均用TS表示,下列说法中错误的是
A. 选用催化剂甲时的最高能垒(活化能)为2.52eV
B. 选用催化剂乙时,相对能量从0.00eV→0.29eV的过程为正丁烷的吸附过程
C. C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)为吸热反应
D. 若只从平均反应速率快慢角度考虑,生产中适宜选用催化剂乙
【答案】A
【解析】
【详解】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,由图可知,选用催化剂甲时的最高能垒(活化能)为选用催化剂甲时的最高能垒(活化能)为1.29eV,A错误;
B.由图可知,选用催化剂乙时,相对能量从的过程为正丁烷的在催化剂表面的吸附过程,B正确;
C.生成物能量高于反应物的能量,则C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)为吸热反应,C正确;
D.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,若只从平均反应速率快慢角度考虑,生产中适宜选用催化剂乙,其反应历程中活化能较小,D正确;
故选A。
9. 前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Z>Y>X
B. 简单氢化物的沸点:Z>Y>X
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D. X、Y、Z分别与W形成的化合物可能均含极性键和非极性键
【答案】A
【解析】
【分析】前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数2倍,则X核外电子排布式是1s22s22p3,故X是C元素,X与基态Z原子具有相同的未成对电子数,Z为O元素、Y为N元素;由于Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,则Q位于元素周期表第四周期第ⅤA族,Q为As元素;由于这几种元素分别位于前四周期,则W只能为H,然后根据问题分析解答。
【详解】综上所述可知:W、X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O、As元素。
A.根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是O元素,它们位于同一周期。一般情况下同一周期主族元素,元素的原子序数越大,元素的第一电离能就越大。但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时,原子核外电子处于原子轨道的全满、半满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,所以第一电离能大小关系为:Y(N)>Z(O)>X(C),A错误;
B.根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是O元素,它们形成的简单氢化物分别是CH4、NH3、H2O,三种物质都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体。H2O、NH3分子之间还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,导致NH3、H2O的熔沸点升高,且氢键:H2O>NH3,故简单氢化物的沸点:Z(H2O)>Y(NH3)>X(CH4),B正确;
C.根据上述分析可知:X是C,Y是N,它们是同一周期主族元素,从左到右,元素的非金属性逐渐增强,其形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。元素的非金属性:N>C,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Y(HNO3)>X(H2CO3),C正确;
D.根据上述分析可知:W是H,X是C,Y是N,Z是O元素,在C、N、O三种元素分别与W形成的化合物中,如C2H6、N2H4、H2O2分子中都含极性键和非极性键,D正确;
故合理选项是A。
10. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. 的溶液中:
B. “除钙”得到的上层清液中:
C. 的溶液中:
D. “沉镍”后的滤液中一定存在:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的溶液中电荷守恒:,物料守恒:,根据以上两式可得:,A错误;
B.“除钙”得到的上层清液为氟化钙饱和溶液,存在沉淀溶解平衡,因此有:,B正确;
C.的溶液中有电荷守恒:,整理得:,C错误;
D.“沉镍”时生成碳酸镍、二氧化碳和氯化钠,“沉镍”后的滤液中含有碳酸、多余的碳酸氢钠和氯化钠,根据物料守恒一定存在:,D错误;
故选B。
11. 常温下的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是
A. 常温下,a点对应的溶液能再溶解固体
B. c点对应的溶液中、不能形成沉淀
C. 加入溶液可以使的减小
D. 加入可以使溶液由a点变到b点
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示知,a点对应溶液为BaCO3饱和溶液,不能再溶解BaCO3,A错误;
B.c点对应溶液为BaCO3过饱和溶液,能形成BaCO3沉淀析出,B错误;
C.Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,C错误;
D.加入Na2CO3,则c()增大,促使沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ba2+)减小,可实现溶液由a点变到b点,D正确;
故答案选D。
12. 常温下,用溶液滴定溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A. 该滴定实验中,选择甲基橙作指示剂的滴定误差小
B. 点①所示溶液中:
C. 点②所示溶液中:
D. 点③所示溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】用溶液滴定溶液,根据反应方程式,当20mL时,达到终点,如图①点,溶质为,,呈碱性;如图所示,③点时,10mL,溶质为、,且浓度相等,,呈酸性;②点时,20mL,,醋酸过量;
【详解】A.综上所述,滴定达到终点时,如图①点,溶质为,,呈碱性,选择酚酞作指示剂,故A错误;
B.点①所示溶液中,溶质为,,呈碱性,;根据电荷守恒,可得,所以,故B错误;
C.点②所示溶液中,,,根据电荷守恒,可得,所以,故C错误;
D.点③所示溶液中,溶质为、,且浓度相等,根据物料守恒有,故D正确;
故选D。
13. 某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时负极质量减小
B. 储能过程中电能转变为化学能
C. 放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D. 充电总反应:
【答案】B
【解析】
【分析】该储能电池放电时,Pb为负极,失电子结合硫酸根离子生成PbSO4,则多孔碳电极为正极,正极上Fe3+得电子转化为Fe2+,充电时,多孔碳电极为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,PbSO4电极为阴极,PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上,负极质量增大,A错误;
B.储能过程中,该装置为电解池,将电能转化为化学能,B正确;
C.放电时,右侧为正极,电解质溶液中的阳离子向正极移动,左侧的H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;
D.充电时,总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+,D错误;
故答案选B。
14. 常温下,向溶液中滴加溶液。有关微粒物质的量变化如图。下列各粒子浓度之间关系不正确的是
A. 图中的Ⅱ线,代表的变化
B. 当加入体积为20mL时,溶液中:
C. 当加入体积为40mL时,溶液中:
D. 的第一步电离平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2A、HA-、A2-的曲线随着加入的氢氧化钠溶液的体积变化如图所示,其中H2A的物质的量逐渐减小,HA-的物质的量先增大后减小,A2-的物质的量逐渐增大,因此Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-,故A正确;
B.根据图象知,当V(NaOH)=20时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶液主要为NaHA,由图象可知c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),因而电离为主,溶液显酸性,则,故B正确;
C.加入氢氧化钠溶液体积为40mL时,溶质只有Na2A,依据质子守恒可知,故C错误;
D.由B可知HA-的电离程度大于水解程度,Kh=Kw÷Ka1<Ka1,可知Ka1>10-7,故D正确;
故选C。
二、填空题(四小题,共58分)
15. 在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上,最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志.其制作材料中包含了等多种元素.回答下列问题:
(1)元素位于元素周期表的_____________区,比稳定的原因为_____________.
(2)材料中列出元素符号的基态原子中,未成对电子数最多的是_____________,该元素基态原子中电子占据的最高能层符号是_____________.
(3)元素周期表中某些元素性质相似,如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互溶,体现了_____________规则.
(4)与氧在同一周期的主族元素中第一电离能比氧大的元素有_____________个.
(5)下列状态的铁中,电离最外层的一个电子所需能量最大的是_____________(填编号).
A. B. C. D.
(6)储氢合金能有效解决氢气贮存和运输,对大规模使用氢能具有重要的意义.可用和处理储氢合金电极,中电负性最小元素的基态原子核外电子有_____________种不同空间运动状态.
【答案】(1) ①. ②. 的价电子排布为半充满,比较稳定
(2) ①. ②. N
(3)对角线 (4)2 (5)A
(6)11
【解析】
【小问1详解】
元素位于元素周期表的区;比稳定的原因为,的价电子排布为半充满,比较稳定;
【小问2详解】
列出的元素符号的基态原子中,未成对电子数最多的是元素,价电子排布式为,有6个未成对电子;该元素基态原子中电子占据的最高能层是第四能层,能层符号是N;
【小问3详解】
元素周期表中某些元素性质相似,如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃且互溶,体现了对角线规则;
【小问4详解】
与氧在同一周期的主族元素中第一电离能比氧大的元素有氮、氟元素,有2种;
【小问5详解】
下列状态的铁中,电离最外层的一个电子所需能量最大的是,
A.该状态为的基态,由于的3d轨道半充满,较稳定,电离最外层一个电子所需的能量较大,A符合题意;
B.该状态为的基态,电离最外层一个电子所需能量小于的基态,B不符合题意;
C.该状态为的激发态,电离最外层一个电子所需能量小于的基态,C不符合题意;
D.该状态为的激发态,电离最外层一个电子所需能量小于的基态,D不符合题意;
故选A;
【小问6详解】
中电负性最小元素是钠元素,其基态原子核外电子有11种不同空间运动状态。
16. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,许多化学反应都是在水溶液中进行。
(1)醋酸是一种常见的弱酸,试列举一种能促进醋酸电离,且可使醋酸溶液导电性增强的措施:_____。等体积、等浓度的醋酸溶液和NaOH溶液混合,所得溶液不呈中性的原因是_____(用离子方程式表示)。
(2)25℃时,碳酸、次氯酸的Ka如表所示:
弱酸
H2CO3
HClO
Ka
,
①25℃下向NaOH溶液中通入适量CO2气体,当时,溶液的pH≈_____(已知)。
②一定浓度的Na2CO3溶液中,_____[用含、的代数式表示]。
③25℃时,NaClO的水解常数Kh=_____(保留两位有效数字)。
(3)25℃时,pH=11的NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度为c1,pH=11的CH3COONa溶液中由水电离出的OH-浓度为c2,则_____。
(4)已知:25℃时,、。清理锅炉水垢时,常加入较浓Na2CO3溶液,使CaSO4转化为CaCO3,再用稀盐酸处理。将一定浓度的Na2CO3溶液加入锅炉中,充分浸泡后,所得悬浊液中≈_____(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 向溶液中加入适量氨水、NaOH等碱性溶液或加热 ②. CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(2) ①. 10.32 ②. c()+2c(H2CO3) ③. 3.3×10-7
(3)1.0×10-8
(4)1.44×104
【解析】
【小问1详解】
醋酸是一种常见的弱酸,在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,其电离产生的离子浓度较小,因此溶液的导电能力较弱,其中一种能够促进醋酸电离,且可使醋酸溶液导电性增强的措施为:向溶液中加入适量氨水、NaOH等碱性溶液或加热;等体积、等浓度的醋酸溶液和NaOH溶液混合,二者恰好发生中和反应:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,反应后所得溶液溶质为CH3COONa,该盐是强碱弱酸盐,CH3COO-会发生水解反应:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,导致溶液中c(OH-)>c(H+),导致溶液呈碱性而不呈中性,则所得溶液不呈中性的原因是:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
【小问2详解】
①H2CO3电离平衡常数Ka2==4.8×10-11,25℃时,向NaOH溶液中通入CO2气体,当溶液中c()=c()时,Ka2==c(H+)=4.8×10-11,所以pH=-lgc(H+)=11-lg4.8≈10.32;
②Na2CO3是强碱弱酸盐,水解使其溶液显碱性。在Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c()+2c(H2CO3),则c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2CO3);
③25℃时HClO的电离平衡常数Ka=3.0×10-8,25℃时,NaClO的水解常数Kh==≈3.3×10-7;
【小问3详解】
NaOH是一元强碱,在25℃时,pH=11的NaOH溶液中H+来自水的电离,则水电离产生OH-的浓度c1=c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)=10-11 mol/L;pH=11的CH3COONa溶液中H2O电离产生的H+一部分与CH3COO-结合变为CH3COOH,一部分仍然以H+形式存在于溶液中,溶液中c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,溶液中OH-就是水电离产生的,则水电离产生OH-的浓度c2=c(OH-)水= 10-3 mol/L,所以=1.0×10-8;
【小问4详解】
清理锅炉水垢时,常加入较浓Na2CO3溶液,使CaSO4转化为CaCO3,再用稀盐酸处理。将一定浓度的Na2CO3溶液加入锅炉中,充分浸泡后,所得悬浊液中=≈1.44×104。
17. 工业上以软锰矿(主要成分,还含有少量的、、等)为原料制取金属锰的工艺流程如图所示:
(1)软锰矿“粉磨”的目的是_____。
(2)写出“浸出”操作中氧化还原反应的离子方程式_____。
(3)浸渣的主要成分是_____。
(4)“除杂”反应中X可以是_____(填标号)。
A. B. C. D.
(5)写出“沉锰”操作中发生反应的离子方程式_____。该操作包括过滤、洗涤等步骤,简述检验洗涤沉淀时是否洗干净的方法_____。
(6)“电解”操作中电极均为惰性电极,写出阴极的电极反应式_____。
(7)在废水处理中常用将转化除去,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a=_____。(已知:25℃时,的电离常数,;)
【答案】(1)增大接触面积,加快浸出速率及提高原料的浸出率
(2)MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
(3)SiO2 (4)AD
(5) ①. Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑ ②. 取最后一次的洗涤液少许于试管中,往试管中滴加盐酸,再加氯化钡,若不产生白色沉淀,则说明沉淀已经洗涤干净,否则则说明沉淀未洗涤干净
(6)Mn2++2e-=Mn
(7)5
【解析】
【分析】由化学工艺流程可知,“浸出”步骤时,MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2与硫酸和硫酸亚铁混合反应,SiO2不溶于酸,为“浸渣”的主要成分;经亚铁离子和二氧化锰的氧化还原反应,氧化铝和硫酸的反应等,所得滤液含有Mn2+、Fe2+、Al3+,“除杂”反应中X的目的是调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝;滤液利用NH4HCO3“沉锰”,生成MnCO3沉淀,沉淀经硫酸溶解,得到硫酸锰溶液,“电解”时电解的是MnSO4溶液,阴极发生还原反应得到Mn。
【小问1详解】
“粉磨”是将软锰矿粉碎,增大接触面积,加快浸出速率及提高原料的浸出率。
【小问2详解】
“浸出”操作中二氧化锰将Fe2+氧化生成Fe3+,同时生成Mn2+,氧化还原反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。
【小问3详解】
据分析,“浸渣”的主要成分是SiO2。
【小问4详解】
“除杂”反应中X的目的是调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+沉淀,但不能引入新的杂质离子,可以选择MnO和Mn(OH)2,答案选AD。
【小问5详解】
利用NH4HCO3“沉锰”,生成MnCO3沉淀的离子方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑;
沉锰后滤液中含有硫酸根离子,检验沉淀是否洗净只需要检验最后一次洗涤液是否含有硫酸根离子则可,故检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次的洗涤液少许于试管中,往试管中滴加盐酸,再加氯化钡,若不产生白色沉淀,则说明沉淀已经洗涤干净,否则则说明沉淀未洗涤干净。
【小问6详解】
“电解”时电解的是MnSO4溶液,阴极上Mn2+得电子发生还原反应生成金属锰:Mn2++2e-=Mn。
【小问7详解】
根据c(Mn2+)及Ksp(MnS)=1.4×10-15,当Mn2+开始沉淀时,=7.0×10-14mol·L-1,根据电离方程式,得K2==7.0×10-15,c(H+)=1.0×10-5mol·L-1,则pH=5。
18. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g)。
(1)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:
①反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=___________mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K=___________。
③T2时Cl2的平衡转化率为___________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示:
①该反应的ΔH___________(填“>”“<”或“=”)0。
②在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为___________。
③若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=___________(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
【答案】(1) ①. 0.1 ②. 2 ③. 50%
(2) ①. < ②. 40% ③.
【解析】
【小问1详解】
①由方程式结合图可知,反应开始到10min时NO的平均反应速率。
②T2时达到平衡时,NOCl浓度1mol/L,
该反应的平衡常数;
③由②分析可知,T2时Cl2的平衡转化率为;
【小问2详解】
①根据图像,升高温度,平衡时NO的转化率减小,说明平衡逆向移动,说明该反应正反应属于放热反应,ΔH<0;
②根据图像,在p压强条件下,M点时容器内NO转化率为50%;设一氧化氮、氯气投料分别为2mol、1mol,则:
NO的体积分数为40%。
③结合②分析可知,M点的压强平衡常数。
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