内容正文:
丰城中学2024-2025学年下学期高一段考试卷
化学
相对原子质量:Li-7 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55
一、单项选择题(共14小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学在生活生产中发挥着重要作用。下列说法正确的是
A. 明矾可用于自来水的消毒和净化
B. 新冠疫情期间可用无水乙醇、漂白液对环境进行杀菌消毒
C. 工业上可对溶液加水稀释,同时加热,焙烧制备
D. 化工生产中常用CuS除去溶液中的和
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾只能净水,不能消毒,A项错误;
B.消毒用到的酒精是75%的医用酒精,不是无水乙醇,B项错误;
C.易水解,加热过程中HCl易挥发,完全水解得到Sn(OH)4,焙烧,Sn(OH)4受热分解得到,C项正确;
D.CuS比FeS更难溶,故不能用CuS除去溶液中的,D项错误;
答案选C。
2. 下列关于水溶液中的离子平衡问题叙述正确的是
A. 等物质的量浓度的三种溶液中,的大小顺序为①>③>②
B. 常温下,用的NaOH溶液滴定的溶液,应该选择甲基橙作指示剂
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【详解】A.为强酸弱碱盐,铵根离子水解;为弱酸弱碱盐,醋酸根离子的水解促进铵根离子的水解;电离出的铝离子的水解对铵根离子的水解有抑制作用,的大小顺序:,A错误;
B.恰好中和时溶液中得到CH3COONa溶液,强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选酚酞作指示剂,B错误;
C.溶液与溶液等体积混合:,物料关系:,C错误;
D.溶液中,存在电荷守恒:,存在物料守恒:,两式联立:,D正确;
答案选D。
3. 下列说法正确的是
A. 属于弱电解质
B. 常温下,溶液和溶液均显中性,水的电离程度相同
C. 常温下,的溶液中,可能大量共存
D. 常温下,溶液中水电离出,则溶液的可能等于3或11
【答案】D
【解析】
【详解】A.可完全电离出钠离子和碳酸氢根,属于强电解质,A错误;
B.常温下,溶液和溶液均显中性,是强碱强酸盐,对水电离无影响,是弱碱弱酸盐,促进水的电离,因此溶液中水的电离程度大,B错误;
C.常温下,的溶液的,溶液中存在大量OH-,与OH-反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;
D.常温下,溶液中水电离出,当溶液中的H+只由水电离出来时,则溶液的等于3,当溶液中的OH-只由水电离出来时,,则溶液的等于11,D正确;
答案选D。
4. K、Ka、KW分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是
A. 2SO2+O22SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
B. 室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大
C. 25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中KW不相等
D. 在500℃、20 MPa条件下,在5 L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.2SO2+O22SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,则此条件不能是温度,可能为催化剂、压强或浓度,加压时SO2的转化率增大、减压时SO2的转化率减小,同时改变反应物和生成物的浓度(此时压强可能会发生改变)时,SO2的转化率可能不变,A正确;
B.电离度除受电解质的性质、温度的影响外,还受浓度、其它电解质等因素的影响,弱电解质浓度越小电离度越大,虽然室温下K(HCN)<K(CH3COOH),但并不能说明任何浓度下CH3COOH的电离度一定比HCN的大,B不正确;
C.25 ℃时,不管是酸溶液、碱溶液还是盐溶液,水的电离常数都相等,所以pH均为4的盐酸和NH4I溶液中KW相等,C不正确;
D.对于一个可逆反应,平衡常数只受温度变化的影响,不受其它外界因素的影响,在500℃、20 MPa条件下,在5 L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K不变,D不正确;
故选A。
5. 在一个恒容绝热的密闭容器中,发生可逆反应: △H>0,已知M的状态未知,则下列描述一定不能作为达到平衡的标志是
A. 体系的温度不变时 B. 反应速率时
C. 混合气体的密度不变时 D. 气体的平均相对分子质量不变时
【答案】B
【解析】
【分析】该反应为绝热体系、正反应方向为吸热反应。
【详解】A.该反应为吸热反应,体系温度降低,当体系的温度不变,说明达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应速率2v(N)正=v(Q)逆时,不同物质表示的正、逆反应速率之比与化学计量数之比不等,故不能说明达到平衡状态,B符合题意;
C.若M为非气体时,气体质量增加,体积不变,密度改变,当混合气体的密度不变时达到平衡状态,C不符合题意;
D.平均相对分子质量=,若M为气体,则总质量不变,总物质的量会变,平均相对分子质量改变;若M不为气体,则总质量会变,总物质的量不变,平均相对分子质量改变,故气体的平均相对分子质量不变时可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,D不符合题意;
答案选B。
6. 用下列实验装置进行相应实验,其中装置正确且能达到实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.为装有溶液的滴定管排气泡
C.煅烧石灰石
D.制取无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.缺少搅拌装置环形玻璃搅拌棒,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会氧化碱式滴定管下端的橡胶管,应该使用酸式滴定管中,故B错误;
C.煅烧石灰石应该使用坩埚,而不能是蒸发皿,故C错误;
D.MgCl2⋅6H2O在HCl气流中受热时,HCl能够抑制氯化镁水解,使用图中装置可以制备无水MgCl2,故D正确;
故答案为:D。
7. 钛酸是一种理想的嵌入型电极材料,与普通石墨烯锂电池相比,电位比较高,安全性相对较好,该原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极的电极反应式:
B. 该隔膜为阴离子交换膜
C. 当、两极质量变化差为时,理论上转移电子
D. 电极的电极反应式:
【答案】D
【解析】
【分析】由原电池的工作原理可知,M电极负极锂元素化合价升高,则M作负极,发生氧化反应:;N电极附近锂元素化合价降低,则N作正极,发生还原反应:。
【详解】A.由分析可知,电极为负极,其电极反应式:,A错误;
B.放电时,由电池的负极移向正极,该隔膜为阳离子交换膜,B错误;
C.当、两极质量变化之差为时,即有由左侧极转移至右侧极,理论上转移电子,C错误;
D.由分析可知,电极为正极,其电极反应式:,D正确;
答案选D。
8. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向2mL0.1mol·L-1溶液中滴加几滴酸性溶液,溶液紫色褪去
具有还原性
B
取2mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,加入0.5mL0.1mol·L-1溶液,充分反应后滴入几滴KSCN溶液,溶液变成红色
KI与溶液的反应有一定限度
C
用pH试纸分别测溶液和溶液的pH,溶液的pH大
D
向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中氯离子也有还原性,滴加几滴酸性溶液,溶液紫色褪去,不能证明具有还原性,A错误;
B.取2mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,加入0.5mL0.1mol·L-1溶液,碘离子过量,充分反应后滴入几滴KSCN溶液,溶液变成红色,说明溶液中还存在铁离子,能证明KI与溶液的反应有一定限度,B正确;
C.不知两种盐溶液的浓度大小,不能通过溶液的pH大小判断两种酸的电离常数大小,C错误;
D.向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,溶液中银离子过量,加入KI溶液,一定会产生黄色沉淀,不能证明,D错误;
故选B。
9. (马来酸,用表示)是一种有机二元酸,常温下,其电离常数。常温下,向溶液中加入溶液进行中和滴定,溶液的随加入的溶液体积的变化如图所示,下列说法错误的是
A. 若不考虑第二步电离,则约2
B. b点时溶液中由水电离出的
C. c点时溶液中
D. 使用酚酞作指示剂,滴定终点现象为溶液由无色变为粉红色
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,a点为0.1mol/L H2A溶液、b点为NaHA溶液、c点为Na2A溶液。
【详解】A.若不考虑第二步电离,由电离常数可知,溶液中氢离子浓度约为,则溶液的pH约为2,故A正确;
B.由分析可知,b点为NaHA溶液,由电离常数可知,HA—在溶液中的水解常数Kh==<Ka2,说明HA—在溶液中的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性,则溶液中的氢离子抑制水的电离,水电离出的氢离子浓度小于10—7mol/L,故B错误;
C.由分析可知,c点Na2A溶液,溶液中存在质子守恒关系,故C正确;
D.H2A溶液和氢氧化钠溶液完全反应生成的强碱弱酸盐Na2A在溶液中水解使溶液呈碱性,滴定时可用酚酞作指示剂,滴定终点现象为溶液由无色变为粉红色,故D正确;
故选B。
10. 25℃时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25℃时,CaCO3的Ksp(CaCO3)=2.8×10-9。据图分析,下列说法不正确的是
A. x的数值为2×10-5
B. c点时有碳酸钙沉淀生成
C. b点与d点对应的溶度积相等
D. 加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
【答案】D
【解析】
【分析】图像为在水中的沉淀溶解平衡曲线,曲线上b点和d点为饱和状态,a点不饱和,而c为过饱和状态,据此分析;
【详解】A.在d点,c()=1.4×10-4 mol/L,因室温时,CaCO3 的溶度积Ksp =2.8×10-9 ,所以c(Ca2+)==2×10-5 mol/L,故x的数值为2×10-5, A正确;
B.在 c 点 c (Ca2 +)>2×10-5,即相当于增大钙离子浓度,溶解平衡左移,有CaCO3生成,B正确;
C.b 点与 d 点在相同的温度下,溶度积相等,C正确;
D.若d 点溶液中有固体剩余,加入蒸馏水后如仍为饱和溶液,则c (Ca2 +)、c()都不变,若为不饱和溶液,则二者浓度都减小,故不可能使溶液由 d 点变成 a 点,D错误;
故选D。
11. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论正确的是
A. 图①中该反应,且
B. 图②在一定条件下,c(X)随时间t的变化,正反应的,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图③若m + n = p,则a曲线可能是增大了压强
D. 图④中曲线表示一定压强下NO的平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,压强最小的是B点,化学平衡常数最小的是A点
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同温度下,随压强增大,Z体积分数减小,说明平衡逆向移动,逆反应方向为气体分子数减小,正反应方向为气体分子数增大,即;升高温度,Z体积分数增大,说明平衡正向移动,即正反应方向为吸热反应,,故A错误;
B.图②中T1时反应更快到达平衡,温度T1> T2,升高温度,X的平衡浓度增大,说明平衡逆移,故正反应的,但是M点正反应速率=M点逆反应速率>W点逆反应速率>N点逆反应速率,故B错误;
C.图③若,则a曲线提前达到平衡,且B的物质的量分数不变,可能是使用了催化剂,也可能是增大压强,故C正确;
D.图④中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,该反应过程中气体体积减小,增大压强,平衡正向移动,NO的平衡转化率增大,则压强最小的是A点,升高温度,NO的平衡转化率减小,平衡逆向移动,该反应为放热反应,A点温度最低,化学平衡常数最大,故D错误;
故选C。
12. 某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程中与溶液体积的关系如图所示,该温度下,,下列有关说法正确的是
A. 溶液中:
B. 向等物质的量浓度的与的混合溶液中逐滴加入溶液,先沉淀
C. 的沉淀溶解平衡常数的数量级为
D. a、b、c三点溶液中水电离程度:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫化钠溶液中存在电荷守恒关系,故A错误;
B.等体积、等浓度的氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好反应生成硫化铜沉淀和氯化钠,由图可知,b点加入氢氧化钠溶液的体积为10mL时,氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好反应,溶液中铜离子浓度为10—17.7mol/L,则硫化铜的溶度积为10—17.7×10—17.7=10—35.4<,所以向等物质的量浓度的与的混合溶液中逐滴加入溶液,先沉淀,故B正确;
C.等体积、等浓度的氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好反应生成硫化铜沉淀和氯化钠,由图可知,b点加入氢氧化钠溶液的体积为10mL时,氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好反应,溶液中铜离子浓度为10—17.7mol/L,则硫化铜的溶度积为10—17.7×10—17.7=10—35.4,数量级为10—36,故C错误;
D.氯化铜、硫化钠在溶液中水解促进水电离,由图可知,b点加入氢氧化钠溶液的体积为10mL时,氯化铜溶液与硫化钠溶液恰好反应得到氯化钠溶液,氯化钠在溶液中不发生水解反应,对水的电离没有影响,所以水的电离程度最小的是点溶液,则水的电离程度,故D错误;
故选B。
13. 向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进CaC2O4溶解,总反应为⇌。平衡时,分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如。已知。
下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ表示的变化关系
B. 时,和的分布系数关系为
C. 时,溶液中
D. 总反应⇌的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中,不断通入HCl气体调节体系pH时,CaC2O4逐渐溶解,c()和逐渐降低,c(Ca2+)逐渐增大、和先增大后减小,和逐渐增大,所以图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示、、、与pH的变化关系,由图可知,时,此时,同理,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示、、、与pH的变化关系,A正确;
B.,则pH=5.5时,,即和的分布系数关系,B正确;
C.时、,元素守恒关系为,电荷守恒关系为,则,C错误;
D.总反应⇌的平衡常数,D正确;
故合理选项是C。
14. 常温下,分别向溶液中滴加溶液,代表]与的关系如图所示。下列叙述错误的是
已知:,完全电离;当平衡常数时该反应不可逆。
A. 代表和关系的直线是 B.
C. 点坐标近似为(5.47,-0.77) D. 不能完全溶解在中
【答案】D
【解析】
【分析】HX、HY都是一元弱酸,它们两条直线是平行的,故代表与的关系,,相同时,,,故L1代表与的关系,L2代表与的关系。
【详解】A.根据分析,代表与的关系,A正确;
B.根据a点坐标,=,根据b点坐标,=,,B正确;
C.根据c点坐标,=7时,,可得,,m点代表,可得,常温下,,求出m点,≈5.47,,可得纵坐标约为-0.77,点坐标近似为(5.47,-0.77),C正确;
D.的平衡常数,属于可逆反应,虽然该反应是可逆反应,但是当HY浓度足够大时能完全溶解在中,D错误;
故选D。
二、填空题(共58分)
15. 已知25℃时弱电解质的电离平衡常数如下:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2C2O4
NH3·H2O
电离平衡常数(mol·L-1)
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=5.6×10-2
Ka2=5.4×10-5
Kb=1.7×10-5
(1)向20 mL 0.1 mol·L-1 HCN溶液中滴加10mL 0.1mol·L-1 NaOH溶液时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________。
(2)等体积等浓度的HCOOH和H2C2O4溶液加水稀释到相同pH,加入水的量:HCOOH___________H2C2O4(填“>”“<”或“=”)。
(3)等体积等浓度的HCOONa和NaCN溶液中,阴离子数目HCOONa___________NaCN(填“>”“<”或“=”)。
(4)属于___________(填“酸式盐”、“碱式盐”或“正盐”),的二级电离方程式为___________;请写出NaClO溶液和(具有还原性)溶液反应的离子方程式:___________。
(5)常温下,向20 mL浓度均为0.1mol·L-1的氨水和HCOONa溶液中分别滴加浓度均为0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液和HCOOH溶液,-lgc水(H+)随加入溶液体积的变化如图所示。向氨水中滴加HCOOH溶液的曲线为___________,向HCOONa溶液中滴加NH4Cl溶液的曲线为___________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(6)现有固体,常温下每次用的溶液处理,至少需要加入___________次才能使全部转化为。[ ]
【答案】(1)
(2)< (3)>
(4) ①. 正盐 ②. ③.
(5) ①. b ②. d
(6)7
【解析】
【小问1详解】
是弱酸,部分电离,向20 mL 0.1 mol·L-1 HCN溶液中滴加10mL 0.1mol·L-1 NaOH溶液时,得到等浓度的HCN和溶液,水解常数为,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液显碱性,故离子浓度大小顺序为:;
【小问2详解】
由表中可知,草酸 () 的第一电离常数 ,远大于甲酸 (),因而同浓度下草酸起始酸性更强;要令两者稀释至相同 pH,显然须对更强的酸(草酸)稀释得更多,故加水量满足:HCOOH < ;
【小问3详解】
酸性:HCOOH,则等体积等浓度的HCOONa和NaCN溶液中,NaCN水解程度更大,水解方程式分别为:和,即NaCN溶液中更大,更小,根据电荷守恒,溶液中阴离子数目等于阳离子数目,一样,阴离子数目:HCOONa>NaCN;
【小问4详解】
酸式盐是电离时生成的阳离子除金属离子外还有氢离子,阴离子为酸根离子,如;正盐是酸碱完全中和的产物,其特点是不含能电离的或,仅由金属阳离子或和酸根离子构成,由表可知,仅有2步电离,即不能电离出,故是正盐;的二级电离为:;NaClO溶液和(具有还原性)溶液反应,将NaClO溶液中的Cl由+1价还原为-1价,离子方程式为:;
【小问5详解】
向氨水中滴加HCOOH溶液生成,促进水的电离,当加入20 mL HCOOH溶液,溶质为,对水电离促进程度最大,继续加入,水的电离被抑制,电离程度减小,故氨水中滴加HCOOH溶液的曲线为b。HCOONa溶液中水解生成,水解水解生成,故向HCOONa溶液中滴加NH4Cl溶液是互相促进水解,水的电离程度增大,因为一开始HCOONa溶液中水解是促进水的电离,-lgc水(H+) <7,曲线d符合;
【小问6详解】
固体为0.2mol,若常温下每次用的溶液处理为a mol,,则,,,得,,则至少需要加7次。
16. KMnO4是常用的氧化剂之一,碳化法制备高锰酸钾的实验步骤如下:
回答下列问题:
(1)“熔融氧化”操作应在_______坩埚中进行(填“瓷”、“氧化铝”或“铁”),将Mn元素氧化为K2MnO4,该反应的化学方程式为_______。
(2)“歧化”操作在如图所示装置中进行。
①下列气体也可选装置A进行制备的是_______(填标号)。
a.MnO2与浓盐酸制Cl2 b.CaO与浓氨水制NH3 c.Zn与稀硫酸制H2 d.Na2SO3与70%硫酸制SO2
②为了提高KMnO4的产率,装置B中的试剂为_______。
③实验过程中应控制CO2的通入量,若通入CO2过多,可能会导致产品中含有较多的_______杂质(填化学式),从含KMnO4的溶液中分离出KMnO4粗品的基本操作为_______。
(3)测定KMnO4粗品纯度的实验步骤:称取粗品(杂质不与Fe2+发生反应)于烧杯中溶解,并加稀硫酸酸化,配成250mL待测溶液。取标准溶液于锥形瓶中,再用待测液滴定标准液,滴定至终点时记录数据,重复以上实验三次,平均消耗待测液12.50mL。
①则KMnO4粗品的纯度为_______%(含m的计算式表示)。
②下列情况会导致KMnO4粗品的纯度测量值偏小的是_______(填标号)。
A.在烧杯中溶解时,有少量液体溅出
B.采用如上图所示方法转移溶液,并完成250mL溶液的配制
C.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生
【答案】(1) ①. 铁 ②.
(2) ①. c ②. 饱和溶液 ③. ④. 蒸发浓缩、降温结晶、过滤(洗涤、干燥)
(3) ①. ②. AB
【解析】
【分析】在碱性条件下,氯酸钾与二氧化锰加热熔融发生氧化还原反应,二氧化锰被氧化成锰酸钾,冷却以后,配制成锰酸钾溶液,通入二氧化碳发生歧化反应,生成高锰酸钾和二氧化锰,蒸发浓缩,冷却结晶得高锰酸钾晶体。
【小问1详解】
“熔融氧化”时加入了碱,碱和瓷坩埚中SiO2、碱和氧化铝均反应,操作应在铁坩埚中进行,氯酸钾与二氧化锰碱性条件下加热熔融发生氧化还原反应,二氧化锰被氧化成锰酸钾,该反应的化学方程式为。
【小问2详解】
①A为简易的启普发生器,仅适用于块状难溶固体和液体的反应、无需加热且不会剧烈放热的反应;
a.MnO2与浓盐酸制Cl2需要加热,a不选;
b.CaO为粉末状,b不选;
c.Zn与稀硫酸制H2为块状难溶固体和液体的反应、无需加热,c选;
d.Na2SO3为粉末状,d不选;
故选c;
②挥发的HCl会与KMnO4反应从而使其产率下降,因此B中饱和NaHCO3溶液可用于除去CO2中的HCl气体,装置B中的试剂为饱和NaHCO3溶液。
③KOH会和过量的CO2反应生成KHCO3,可能会导致产品中含有较多的KHCO3杂质;由于KMnO4受热易分解,从含KMnO4的溶液中分离出KMnO4粗品的基本操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤(洗涤、干燥)。
【小问3详解】
①由得失电子守恒,得关系式为5Fe2+~,250mL待测液中,n(KMnO4)=0.025×0.01××mol=0.001mol,则KMnO4粗品的纯度为;
②A.在烧杯中溶解时,有少量液体溅出,导致溶质损失,待测液浓度偏小,A符合题意;
B.移液时,玻璃棒需在刻度线下部,否则会导致溶液流出,导致溶质损失,故采用如上图所示方法转移溶液,并完成250mL溶液的配制,会使待测液浓度偏小,B符合题意;
C.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡产生,消耗的待测液体积偏小,待测液浓度偏大,C不符合题意;
故选AB。
17. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。
I.某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下:
已知:①
②加沉淀剂使一种金属离子浓度,其他金属离子不沉淀,即认为可完全分离。
③以氢氧化物形式沉淀时与溶液的关系如图所示。
(1)“酸浸”步骤,可提高钴元素浸出效率的操作有___________ (1条即可)。
(2)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中___________,据此判断___________(填“能”或“不能”)实现和的完全分离。
(3)“沉淀”步骤,用调,目的是将___________ (离子)转化为沉淀。
(4)“沉钴”步骤,控制溶液,加入适量,反应的离子方程式为___________。
II.三氯化六氨合钴是一种橙黄色晶体,可由实验室制备而成。
i.准确称取ag制备的产品,配制成溶液,移取溶液于锥形瓶中;
ⅱ.滴加少量溶液作指示剂,用的溶液滴定至终点;
ⅲ.平行测定三次,消耗溶液的平均体积为VmL,计算晶体中Cl元素的质量分数。
已知:AgCl为白色沉淀,,为砖红色沉淀,。
(5)ⅱ中,滴定终点的现象是___________。
(6)制备的晶体中Cl元素的质量分数是___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)研磨粉碎、适当增加硫酸浓度、加热等
(2) ①. ②. 不能
(3)
(4)
(5)溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内不消失
(6)
【解析】
【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节pH=4,铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去;第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到Co(OH)3。
【小问1详解】
增大反应物接触面积、增大反应物浓度等可提高反应速率,加快“酸浸”的效率可采取的方法是研磨粉碎、适当增加硫酸浓度、加热等;
【小问2详解】
假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(S2-)==,则c(Co2+)==,小于0.1mol/L,说明大部分Co2+也转化为硫化物沉淀,据此判断不能实现Zn2+和Co2+的完全分离;
【小问3详解】
“沉锰”步骤中,同时将Fe2+氧化为Fe3+,“沉淀”步骤中用NaOH调pH=4,可以将Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3,因此,加氢氧化钠调pH=4目的是将Fe3+完全沉淀;
【小问4详解】
“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+生成Co(OH)3,ClO-被还原为Cl-,其反应的离子方程式为;
【小问5详解】
由题可知,, ,则滴入相同浓度的银离子,氯离子会优先沉淀,当氯离子沉淀完全,银离子开始与铬酸根离子反应,则会生成Ag2CrO4为砖红色沉淀,所以滴定终点的现象为:溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
【小问6详解】
参与反应的银离子与氯离子物质的量之比为1:1,则Cl元素的质量分数是:。
18. 回答下列问题:
(1)N2O4(g)2NO2(g)该反应中N2O4、NO2的消耗速率与各自浓度间存在关系:,,其中k1、k2是与反应温度有关的常数。平衡常数K=___________(用k1、k2表示),图中X表示N2O4或NO2,表示NO2的曲线是___________(填“AB”或“AC”),图中标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点是___________。
(2)某温度下,N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应:①2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反应) ΔH<0 ②2NO2(g)N2O4(g)(快反应) ΔH<0,体系的总压强p(总)和p(O2)随时间的变化如下图所示:
①表示反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1___________E2(填“>”“<”或“=”)。
②已知N2O5分解的反应速率v=0.12p(N2O5) (kPa·h-1),t=10 h时,p(N2O5)=___________kPa,v=___________kPa·h-1(结果保留两位小数,下同)。
③该温度下2NO2(g)N2O4(g)反应的平衡常数Kp=___________kPa-1(Kp是以分压表示的平衡常数)。
【答案】(1) ①. ②. AC ③. B点和D点
(2) ①. > ②. 28.2 ③. 3.38 ④. 0.05
【解析】
【小问1详解】
反应达到平衡时v(正)=v(逆),即消耗速率有2v(N2O4)=v(NO2),则,平衡常数;平衡时耗速率2v(N2O4)=v(NO2),图中B、D两点满足此关系,说明B、D点达到平衡;D点速率是B点的两倍,故D点所在曲线AC表示NO2;
【小问2详解】
①反应①为慢反应,活化能更大,故E1>E2;
②分解反应进行10h后,O2的压强为12.8kPa,反应的五氧化二氮的分压为25.6 kPa,起始压强为53.8 kPa,故此时N2O5压强为53.8 kPa-2×12.8 kPa =28.2 kPa;v=0.12×28.2 kPa·h-1≈3.38 kPa·h-1;
③当N2O5全部分解,生成的NO2、O2的压强分别为107.6 kPa、26.9 kPa, NO2转化为N2O4达到平衡时,设N2O4压强为x kPa,可列三段式:
,平衡时总压为94.7 kPa,故有107.6-2x+26.9+x=94.7,x=39.8,NO2压强为28 kPa,则。
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丰城中学2024-2025学年下学期高一段考试卷
化学
相对原子质量:Li-7 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55
一、单项选择题(共14小题,每小题有四个选项,其中只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学在生活生产中发挥着重要作用。下列说法正确的是
A. 明矾可用于自来水的消毒和净化
B. 新冠疫情期间可用无水乙醇、漂白液对环境进行杀菌消毒
C 工业上可对溶液加水稀释,同时加热,焙烧制备
D. 化工生产中常用CuS除去溶液中的和
2. 下列关于水溶液中的离子平衡问题叙述正确的是
A. 等物质的量浓度的三种溶液中,的大小顺序为①>③>②
B. 常温下,用的NaOH溶液滴定的溶液,应该选择甲基橙作指示剂
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 溶液中存在:
3. 下列说法正确的是
A. 属于弱电解质
B. 常温下,溶液和溶液均显中性,水的电离程度相同
C. 常温下,的溶液中,可能大量共存
D. 常温下,溶液中水电离出,则溶液的可能等于3或11
4. K、Ka、KW分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是
A. 2SO2+O22SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
B. 室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大
C. 25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中KW不相等
D. 在500℃、20 MPa条件下,在5 L密闭容器中进行合成氨反应,使用催化剂后K增大
5. 在一个恒容绝热的密闭容器中,发生可逆反应: △H>0,已知M的状态未知,则下列描述一定不能作为达到平衡的标志是
A. 体系的温度不变时 B. 反应速率时
C. 混合气体的密度不变时 D. 气体的平均相对分子质量不变时
6. 用下列实验装置进行相应实验,其中装置正确且能达到实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.为装有溶液的滴定管排气泡
C.煅烧石灰石
D.制取无水
A. A B. B C. C D. D
7. 钛酸是一种理想的嵌入型电极材料,与普通石墨烯锂电池相比,电位比较高,安全性相对较好,该原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极的电极反应式:
B. 该隔膜为阴离子交换膜
C. 当、两极质量变化差为时,理论上转移电子
D. 电极的电极反应式:
8. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向2mL0.1mol·L-1溶液中滴加几滴酸性溶液,溶液紫色褪去
具有还原性
B
取2mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中,加入0.5mL0.1mol·L-1溶液,充分反应后滴入几滴KSCN溶液,溶液变成红色
KI与溶液的反应有一定限度
C
用pH试纸分别测溶液和溶液的pH,溶液的pH大
D
向2mL0.1mol·L-1溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液,先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
9. (马来酸,用表示)是一种有机二元酸,常温下,其电离常数。常温下,向溶液中加入溶液进行中和滴定,溶液的随加入的溶液体积的变化如图所示,下列说法错误的是
A. 若不考虑第二步电离,则约为2
B. b点时溶液中由水电离出的
C. c点时溶液中
D. 使用酚酞作指示剂,滴定终点现象为溶液由无色变为粉红色
10. 25℃时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25℃时,CaCO3的Ksp(CaCO3)=2.8×10-9。据图分析,下列说法不正确的是
A. x的数值为2×10-5
B. c点时有碳酸钙沉淀生成
C. b点与d点对应的溶度积相等
D. 加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
11. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论正确的是
A. 图①中该反应的,且
B. 图②在一定条件下,c(X)随时间t的变化,正反应的,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图③若m + n = p,则a曲线可能是增大了压强
D. 图④中曲线表示一定压强下NO的平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,压强最小的是B点,化学平衡常数最小的是A点
12. 某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程中与溶液体积的关系如图所示,该温度下,,下列有关说法正确的是
A. 溶液中:
B. 向等物质的量浓度的与的混合溶液中逐滴加入溶液,先沉淀
C. 的沉淀溶解平衡常数的数量级为
D. a、b、c三点溶液中水的电离程度:
13. 向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进CaC2O4溶解,总反应为⇌。平衡时,分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如。已知。
下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ表示的变化关系
B. 时,和的分布系数关系为
C. 时,溶液中
D. 总反应⇌的平衡常数
14. 常温下,分别向溶液中滴加溶液,代表]与的关系如图所示。下列叙述错误的是
已知:,完全电离;当平衡常数时该反应不可逆。
A. 代表和关系的直线是 B.
C. 点坐标近似为(5.47,-0.77) D. 不能完全溶解在中
二、填空题(共58分)
15. 已知25℃时弱电解质的电离平衡常数如下:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2C2O4
NH3·H2O
电离平衡常数(mol·L-1)
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=5.6×10-2
Ka2=54×10-5
Kb=1.7×10-5
(1)向20 mL 0.1 mol·L-1 HCN溶液中滴加10mL 0.1mol·L-1 NaOH溶液时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________。
(2)等体积等浓度的HCOOH和H2C2O4溶液加水稀释到相同pH,加入水的量:HCOOH___________H2C2O4(填“>”“<”或“=”)。
(3)等体积等浓度的HCOONa和NaCN溶液中,阴离子数目HCOONa___________NaCN(填“>”“<”或“=”)。
(4)属于___________(填“酸式盐”、“碱式盐”或“正盐”),的二级电离方程式为___________;请写出NaClO溶液和(具有还原性)溶液反应的离子方程式:___________。
(5)常温下,向20 mL浓度均为0.1mol·L-1的氨水和HCOONa溶液中分别滴加浓度均为0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液和HCOOH溶液,-lgc水(H+)随加入溶液体积的变化如图所示。向氨水中滴加HCOOH溶液的曲线为___________,向HCOONa溶液中滴加NH4Cl溶液的曲线为___________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(6)现有固体,常温下每次用的溶液处理,至少需要加入___________次才能使全部转化为。[ ]
16. KMnO4是常用的氧化剂之一,碳化法制备高锰酸钾的实验步骤如下:
回答下列问题:
(1)“熔融氧化”操作应在_______坩埚中进行(填“瓷”、“氧化铝”或“铁”),将Mn元素氧化为K2MnO4,该反应的化学方程式为_______。
(2)“歧化”操作在如图所示装置中进行。
①下列气体也可选装置A进行制备的是_______(填标号)。
a.MnO2与浓盐酸制Cl2 b.CaO与浓氨水制NH3 c.Zn与稀硫酸制H2 d.Na2SO3与70%硫酸制SO2
②为了提高KMnO4的产率,装置B中的试剂为_______。
③实验过程中应控制CO2的通入量,若通入CO2过多,可能会导致产品中含有较多的_______杂质(填化学式),从含KMnO4的溶液中分离出KMnO4粗品的基本操作为_______。
(3)测定KMnO4粗品纯度的实验步骤:称取粗品(杂质不与Fe2+发生反应)于烧杯中溶解,并加稀硫酸酸化,配成250mL待测溶液。取标准溶液于锥形瓶中,再用待测液滴定标准液,滴定至终点时记录数据,重复以上实验三次,平均消耗待测液12.50mL。
①则KMnO4粗品的纯度为_______%(含m的计算式表示)。
②下列情况会导致KMnO4粗品的纯度测量值偏小的是_______(填标号)。
A.在烧杯中溶解时,有少量液体溅出
B.采用如上图所示方法转移溶液,并完成250mL溶液配制
C.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡产生
17. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。
I.某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下:
已知:①
②加沉淀剂使一种金属离子浓度,其他金属离子不沉淀,即认为可完全分离。
③以氢氧化物形式沉淀时与溶液的关系如图所示。
(1)“酸浸”步骤,可提高钴元素浸出效率的操作有___________ (1条即可)。
(2)假设“沉铜”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中___________,据此判断___________(填“能”或“不能”)实现和的完全分离。
(3)“沉淀”步骤,用调,目的是将___________ (离子)转化为沉淀。
(4)“沉钴”步骤,控制溶液,加入适量,反应的离子方程式为___________。
II.三氯化六氨合钴是一种橙黄色晶体,可由实验室制备而成。
i.准确称取ag制备的产品,配制成溶液,移取溶液于锥形瓶中;
ⅱ.滴加少量溶液作指示剂,用的溶液滴定至终点;
ⅲ.平行测定三次,消耗溶液的平均体积为VmL,计算晶体中Cl元素的质量分数。
已知:AgCl为白色沉淀,,为砖红色沉淀,。
(5)ⅱ中,滴定终点的现象是___________。
(6)制备的晶体中Cl元素的质量分数是___________(列出计算式即可)。
18. 回答下列问题:
(1)N2O4(g)2NO2(g)该反应中N2O4、NO2的消耗速率与各自浓度间存在关系:,,其中k1、k2是与反应温度有关的常数。平衡常数K=___________(用k1、k2表示),图中X表示N2O4或NO2,表示NO2的曲线是___________(填“AB”或“AC”),图中标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点是___________。
(2)某温度下,N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应:①2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反应) ΔH<0 ②2NO2(g)N2O4(g)(快反应) ΔH<0,体系的总压强p(总)和p(O2)随时间的变化如下图所示:
①表示反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1___________E2(填“>”“<”或“=”)。
②已知N2O5分解的反应速率v=0.12p(N2O5) (kPa·h-1),t=10 h时,p(N2O5)=___________kPa,v=___________kPa·h-1(结果保留两位小数,下同)。
③该温度下2NO2(g)N2O4(g)反应的平衡常数Kp=___________kPa-1(Kp是以分压表示的平衡常数)。
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