内容正文:
2024-2025 学年第二学期福清一中高二化学开学适应性练习
(2025.2.18)
班级 _______ 姓名 _______ 座号_______
(考试范围:选择性必修1~必修物构)
可能用到的相对原子质量:H–1,C–12,N–14,O–16,C1–35.5,Ca–40,Cu–64,Zn–65,Ag–108
一、选择题(每题只有一个答案符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列说法正确的是
A. “神舟十一号”飞船使用的半导体材料GaAs可用SiO2代替
B. “嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池,能将化学能直接转化为电能
C. 通过电解使铝制品表面形成致密的氧化膜,有利于金属防腐
D. 人民币票面文字处采用了含Fe3O4的磁性油墨,Fe3O4常用作红色颜料
【答案】C
【解析】
【详解】A.Si是良好的半导体材料,可用于制造半导体芯片,“神舟十一号”飞船使用的半导体材料GaAs可用Si代替,SiO2不导电,不能用SiO2代替,故A错误;
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能,故B错误;
C.将铝制品作阴极进行电解使其表面形成致密的氧化膜,隔绝空气,有利于金属防腐,故C正确;
D.Fe3O4为黑色固体,常用作红色颜料的是Fe2O3,故D错误;
选C。
2. 下列有关化学用语的表示方法中正确的是
A. 次氯酸的结构式 H-Cl-O B. 甲烷分子的空间充填模型为
C. 乙烯的结构简式 CH2CH2 D. 羟基的电子式
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO中Cl原子只形成1个共价键,即HClO中是H原子和Cl原子分别与O原子形成共价键,故HClO的结构式:H-O-Cl,故A错误;
B.甲烷分子是正四面体结构,空间充填模型为 ,故B正确;
C.乙烯的结构简式为:CH2=CH2,故C错误;
D.羟基的电子式为:,故D错误;
故选B。
3. 下列相关方程式书写正确的是
A. 水溶液显碱性:
B. 熔融状态下可发生电离:
C. 明矾可作为净水剂:
D. 水解:
【答案】D
【解析】
【详解】A.水溶液显碱性:,故A错误;
B.硫酸氢钠熔融状态下可发生电离:,故B错误;
C.铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮的杂质沉降净水,水解方程式为,故C错误;
D.水解离子方程式为:,故D正确;
故选D。
4. 关于下列各装置图叙述中正确的是
A. 装置①中K闭合时,片刻后可观察到滤纸a点变红色
B. 装置①中K闭合时,片刻后溶液中增大
C. 装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是:只闭合只闭合只闭合开关都断开
D. 装置③中当铁制品上析出铜时,电源负极输出的电子数为(为阿伏加德罗常数的值)
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置①中K闭合时,是负极,是正极,a为电解池的阴极,电极反应式为,所以片刻后可观察到滤纸a点变红色,故A正确;
B.是负极,是正极,阴离子移向负极,所以溶液中增大,溶液中c(K+)增大,故B错误;
C.装置②中,只闭合构成电解池,铁作阳极;只闭合构成电解池,铁作阴极;只闭合构成原电池,铁棒作负极;开关都断开为化学腐蚀,铁腐蚀的速率由大到小的顺序是:只闭合(铁棒作阳极)>只闭合(铁棒作负极)>开关都断开>只闭合(铁棒作阴极),故C错误;
D.装置③电镀装置,当铁制品上析出铜时,,,故D错误;
选A。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. pH=13的溶液中:Na+、、Al3+、ClO-
B. =1×10-6的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、
C. 水电离出来的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:、K+、、Fe2+
D. c(H+)=1×10-2mol/L的溶液中:Na+、K+、、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.pH=13的溶液呈碱性,在碱性溶液中,Al3+不能大量存在,Al3+与、ClO-也会发生双水解反应,A不符合题意;
B.=1×10-6的溶液呈碱性,在碱性溶液中,Fe3+不能大量存在,B不符合题意;
C.水电离出来的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,、Fe2+在碱性溶液中不能大量存在,与Fe2+在酸性溶液中不能大量存在,C不符合题意;
D.c(H+)=1×10-2mol/L的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,Na+、K+、、Cl-在酸性、碱性溶液中都能大量存在,D符合题意;
故选D。
6. 下列实验能达到实验目的的是
A. 用装置甲探究、对分解速率的影响
B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁滴定未知浓度的醋酸溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个试管中H2O2的浓度不同,无法探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响,故A错误;
B.FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,直接蒸干FeCl3溶液最终得到的是氢氧化铁而不是FeCl3固体,故B错误;
C.用该装置制备氢氧化亚铁时Fe为阳极,生成亚铁离子,阴极生成氢氧根,可以制备氢氧化亚铁,故C正确;
D.NaOH溶液不能用酸式滴定管盛装,故D错误。
答案选C。
7. 金属可活化放出,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A. 中间体1→中间体2的过程是放热过程
B. 加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C. 和的总键能小于和的总键能
D. 中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
【答案】B
【解析】
【详解】A.中间体1的相对能量为-56.21,中间体2的相对能量为-154.82,中间体1→中间体2的过程是放热过程,故A正确;
B.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,加入催化剂,该反应的反应热不变,故B错误;
C.和的相对总能量为0,和的相对总能量为-6.57,正反应放热,和总键能小于和的总键能,故C正确;
D.慢反应决定总反应速率,中间体2→中间体3的过程正反应活化能最大,反应速率最慢,所以中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤,故D正确;
选B。
8. 下列有关滴定的说法不正确的是
A. 用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏低
B. 用c1mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定V2mL未知浓度的H2C2O4溶液,可以不必使用指示剂
C. 用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质,则结果偏低
D. 用酸滴定碱时,滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,则结果偏高
【答案】A
【解析】
【详解】A.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,则未知盐酸的体积偏小,导致测定结果偏高,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液本身是紫红色,故滴定终点时溶液显示浅紫色,不需要再用其他指示剂,B正确;
C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质,由于氢氧化钠的摩尔质量较小,则所配标准溶液中氢氧根离子浓度偏大,滴定时消耗标准溶液体积偏小,所以测定结果偏低,C正确;
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,则酸的体积偏大,则结果偏高,D正确;
故选A。
9. 16O和18O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 16O2与18O2互为同分异构体
B. 16O与18O互为同位素,物理性质相同
C. 通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D. 标准状况下,1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.16O2与18O2都是氧元素的单质,不互为同分异构体,A不正确;
B.16O与18O质子数相同、中子数不同,16O与18O互为同位素,物理性质不同,B错误;
C.通过核变可以实现16O与18O间的相互转化,核变属于物理变化,C错误;
D.标准状况下,1.12L16O2和1.12L18O2的物质的量都为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,均含有0.1NA个氧原子,D正确;
答案选D。
10. 元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是
A. 若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
B. 由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C. 硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料
D. Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族,碱性:CsOH>Ba(OH)2
【答案】B
【解析】
【分析】A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期;
B.元素的非金属与元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关,与氢化物水溶液的酸性无关;
C.位于金属与非金属的交界处元素具有金属性与非金属性;
D.同周期元素自左而右金属性减弱,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
【详解】A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期,故原子序数:X>Y,故A正确;
B.元素的非金属与元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱有关,与氢化物水溶液的酸性无关,故B错误;
C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处,具有一定金属性与非金属性,都可以做半导体材料,故D正确;
D.Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族,同周期元素自左而右金属性减弱,金属性Cs>Ba,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性CsOH>Ba(OH)2,故D正确;
故选B。
11. 下列各组物质汽化或熔化时,所克服的粒子间的作用(力)属同种类型的是
A. 碘和干冰的升华 B. 二氧化硅和生石灰的熔化
C. 氯化钠和铁的熔化 D. 乙醇的蒸发和氧化铝的熔化
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体碘和干冰均是分子晶体,熔化时克服的作用力均是分子间作用力,选项A正确;
B.SiO2是原子晶体,熔化克服共价键,CaO是离子晶体,熔化时克服离子键,选项B错误;
C.氯化钠为离子化合物,熔化时克服离子键,铁为金属晶体,熔化克服金属键,选项C错误;
D.乙醇为分子晶体,蒸发时克服分子间作用力,氧化铝是离子晶体,熔化克服离子键,选项D错误;
答案选A。
12. 短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物,自然界中硬度最大的单质和a都由X组成,b由W、Y、Q三种元素组成0.05mol/Lb溶液的pH为1,d能使品红溶液褪色,e是液体,f的焰色反应为黄色,上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是( )
A. 二元化合物沸点:e>d>c B. 氢化物的稳定性:Q>Y>X
C. 元素的非金属性:Y>X>W D. 原子半径的大小:Z>Q>Y
【答案】B
【解析】
【分析】自然界硬度最大的单质为金刚石,X为碳元素a为碳,根据b由W、Y、Q三种元素组成0.05mol/Lb溶液的pH为1,d能使品红溶液褪色,e为液体推出b为硫酸,d为SO2,那么c为CO2,e为H2O,f的焰色反应为黄色又可以和H2O反应,f为Na2O2,进一步推出g为O2,h为SO3,W、X、Y、Z、Q依次为H、C、O、Na、S元素。a、b、c、d、e、f、g、h依次为C、H2SO4、CO2、SO2、H2O、Na2O2、O2、SO3。
【详解】A.H2O中有氢键,熔沸点是三种化合物中最高的,CO2比SO2的相对分子质量小,所以熔沸点CO2<SO2,所以三者熔沸点顺序应该是H2O> SO2> CO2,故A正确;
B.元素的非金属性越强对应氢化物的稳定性越稳定,故氢化物的稳定性应该是O的稳定性最好,故B错误;
C.H、C、O的非金属性强弱为O>C>H,故C正确;
D.同周期随着原子序数增大原子半径依次减小,同主族从上到下半径依次增大,半径大小Na>S>O,故D正确;
故选B。
13. 血红蛋白分子在人体中存在如下过程,下列说法错误的是
①;②
A. 高原地区人体内的数量普遍较高
B. 人体吸入会造成缺氧,说明
C. 中毒时,需立即切断源,使
D. 中毒时,可将病人移入高压氧舱,使反应①
【答案】C
【解析】
【详解】A.高原地区含氧量低,即氧气浓度低,故平衡①左移,导致Hb数量增高,故A正确;
B.人体吸入CO会造成缺氧,说明反应②进行的程度大于反应①,故说明K2>K1,故B正确;
C.化学平衡常数K只受温度的影响,故CO中毒时,需立即切断CO源,平衡②左移,①右移,但K不变,故C错误;
D.CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,增大氧气的浓度,使平衡①右移,即使反应①Q<K1,故D正确;
答案选C。
14. 室温下,在实验室中用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10 mL 0.1 mol·L-1的ROH溶液,滴定曲线如图所示。下列有关叙述错误的是
A. Kb(ROH)的数量级为10-5
B. 点②对应溶液中:c(R+)+2c(H+)=c(ROH)+2c(OH-)
C. 水的电离程度:①<③<④
D. 滴加盐酸的过程中保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.未加盐酸前,=-8,c(H+)·c(OH-)=10-14,则c(OH-)=0.001mol/L,弱碱电离程度较小,c(ROH)=0.1mol/L,c(R+)=c(OH-)=0.001mol/L,Kb=,A正确;
B.酸碱浓度相等,②点反应后溶质为ROH和RCl,根据物料守恒可得①c(R+)+c(ROH)=2c(Cl-),根据电荷守恒可得②c(R+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),②×2-①可得c(R+)+2c(H+)=c(ROH)+2c(OH-),B正确;
C.酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,①中溶质为碱、④中含有盐酸两者都抑制水的电离,ROH为弱碱,盐酸为强酸,④对水电离的抑制程度大于①,③促进水电离,则水电离程度③>①>④,C错误;
D.,温度不变,Kb和KW不变,则保持不变,D正确;
故答案选C。
15. 常温,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列有关说法不正确的是
A. 常温,的数量级为
B. 常温,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl浓溶液,AgCl的不变,的浓度减小
C. N点表示的过饱和溶液
D. 向的混合液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图中可知,当c(Cl-)=10-7.75mol/L时,c(Ag+)=10-2mol/L,所以常温时Ksp(AgCl)=c(Ag+)‧ c(Cl-)=10-9.75,故A正确;
B.溶度积只与温度有关,常温下向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl浓溶液,AgCl的不变,Cl-浓度增大,所以Ag+的浓度减小,故B正确;
C.图像显示当相同时,N点表示的溶液中,c(Ag+)小于平衡时溶液中c(Ag+),所以N点表示Ag2C2O4的不饱和溶液,故C错误;
D.由图像可知,若,则达到沉淀溶解平衡时,Ag2C2O4所需要的c(Ag+)更大,所以向的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀,故D正确;
故答案为:C。
二、填空题(本题包括4小题,共 55 分)
16. 在电解冶炼铝过程中加入冰晶石(Na3AlF6),可降低Al2O3熔点。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。回答下列问题:
(1)CO2的电子式为_______H2O的结构式为_______。F在元素周期表中的位置_______。
(2)稳定性:H2O_______(填“>”或“<”)HF。
(3)H、Li、Na均处于元素周期表的第ⅠA族:
①NaH中氢元素化合价为_______。
②碱性:LiOH_______(填“>”或“<”)NaOH。
③LiH与水发生反应的化学方程式为_______。
(4)常温下,Na2CO3可溶于水,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.常温下,K2CO3可溶于水
B.Na2CO3为含有共价键的离子化合物
C.离子半径:O2-<Na+
(5)同族元素的性质有一定的相似性(如硼和铝):已知:常温下,Ka(H3BO3)≈5×10-10,lg5≈0.7。
①硼与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为_______。
②硼酸(H3BO3)属于一元弱酸,常温下,0.01mol·L-1H3BO3溶液的pH约为_______。
【答案】(1) ①. ②. H—O—H ③. 第二周期ⅦA族
(2)< (3) ①. -1 ②. < ③. LiH+H2O=LiOH+H2↑
(4)AB (5) ①. 2B+2NaOH+6H2O=2Na[B(OH)4]+3H2↑或2B+2NaOH+2H2O=2NaBO2+3H2↑ ②. 5.65
【解析】
【小问1详解】
CO2的电子式为;H2O的结构式为H—O—H;F的原子序数为9,在元素周期表中位于第二周期ⅦA族;
【小问2详解】
非金属性越强形成气态氢化物越稳定,非金属性:F>O,HF比H2O稳定;
【小问3详解】
①NaH中Na为+1价,则氢元素化合价为-1;
②Na的金属性强于Li,金属性越强形成最高价氧化物的水化物碱性越强,则碱性NaOH>LiOH;
③LiH与水发生反应生成LiOH和氢气,反应方程式为:LiH+H2O=LiOH+H2↑;
【小问4详解】
A.钠、钾的碳酸盐均易溶于水,故A正确;
B.Na2CO3中钠离子与碳酸根离子之间存在离子键,碳酸内部存在共价键,故B正确;
C.O2-、Na+核外电子排布相同,Na的核电荷数比O大,O2->Na+,故C错误;
答案选AB;
【小问5详解】
①Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,硼与铝性质相似,则硼与氢氧化钠溶液发生反应硼酸钠和氢气,反应方程式为:2B+2NaOH+6H2O=2Na[B(OH)4]+3H2↑或2B+2NaOH+2H2O=2NaBO2+3H2↑;
②H3BO3电离:H3BO3+H2O [B(OH)4]-+H+,,c(H+)≈10-5.65mol/L,pH=5.65。
17. 为测定某未知浓度的草酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定和氧化还原滴定两种测定方法。
I、酸碱中和滴定法
已知:0.1mol•L-1草酸氢钠溶液pH=2.7,该溶液具有一定缓冲性,滴入少量强酸或强碱溶液时溶液pH变化较小;草酸的电离常数:Ka1=5×10-2、Ka2=5×10-5。
操作步骤:量取待测草酸溶液10.00mL于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将0.1000mol•L-1NaOH溶液盛装于滴定管中,到达滴定终点时停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,再重复滴定3次,记录数据如表:
滴定次数实验数据/mL
1
2
3
4
V(草酸)
10.00
10.00
10.00
10.00
V[NaOH(aq)](消耗)
15.95
15.00
15.02
14.98
(1)该滴定过程中应选用的指示剂为_______(填“酚酞”或“甲基橙”)。
(2)将NaOH溶液盛装于滴定管后,如果液面位置如右上图所示,则此时的读数为_______mL。
(3)由上述滴定结果可计算c(H2C2O4)=_______mol•L-1。
(4)若出现下列情况,测定结果偏高的是_______(填字母代号)。
A. 滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B. 在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C. 滴定至终点时,俯视读数
D. 用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
Ⅱ、氧化还原滴定法——用KMnO4酸性标准溶液滴定该草酸溶液。
(5)实验中应选择_______(填“酸”或“碱”)式滴定管来盛装KMnO4溶液。
(6)滴定至终点的现象为_______。
(7)滴定时发现,刚开始时褪色较慢,一段时间后突然变快。某小组对此原因进行探究,实验数据如图:
①反应速率突然加快的原因可能是_______。
②褪色时间:实验Ⅰ_______实验Ⅱ,实验Ⅲ_______实验Ⅳ(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)酚酞 (2)0.70
(3)0075 (4)D
(5)酸 (6)当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色
(7) ①. 生成的Mn2+作催化剂 ②. > ③. >
【解析】
【分析】氢氧化钠溶液滴定草酸,指示剂选酚酞,等锥形瓶中溶液的颜色从无色变成浅红色、30秒内不变色时停止滴定、待液面稳定后读取滴定管液面的读数,重复4次所取得的数据进行处理后计算草酸浓度;实验过程中操作不规范会引起误差,c测是否准确取决于V标是否准确,即V标偏大或偏小,则c测偏大或偏小;高锰酸钾溶液滴定草酸,不需要另外添加指示剂,当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色即为终点。
【小问1详解】
滴定结束时溶液为草酸钠溶液,草酸钠是强碱弱酸盐,溶液因水解显碱性,需要选择在碱性条件下变色的指示剂酚酞;
【小问2详解】
由图可知,此时的读数为0.70mL;
【小问3详解】
第一组数据误差较大舍去,第二、三、四组数据中,消耗的V(NaOH)平均值为15.00mL,根据滴定终点消耗NaOH与草酸的物质的量之比为2:1,可计算c(H2C2O4)==0.075mol/L;
【小问4详解】
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,对测定结果无影响,A错误;
B.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,使得草酸变少,则消耗得氢氧化钠变少,导致测定结果偏低,B错误;
C.滴定至终点时,俯视读数,导致读出的V(NaOH)偏小,从而导致测定结果偏低,C错误;
D.用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗,导致NaOH浓度变低,消耗的体积增大,导致测定结果偏高,D正确;
故选D;
【小问5详解】
酸性KMnO4溶液有强氧化性会腐蚀橡皮管,应用酸式滴定管盛装;
【小问6详解】
KMnO4酸性标准溶液被草酸还原为锰离子,故滴定过程中会出现褪色现象,则滴定至终点时,过量的半滴高锰酸钾会使溶液由接近无色变为浅红色,则滴定至终点的现象为当滴入最后半滴KMnO4溶液后,溶液变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色。
【小问7详解】
①分析以上实验数据,该反应过程中生成了Mn2+,反应速率突然加快的原因可能是生成的Mn2+作催化剂;
②实验Ⅰ的反应温度低于实验Ⅱ,实验Ⅰ的反应速率比实验Ⅱ小,则褪色时间:实验Ⅰ>实验Ⅱ,实验Ⅲ和实验Ⅳ反应温度相等,实验Ⅳ中加入Mn2+作催化剂,反应速率加快,则褪色时间:实验Ⅲ>实验Ⅳ。
18. 碳中和的关键是CO2的转化、回收和重整。
I.以CO2和NH3为原料合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=-87.0kJ·mol-1。
(1)该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)如图是合成尿素的历程及能量变化,TS表示过渡态。
图中的HOOCNH2是_______(填“中间产物”或“催化剂”),其中历程第2步(TS2)的化学方程式为:_______。
II.CO2转化为甲醇。
(3)用CO2来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______。
(4)在恒温恒容下,反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)达平衡状态的标志是_______(填字母标号)。
a.v正(H2O)=3v逆(H2) b.容器内混合气体平均相对分子质量不变
c.平衡常数K保持不变 d.容器内气体的密度保持不变
(5)天然气还原法。发生的反应为CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)。一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,测得平衡时CO的体积分数与平衡时CO2和CH4物质的量比值x[x=]的关系如图甲所示。
①若c点对应的压强为p,则该温度下的平衡常数Kp=_______(分压=总压×物质的量分数,写出计算式即可)。
②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图乙所示,判断M点_______(填“已”或“未”)到达平衡,理由是_______。
【答案】(1)低温 (2) ①. 中间产物 ②. HOOCNH2(s)=HNCO(g)+H2O(g)
(3)-178kJ/mol
(4)b (5) ①. ②. 未催化剂只改变速率,不影响平衡 ③. M点CO2的转化率小于N点,则一定没有达到平衡状态
【解析】
【小问1详解】
反应为放热的熵减反应,根据ΔH-TΔS<0反应可以自发进行,则反应在低温下可以自发进行;
【小问2详解】
图中的HOOCNH2生成后又被消耗,则为中间产物,由图可知,其中历程第2步(TS2)的化学方程式为:HOOCNH2(s)=HNCO(g)+H2O(g);
【小问3详解】
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)根据反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值可得:ΔH=750kJ/mol×2+3×436kJ/mol-(413kJ/mol×3+358kJ/mol+463kJ/mol+2×463kJ/mol)=-178kJ/mol;
【小问4详解】
a.反应中各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,平衡时,3v正(H2O)=v逆(H2),a不选;
b.反应前后各物质都是气体,故气体总质量不变,该反应的正反应是气体物质的量减小的反应,混合气体平均相对分子质量不变,即气体分子的物质的量不变,说明反应达到平衡,b选;
c.平衡常数只与温度有关,恒温条件下K一定不变,c不选;
d.反应物和生成物均为气体,则气体总质量不变,容器恒容,则气体总体积不变,所以无论是否达到平衡,容器内气体的密度都不变,d不选;
故选b。
【小问5详解】
①假设起始CO2、CH4的物质的量分别为3mol、1mol,平衡时CH4转化了ymol,可列三段
根据平衡时,CO的体积分数为50%,可得×100%=50%,y=,则平衡时CH4、CO2、CO和H2O的物质的量为mol、1mol、mol和mol,气体总物质的量为mol,平衡时压强为p,则p(CH4)=,p(CO2)= p,p(CO)= ,p(H2O)= ,Kp=;
②催化剂只改变速率,不影响平衡,若到达平衡状态,相同温度下两种催化剂对应的CO2的转化率一定相同,故M没有达到平衡。
19. 工业上以铬铁矿(,含氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如图1所示(已知:)。
(1)“焙烧”的目的是将转化为,并将的氧化物转化为可溶性钠盐。的氧化物转化为可溶性钠盐的化学方程式为___________;“焙烧”时气体与矿料逆流而行,目的是___________。
(2)“中和”时要保证完全沉淀,应调节溶液不小于___________(保留两位有效数字)。(时,的,当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。)
(3)“酸化”的目的是___________。
(4)“冷却结晶”所得母液中,除外还含有___________,该物质在上述流程中可循环利用。
(5)利用膜电解技术(装置如图2),以为主要原料制备的总反应方程式为:
。
①与___________(填“”或“”)在同一极室制得。
②电解时每产生气体,通过阳离子交换膜的离子数为___________。
【答案】(1) ①. ②. 增大反应物接触面积,提高化学反应速率
(2)4.7 (3)使转化为
(4)H2SO4 (5) ①. ②. 4NA
【解析】
【分析】工业上以铬铁矿(,含的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠过程中,向铬铁矿中加入纯碱和O2进行焙烧,转化为,Al、Si氧化物转化为NaAlO2、Na2SiO3,加入水进行“浸取”,Fe2O3不溶于水,过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、转化为沉淀过滤除去,再向滤液中加入H2SO4,将转化为,将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去,所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体,母液中还含有大量H2SO4,据此分析。
【小问1详解】
二氧化硅与碳酸钠在焙烧条件下反应,生成硅酸钠和二氧化碳,化学方程式为:;“焙烧”时气体与矿料逆流而行,目的是增大反应物接触面积,提高化学反应速率;答案为:;增大反应物接触面积,提高化学反应速率;
【小问2详解】
,完全除尽, ,取最小值代入得,,故溶液不小于4.7时,完全沉淀;答案为:4.7;
【小问3详解】
根据已知:,“酸化”的目的是使转化为;答案为:使转化为;
【小问4详解】
由上述分析可知,母液中还有大量H2SO4,H2SO4可以在中和、酸化中循环使用;答案为:H2SO4;
【小问5详解】
①根据已知反应,转化为,需要酸性条件下,根据电极反应式:,产生氧气的电极附近是酸性的,故答案为:;
②电极反应式,阳极:;阴极:;当转移4mol电子时,产生两极共产生3mol气体,根据电池总反应,氢离子被消耗,则阴极生成了4mol的氢氧根离子,为了维持电荷守恒,4mol的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极附近,答案为:4NA;
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2024-2025 学年第二学期福清一中高二化学开学适应性练习
(2025.2.18)
班级 _______ 姓名 _______ 座号_______
(考试范围:选择性必修1~必修物构)
可能用到的相对原子质量:H–1,C–12,N–14,O–16,C1–35.5,Ca–40,Cu–64,Zn–65,Ag–108
一、选择题(每题只有一个答案符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列说法正确的是
A. “神舟十一号”飞船使用的半导体材料GaAs可用SiO2代替
B. “嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池,能将化学能直接转化为电能
C. 通过电解使铝制品表面形成致密的氧化膜,有利于金属防腐
D. 人民币票面文字处采用了含Fe3O4的磁性油墨,Fe3O4常用作红色颜料
2. 下列有关化学用语的表示方法中正确的是
A. 次氯酸的结构式 H-Cl-O B. 甲烷分子的空间充填模型为
C. 乙烯的结构简式 CH2CH2 D. 羟基的电子式
3. 下列相关方程式书写正确的是
A. 水溶液显碱性:
B. 熔融状态下可发生电离:
C. 明矾可作为净水剂:
D. 水解:
4. 关于下列各装置图的叙述中正确的是
A. 装置①中K闭合时,片刻后可观察到滤纸a点变红色
B. 装置①中K闭合时,片刻后溶液中增大
C. 装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是:只闭合只闭合只闭合开关都断开
D. 装置③中当铁制品上析出铜时,电源负极输出的电子数为(为阿伏加德罗常数的值)
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. pH=13的溶液中:Na+、、Al3+、ClO-
B. =1×10-6的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、
C. 水电离出来的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:、K+、、Fe2+
D. c(H+)=1×10-2mol/L的溶液中:Na+、K+、、Cl-
6. 下列实验能达到实验目的的是
A. 用装置甲探究、对分解速率的影响
B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁滴定未知浓度的醋酸溶液
7. 金属可活化放出,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A. 中间体1→中间体2的过程是放热过程
B. 加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C. 和的总键能小于和的总键能
D. 中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤
8. 下列有关滴定的说法不正确的是
A. 用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏低
B. 用c1mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定V2mL未知浓度的H2C2O4溶液,可以不必使用指示剂
C. 用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质,则结果偏低
D. 用酸滴定碱时,滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,则结果偏高
9. 16O和18O是氧元素的两种核素,NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 16O2与18O2互为同分异构体
B. 16O与18O互为同位素,物理性质相同
C. 通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化
D. 标准状况下,1.12L16O2和1.12L18O2均含有0.1NA个氧原子
10. 元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是
A. 若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
B. 由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C. 硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料
D. Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族,碱性:CsOH>Ba(OH)2
11. 下列各组物质汽化或熔化时,所克服的粒子间的作用(力)属同种类型的是
A. 碘和干冰的升华 B. 二氧化硅和生石灰的熔化
C. 氯化钠和铁的熔化 D. 乙醇的蒸发和氧化铝的熔化
12. 短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物,自然界中硬度最大的单质和a都由X组成,b由W、Y、Q三种元素组成0.05mol/Lb溶液的pH为1,d能使品红溶液褪色,e是液体,f的焰色反应为黄色,上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是( )
A. 二元化合物沸点:e>d>c B. 氢化物的稳定性:Q>Y>X
C. 元素的非金属性:Y>X>W D. 原子半径的大小:Z>Q>Y
13. 血红蛋白分子在人体中存在如下过程,下列说法错误的是
①;②
A. 高原地区人体内的数量普遍较高
B. 人体吸入会造成缺氧,说明
C. 中毒时,需立即切断源,使
D. 中毒时,可将病人移入高压氧舱,使反应①
14. 室温下,在实验室中用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10 mL 0.1 mol·L-1的ROH溶液,滴定曲线如图所示。下列有关叙述错误的是
A. Kb(ROH)的数量级为10-5
B. 点②对应溶液中:c(R+)+2c(H+)=c(ROH)+2c(OH-)
C. 水的电离程度:①<③<④
D. 滴加盐酸过程中保持不变
15. 常温,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列有关说法不正确的是
A. 常温,的数量级为
B. 常温,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl浓溶液,AgCl的不变,的浓度减小
C. N点表示的过饱和溶液
D. 向的混合液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀
二、填空题(本题包括4小题,共 55 分)
16. 在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石(Na3AlF6),可降低Al2O3熔点。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。回答下列问题:
(1)CO2的电子式为_______H2O的结构式为_______。F在元素周期表中的位置_______。
(2)稳定性:H2O_______(填“>”或“<”)HF。
(3)H、Li、Na均处于元素周期表的第ⅠA族:
①NaH中氢元素化合价为_______。
②碱性:LiOH_______(填“>”或“<”)NaOH。
③LiH与水发生反应的化学方程式为_______。
(4)常温下,Na2CO3可溶于水,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.常温下,K2CO3可溶于水
B.Na2CO3为含有共价键离子化合物
C.离子半径:O2-<Na+
(5)同族元素的性质有一定的相似性(如硼和铝):已知:常温下,Ka(H3BO3)≈5×10-10,lg5≈0.7。
①硼与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式为_______。
②硼酸(H3BO3)属于一元弱酸,常温下,0.01mol·L-1H3BO3溶液的pH约为_______。
17. 为测定某未知浓度的草酸溶液的浓度,设计了酸碱中和滴定和氧化还原滴定两种测定方法。
I、酸碱中和滴定法
已知:0.1mol•L-1草酸氢钠溶液pH=2.7,该溶液具有一定缓冲性,滴入少量强酸或强碱溶液时溶液pH变化较小;草酸的电离常数:Ka1=5×10-2、Ka2=5×10-5。
操作步骤:量取待测草酸溶液10.00mL于锥形瓶中,滴加2滴指示剂;将0.1000mol•L-1NaOH溶液盛装于滴定管中,到达滴定终点时停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数,再重复滴定3次,记录数据如表:
滴定次数实验数据/mL
1
2
3
4
V(草酸)
1000
10.00
10.00
10.00
V[NaOH(aq)](消耗)
15.95
15.00
15.02
14.98
(1)该滴定过程中应选用的指示剂为_______(填“酚酞”或“甲基橙”)。
(2)将NaOH溶液盛装于滴定管后,如果液面位置如右上图所示,则此时的读数为_______mL。
(3)由上述滴定结果可计算c(H2C2O4)=_______mol•L-1。
(4)若出现下列情况,测定结果偏高的是_______(填字母代号)。
A. 滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B. 在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C. 滴定至终点时,俯视读数
D. 用蒸馏水清洗滴定管后,未用NaOH标准液润洗
Ⅱ、氧化还原滴定法——用KMnO4酸性标准溶液滴定该草酸溶液。
(5)实验中应选择_______(填“酸”或“碱”)式滴定管来盛装KMnO4溶液。
(6)滴定至终点的现象为_______。
(7)滴定时发现,刚开始时褪色较慢,一段时间后突然变快。某小组对此原因进行探究,实验数据如图:
①反应速率突然加快的原因可能是_______。
②褪色时间:实验Ⅰ_______实验Ⅱ,实验Ⅲ_______实验Ⅳ(填“>”、“=”或“<”)。
18. 碳中和的关键是CO2的转化、回收和重整。
I.以CO2和NH3为原料合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=-87.0kJ·mol-1。
(1)该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)如图是合成尿素的历程及能量变化,TS表示过渡态。
图中的HOOCNH2是_______(填“中间产物”或“催化剂”),其中历程第2步(TS2)的化学方程式为:_______。
II.CO2转化为甲醇。
(3)用CO2来生产燃料甲醇的某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C-C
C-H
H-H
C-O
C=O
H-O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
750
463
则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______。
(4)在恒温恒容下,反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)达平衡状态的标志是_______(填字母标号)。
a.v正(H2O)=3v逆(H2) b.容器内混合气体平均相对分子质量不变
c.平衡常数K保持不变 d.容器内气体的密度保持不变
(5)天然气还原法。发生的反应为CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)。一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,测得平衡时CO的体积分数与平衡时CO2和CH4物质的量比值x[x=]的关系如图甲所示。
①若c点对应的压强为p,则该温度下的平衡常数Kp=_______(分压=总压×物质的量分数,写出计算式即可)。
②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图乙所示,判断M点_______(填“已”或“未”)到达平衡,理由是_______。
19. 工业上以铬铁矿(,含的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如图1所示(已知:)。
(1)“焙烧”的目的是将转化为,并将的氧化物转化为可溶性钠盐。的氧化物转化为可溶性钠盐的化学方程式为___________;“焙烧”时气体与矿料逆流而行,目的是___________。
(2)“中和”时要保证完全沉淀,应调节溶液不小于___________(保留两位有效数字)。(时,的,当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。)
(3)“酸化”的目的是___________。
(4)“冷却结晶”所得母液中,除外还含有___________,该物质上述流程中可循环利用。
(5)利用膜电解技术(装置如图2),以为主要原料制备总反应方程式为:
。
①与___________(填“”或“”)在同一极室制得。
②电解时每产生气体,通过阳离子交换膜的离子数为___________。
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