精品解析:贵州省印江中学2023-2024学年高二上学期期末考试 化学试题
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内容正文:
贵州省印江中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列变化中,属于吸热反应的是
A. 铝粉与氧化铁粉末反应 B. 酸碱中和反应
C. 碳酸钙受热分解 D. 乙醇燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝粉与氧化铁粉末反应又叫铝热反应,属于放热反应,故A不符合;
B.酸碱中和反应属于放热反应,故B不符合;
C.碳酸钙受热分解属于吸热反应,故C符合;
D.燃烧反应属于放热反应,所以乙醇燃烧属于放热反应,故D不符合;
故选C。
2. 已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47.2 kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.5 kJ·mol-1
则反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的反应热约为
A. -109 kJ·mol-1 B. -218 kJ·mol-1
C. -232 kJ·mol-1 D. -1 308 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由题干可知,反应①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-24.8 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-47.2 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+640.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,目标反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)可由(3①-②-2③),反应热ΔH=(3ΔH1-ΔH2-2ΔH3)= [3×(-24.8 kJ·mol-1)-( -47.2 kJ·mol-1)-2×(+640.5 kJ·mol-1)]≈218 kJ·mol-1,故答案为:B。
3. 证据推理是化学学科核心素养的重要组成部分。室温下,下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是
A. 醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
B. 测得CH3COOH溶液的pH=2.1
C. 等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
D. 将pH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,测得pH<3
【答案】A
【解析】
【详解】A.能使紫色石蕊溶液变红色,说明其水溶液呈酸性,但不能证明醋酸是弱电解质,故A符合题意;
B.0.1mol/L醋酸溶液的pH为2.1说明醋酸在溶液中部分电离,所以能证明醋酸是弱电解质,故B不符合题意;
C.等pH等体积的硫酸、醋酸溶液和足量锌反应,醋酸放出的氢气较多说明醋酸在溶液中部分电离,所以能证明醋酸是弱电解质,故C不符合题意;
D.pH=1的醋酸溶液稀释至100倍,测得pH<3说明醋酸在溶液中部分电离,所以能证明醋酸是弱电解质,故D不符合题意;
故选A。
4. 室温时,在由水电离出的的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】C
【解析】
【分析】水电离出的的溶液呈酸性或碱性。
【详解】A.碳酸氢根在酸性或碱性溶液中均不能大量共存,A不符合题意;
B.Fe3+在碱性溶液中不能大量共存,B不符合题意;
C.所有离子均不与酸碱反应,能大量共存,C符合题意;
D.、在碱性溶液中不能大量共存,D不符合题意;
答案选C。
5. Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如下图所示,下列说法正确的是
A. 电池工作过程中,电子由b极经导线流向a极
B. a极的电极反应式为:
C. 每处理,理论上可生成(标准状况下)
D. 升高温度一定可以提高该电池的工作效率
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,在b极被还原生成Cr3+,CH3COOH在a极被氧化生成CO2,则a极为负极,b极为正极;
【详解】A.电池工作过程中,电子由负极流向正极,故由a极经导线流向b极,A错误;
B.a极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:,B错误;
C.处理时转移6mole-,据得失电子守恒可知,负极上生成6mol÷4=1.5molCO2,在标准状况下的体积为1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L,C正确;
D.该电池为微生物电池,高温条件会杀死微生物,因此不能在高温下工作,D错误;
故选C。
6. 锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂,KOH溶液为电解质,放电时,其中一个电极发生反应:,下列叙述正确的是
A. 该电极为正极 B. 在正极发生氧化反应
C. 移向锌电极 D. 电子在溶液中从正极移向负极
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,放电时,锌为锌-空气电池的负极,碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子,通入空气的电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,据此作答。
【详解】A.由分析可知,该电极为负极,故A错误;
B.由分析可知,通入空气电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,故B错误;
C.阴离子,移向锌电极(负极),故C正确;
D.电子不在溶液中移动,故D错误;
答案选C。
7. 前四周期元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大,的单质在空气中含量最多,为地壳中含量最高的元素,原子在其所在周期中除稀有气体外半径最大,与同主族,原子能层只有1个电子,其余能层全部排满。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 简单气态氢化物的沸点:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性在同周期最强
D. 元素在周期表中位于第四周期第ⅠA族
【答案】C
【解析】
【分析】的单质在空气中含量最多,则X为N元素;为地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;原子能层只有1个电子,其余能层全部排满,其核外电子数为2+8+18+1=29,则W为Cu元素;与同主族,Q的原子序数小于Cu,则Q为P元素,原子在其所在周期中除稀有气体外半径最大,其原子序数大于O元素,小于P元素,则Z为Na元素;综上分析,X、Y、Z、Q、W分别为:N、O、Na、P、Cu五种元素。
【详解】A.Y为第二周期第VIA族的O元素,Q为第三周期第VA族的P元素,所以原子半径P>S>O,故A错误;
B.X、Q分别为N、P元素,其简单氢化物分别为,由于中N元素具有较强电负性,所以分子间存在氢键,而不含氢键,所以沸点:,即简单气态氢化物的沸点:X>Q,故B错误;
C.Z为Na元素,为同周期金属性最强的金属元素,所以其最高价氧化物对应水化物的碱性在同周期最强,故C正确;
D.W为29号Cu元素,其在元素周期表中的位置为第四周期第IB族,而不是第四周期第ⅠA族,故D错误;
答案选C。
8. 下列图示或化学用语表示正确的是
A. NaCl的电子式
B. 基态18Ar原子的价层电子轨道表示式
C. F﹣的离子结构示意图
D. px轨道的电子云轮廓图
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaCl为离子化合物,由钠离子和氯离子构成,其电子式为,故A错误;
B.态基态18Ar原子的价层电子排布式为3s23p6,价层电子轨道表示式为,故B正确;
C.F原子结构示意图为,F﹣的离子结构示意图为,故C错误;
D.p轨道的电子云轮廓图为哑铃形,px轨道的电子云轮廓图是沿x轴方向伸展的哑铃形,即px轨道的电子云轮廓图为,故D错误;
答案选B。
9. 下列说法正确的是
A. 氢键是一种共价键
B. 表面活性剂的疏水基团有较强的极性
C. σ键的电子云图形是轴对称的,π键的电子云图形是镜面对称的
D. 可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子和水分子间形成了氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢键是一种特殊的分子间作用力,不属于共价键,A错误;
B.表面活性剂的疏水基团极性较低,亲水基极性较高,B错误;
C.σ键的电子云图形是轴对称的,π键的电子云图形是镜面对称的,C正确;
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子和水分子间形成了范德华力,D错误。
故选C。
10. 某种离子液体的阴离子结构如图,Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大,基态Q原子的电子填充3个能级,有4对成对电子,Z与其他元素不在同一周期,下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>X
B. Q、W、X的第一电离能依次减小
C. 氢化物的沸点:W>Y
D. X、Y、Z均至少有两种氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大,基态Q原子的电子填充了3个能级,有4对成对电子,则Q为F元素;阴离子中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为2、2、4、6,Z与其他元素不在同一周期,则W为O元素、X为N元素、Y为C元素、Z为S元素。
【详解】A.元素周期表中氟元素的非金属性最强,只有负化合价,不存在最高价氧化物对应水化物,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则三种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,故B错误;
C.碳元素形成的氢化物可能为固态烃,固态烃的沸点高于水,故C错误;
D.氮元素可以形成一氧化氮、二氧化氮等多种氧化物,碳元素形成的氧化物可能为一氧化碳、二氧化碳,硫元素形成的氧化物可能为二氧化硫和三氧化硫,则三种元素均至少有两种氧化物,故D正确;
故选D。
11. 氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示,该晶体中Cs+与Cl-的个数之比为1∶1,化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示,其中含有A、B、C三种元素的粒子,则该晶体中A、B、C的粒子个数之比为
A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1 C. 1∶6∶1 D. 1∶1∶3
【答案】D
【解析】
【详解】根据晶胞的均摊法,在此晶体的晶胞中有A:8×= 1(个),B:1×1 = 1(个),C:6×=3(个),即N(A)∶N(B)∶N(C)=1∶1∶3,故D正确。
12. 我国科学家预言的T-碳已被合成。T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得,金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A. 金刚石中每个碳原子被12个最小环共用
B. T-碳晶胞由32个碳原子组成
C. T-碳属于共价晶体
D. T-碳中键角109°28′
【答案】D
【解析】
【详解】A.在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环为六元环,每个C原子连接4个碳原子,连接的4个C原子中每个C原子形成3个六元环,所以金刚石晶体中每个C原子能形成12个六元环,则每个碳原子被12个最小环共用,A正确;
B.由晶胞结构可知,在T-碳晶胞中四个碳原子组成的正四面体结构单元有8个位于顶角,6个位于面心,4个位于体内,个数为:8×+6×+4=8,则碳原子个数为32,B正确;
C.由晶胞结构可知T-碳也是以四面体为结构单元的空间网状结构,为共价晶体,C正确;
D.T-碳中4个碳原子围成正四面体结构,该结构中键角为60°,D错误;
故选D。
13. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B. NF3和BF3的中心原子杂化方式均为sp3杂化
C. SO3为非极性分子
D. 沸点比高,是因为能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘、四氯化碳、甲烷均非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶原理知,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,A正确;
B.NF3中N原子的价层电子对数为×(5-3×1)+3=4,N原子采取杂化,BF3中B原子的价层电子对数为×(3-3×1)+3=3,B原子采取sp2杂化,B错误;
C.SO3中S原子价层电子对数为×(6-3×2)+3=3,无孤电子对,分子构型为平面三角形,分子中正负电荷重心重合,属于非极性分子,C正确;
D.分子中含有羟基,能形成分子间氢键,使其熔沸高于,D正确;
故选B。
14. 下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比第VA族相邻元素的氢化物高;
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶;
③冰的密度比液态水的密度小;
④尿素的熔、沸点比醋酸的高;
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低;
⑥水分子高温下也很稳定。
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤ C. ④⑤⑥ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【详解】①NH3的熔、沸点比第VA族相邻元素的氢化物PH3高,是因为NH3分子间能形成氢键,从而增大了分子间的作用力;
②小分子的醇、羧酸可以和水分子间形成氢键,所以能与水以任意比互溶;
③冰中水分子与周围的4个水分子间形成氢键,使水分子间的距离增大,所以冰的密度比液态水的密度小;
④尿素分子间能形成氢键,所以尿素的熔、沸点比醋酸的高;
⑤邻羟基苯甲酸能形成分子内的氢键,使分子间的作用力减小,而对羟基苯甲酸分子间能形成氢键,使分子间的作用力增大,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低;
⑥水分子高温下也很稳定,表明水分子内氧、氢原子间的共价键能大;
综合以上分析,①②③④⑤与氢键有关,故选B。
二、非选择题(共58分)
15. 镍及其化合物在工业生产中有重要的用途,(二氯六氨合镍)是一种重要的配合物,实验室以为原料制备的装置如下:
将于装置c中,加入的溶液至固体完全溶解,慢慢加入浓氨水和氯化铵的混合溶液,静置至沉淀完全。
已知:①均为可溶于水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色水溶液均显碱性。
②在热水中分解。
请回答:
(1)仪器a的名称为___________,装置c需置于冰水浴中的原因是___________。
(2)可降低浓氨水的,利用平衡理论解释原因___________。
(3)将装置c中的沉淀过滤,依次用___________,___________洗涤,室温真空干燥,即可获得纯净的蓝色晶体。
(4)实验室常用镍试剂检验,可观察到鲜红色沉淀。该沉淀的结构如图所示:
①基态镍离子(Ni2+)的核外最外层电子排布式是___________;
②该沉淀中不存在的作用力类型为___________(填选项字母);
A.配位键 B.氢键 C.金属键 D.键 E.键
③该沉淀中的配位数为___________。
(5)为测定样品中氯的含量,称量产品于锥形瓶中,用水溶解,加入稀硝酸至溶液呈弱酸性,滴入滴溶液作指示剂,用的标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作次,平均消耗的体积为。计算该样品中氯的百分含量为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 二氯六氨合镍在热水中易分解,氨水易分解
(2)加入使溶液中增大,电离平衡逆向移动,最终使溶液的减小
(3) ①. 氨水 ②. 乙醇
(4) ①. ②. C ③. 4
(5)24.9%
【解析】
【分析】为原料,在磁力搅拌下加入溶液至固体完全溶解,由于二氯六氨合镍在热水中易分解,氨水易分解,所以要缓慢滴加浓氨水和氯化铵的混合溶液,析出。据此分析作答。
【小问1详解】
根据图示,仪器a的名称是恒压滴液漏斗;装置c需置于冰水浴中的原因是二氯六氨合镍在热水中易分解,氨水易分解;
【小问2详解】
氨水中加入使溶液中增大,电离平衡逆向移动,最终使溶液的减小;
小问3详解】
装置c中 [Ni(NH3)6](NO3)2晶体转化为[Ni(NH3)6Cl2]晶体,将[Ni(NH3)6](NO3)2沉淀过滤出来,先加入一定量的盐酸溶液洗涤,然后用冰盐浴冷却,再加入一定量的NH3-NH4Cl溶液,再减压过滤、依次用稀氨水、乙醇洗涤,经室温真空干燥,即可获得纯净的蓝色晶体2,故将步骤Ⅲ中的沉淀过滤,进行洗涤时要先用氨水洗涤,再用乙醇洗涤,然后室温真空干燥,即可获得纯净的蓝色晶体[Ni(NH3)6Cl2]晶体;
【小问4详解】
①基态镍离子(Ni2+)的核外最外层电子排布式是;
②该沉淀中存在Ni2+与N形成的配位键,-OH与O之间形成的氢键,C与N之间的键,以及C-C、C-H、N-O、O-H等键,不存在金属键,故选C;
③根据结构所示可知Ni2+与4个N原子形成共价键,因此其配位数是4;
【小问5详解】
为测定样品中氯的含量,称量产品于锥形瓶中,用水溶解,加入稀硝酸至溶液呈弱酸性,滴入滴溶液作指示剂,用的标准溶液滴定至终点,滴定的原理是,平均消耗的体积为,则该样品中氯的百分含量为。
16. 我国主要以型锂辉石(主要成分、、,含有、等杂质)为原料,通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂并制备锂离子电池的正极材料。流程如下:
已知:①不溶于水,能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的如下表。
物质
③和的溶解度随温度变化的曲线如图所示,二者结晶时均以水合物形式析出。
回答如下问题:
(1)“球磨”操作的目的是_______。
(2)加入石灰石中和残酸,调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀,则pH至少为_______。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全)
(3)滤渣2的成分是_______。
(4)获得时,通常“冷冻至0℃”,原因是_______。
(5)溶液与和混合溶液制备的化学方程式为_______;两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度,有同学认为应该将和混合液滴加到溶液中,你认为是否合理_______(填“是”或“否”),说明理由:_______。
(6)需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是_______(任写一点)。
【答案】(1)增大反应接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分
(2)4.7 (3)、
(4)此温度下的溶解度与的相差较大
(5) ①. ②. 否 ③. 碱性环境下会产生,继而氧化为从而影响产品产率和纯度
(6)改善成型后(或电极)的导电作用(或者与空气中的氧气反应,防止中的被氧化)
【解析】
【分析】该工业流程原料为型锂辉石(主要成分、、,含有、等杂质),产品为锂离子电池的正极材料,流程主线中元素为锂元素,铝、硅、铁、镁等元素作为杂质元素在工业流程中被除去,型锂辉石通过“球磨”被粉碎,加入浓硫酸“酸化焙烧”转化为、、、、,“调浆浸出”使铝、铁等杂质元素转化为、等被除去,通过“净化除杂”使镁元素及引入的钙元素转化为、而除去,“蒸发结晶、离心分离”得到的硫酸锂溶液中加入,利用和在不同温度下的溶解度的差异,采用“冷冻至0℃”析出,从而得到溶液,经过一系列操作得到,最后与和混合溶液制备。
【小问1详解】
型锂辉石通过“球磨”被粉碎,从而增大与浓硫酸反应的接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分;
故答案为:增大反应的接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分;
【小问2详解】
调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀,的大于的,说明更难溶于水,加入石灰石与水调节pH时,先生成,故完全沉淀时也已完全沉淀,利用的计算完全沉淀时,,则,故;
故答案为:4.7;
【小问3详解】
“净化除杂”工艺中得到滤渣2,该过程加入调节pH为11,使完全转化为沉淀除去,加入使前一工艺中引入的转化为沉淀而除去故滤渣2的成分是、;
故答案为:、;
【小问4详解】
“冷冻析钠”过程是利用和在不同温度下的溶解度的差异,采用“冷冻至0℃”析出,从而得到溶液,在该温度下,溶解度较小,与的溶解度相差较大;
故答案为:在该温度下,溶解度较小,与的溶解度相差较大;
【小问5详解】
根据流程转化可知,与和混合溶液制备,反应中元素化合价未发生变化,为非氧化还原反应,根据元素守恒,可推知其余生成物为、,故化学反应方程式为;
溶液为碱性溶液,将和混合液滴加到溶液中,由于开始时溶液过量,会生成沉淀,进一步被氧化为,从而影响产品的纯度和产率,故这种操作不合理;
故答案为:;否;碱性环境下会产生,继而氧化为从而影响产品产率和纯度;
【小问6详解】
作正极电极材料,石墨本身可以导电,故少量石墨可以改善成型后的导电作用,中铁元素为+2价,具有还原性,可以被氧气氧化,加入少量石墨可以与空气中的氧气反应,防止中的被氧化;
故答案为:改善成型后(或电极)的导电作用(或者与空气中的氧气反应,防止中的被氧化)。
17. 原子序数小于的、、、四种元素,其中是周期表中半径最小的元素,原子基态时最外层电子数是其内层电子数的倍,原子基态时原子轨道上有个未成对的电子,的原子序数为
回答下列问题:
(1) 分子中原子轨道的杂化类型为___________,含有键的数目为___________。
(2)化合物的沸点比化合物的高,其主要原因是___________。
(3)元素一种氧化物与元素的一种氧化物互为等电子体,元素的这种氧化物的分子式是___________,又已知的这种氧化物的分子中氧原子只与一个原子相连,且每个原子均达到电子稳定结构,则该分子电子式可表示为___________。
(4)元素的硫酸盐溶于水显蓝色,原因是___________;向该溶液中逐滴加入足量的氨水,发生反应的现象为___________,继续加入无水乙醇生成蓝色沉淀,该沉淀的化学式为___________,加入乙醇的作用为___________。
【答案】(1) ①. 杂化 ②.
(2)氨分子间存在氢键,且氨为极性分子,甲烷分子间无氢键,故氨气的沸点更高
(3) ①. ②.
(4) ①. 显蓝色 ②. 先生成蓝色沉淀而后沉淀溶解 ③. ④. 降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度便于其晶体析出
【解析】
【分析】原子序数小于的、、、四种元素,其中是周期表中半径最小的元素,则X为H;原子基态时最外层电子数是其内层电子数的倍,则Y为C;原子基态时原子轨道上有个未成对的电子,则Z为N;的原子序数为29,则Z为Cu。
【小问1详解】
为C2H2(乙炔)分子中C原子价层电子对数为2,无孤电子对,则C原子轨道的杂化类型为sp,单键都是键,三键中1个键、2个π键,则中含有键的数目为3NA;
【小问2详解】
化合物NH3的沸点比化合物CH4的高,其主要原因是氨分子间存在氢键,且氨为极性分子,甲烷分子间无氢键;
【小问3详解】
元素C的一种氧化物与元素的一种氧化物互为等电子体,和互为等电子体,所以元素的这种氧化物的分子式是;其电子式为:;
【小问4详解】
Cu2+具有空轨道,水分子中O原子含有孤电子对,能与Cu2+形成配位键,则硫酸铜溶液呈蓝色,是因为溶液中存在配离子;向硫酸铜水溶液中逐滴加入足量氨水,发现先生成蓝色沉淀,然后沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,沉淀溶解的化学方程式为;若沉淀溶解后的溶液中加入乙醇,则析出固体,加入乙醇的作用是:降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度便于其晶体析出。
18. 已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)可逆反应是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:
938
1100
0.68
0.40
若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态。若升高温度,混合气体的平均相对分子质量___________;充入氦气,混合气体的密度___________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)已知:,反应的平衡常数。保持温度在恒容反应器中发生上述反应同时充入以下物质:、,此时反应向___________方向进行。(填“正反应”或“逆反应”)
(3)常温下浓度均为的下列六种溶液的如下表:
溶质
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是___________。
②根据表中数据判断:浓度均为的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是___________;将各溶液分别稀释100倍,变化最小的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是___________(填序号)。
A.
B.
C.
(4)要增大氯水中的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 增大
(2)逆反应 (3) ①. ②. D ③. A ④. C
(4)
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知,升高温度K值减小, 则平衡逆向移动,正反应为放热反应,若升高温度平衡逆向移动,混合气体的物质的量不变,质量变小,则混合气体的平均相对分子质量减小;体积不变,充入氦气,混合气体质量增大,则混合气体密度增大;
【小问2详解】
恒容反应器中充入3molCO2、2molH2、1molCH3OH、4molH2O,,所以此时反应向逆反应方向进行;
【小问3详解】
①由表中数据可知,等浓度时碳酸钠溶液pH最大,即的水解程度对最大,所以其对应的酸的酸性越弱、本身结合质子能力越强,则阴离子结合质子能力最强的是;
②等浓度时,盐溶液的pH越大,对应酸的酸性越弱;稀释时酸性越弱,pH变化越小,则酸性最强的是醋酸;将各溶液分别稀释100倍pH变化最小的是HCN;
③据表格中数据,利用盐类水解时“越弱越水解”的规律,推出电离出氢离子能力的大小为:醋酸>碳酸>次氯酸>氢氰酸>碳酸氢根离子;
A.醋酸少量、碳酸钠过量时,反应能发生,故A正确;
B.据强酸制弱酸,醋酸强于氢氰酸,所以反应能发生,故B正确;
C.据酸性强弱,反应应为CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO,故C错误;
故答案为:C;
【小问4详解】
氯气与水发生反应,盐酸的酸性强于次氯酸,盐酸先与碳酸钠反应,因为加入少量碳酸钠,所以只发生盐酸和碳酸钠的反应,即向氯水中加入少量的碳酸钠溶液时,反应的离子方程式为。
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贵州省印江中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列变化中,属于吸热反应的是
A 铝粉与氧化铁粉末反应 B. 酸碱中和反应
C. 碳酸钙受热分解 D. 乙醇燃烧
2. 已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47.2 kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+6405 kJ·mol-1
则反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)反应热约为
A. -109 kJ·mol-1 B. -218 kJ·mol-1
C. -232 kJ·mol-1 D. -1 308 kJ·mol-1
3. 证据推理是化学学科核心素养的重要组成部分。室温下,下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是
A. 醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
B. 测得CH3COOH溶液的pH=2.1
C. 等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
D. 将pH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,测得pH<3
4. 室温时,在由水电离出的的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是
A 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
5. Romanenko利用微生物电池将催化还原的工作原理如下图所示,下列说法正确的是
A. 电池工作过程中,电子由b极经导线流向a极
B. a极的电极反应式为:
C. 每处理,理论上可生成(标准状况下)
D. 升高温度一定可以提高该电池的工作效率
6. 锌-空气电池因工作电压高、制造成本低等特点备受关注。该电池以特定晶型的为催化剂,KOH溶液为电解质,放电时,其中一个电极发生反应:,下列叙述正确的是
A. 该电极为正极 B. 在正极发生氧化反应
C. 移向锌电极 D. 电子在溶液中从正极移向负极
7. 前四周期元素X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大,的单质在空气中含量最多,为地壳中含量最高的元素,原子在其所在周期中除稀有气体外半径最大,与同主族,原子能层只有1个电子,其余能层全部排满。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 简单气态氢化物的沸点:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性在同周期最强
D. 元素在周期表中位于第四周期第ⅠA族
8. 下列图示或化学用语表示正确的是
A. NaCl的电子式
B. 基态18Ar原子的价层电子轨道表示式
C. F﹣的离子结构示意图
D. px轨道的电子云轮廓图
9. 下列说法正确的是
A. 氢键是一种共价键
B. 表面活性剂的疏水基团有较强的极性
C. σ键的电子云图形是轴对称的,π键的电子云图形是镜面对称的
D. 可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子和水分子间形成了氢键
10. 某种离子液体的阴离子结构如图,Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大,基态Q原子的电子填充3个能级,有4对成对电子,Z与其他元素不在同一周期,下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>X
B. Q、W、X的第一电离能依次减小
C. 氢化物沸点:W>Y
D. X、Y、Z均至少有两种氧化物
11. 氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示,该晶体中Cs+与Cl-的个数之比为1∶1,化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示,其中含有A、B、C三种元素的粒子,则该晶体中A、B、C的粒子个数之比为
A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1 C. 1∶6∶1 D. 1∶1∶3
12. 我国科学家预言的T-碳已被合成。T-碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得,金刚石和T-碳的晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A. 金刚石中每个碳原子被12个最小环共用
B. T-碳晶胞由32个碳原子组成
C. T-碳属于共价晶体
D. T-碳中键角是109°28′
13. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B. NF3和BF3的中心原子杂化方式均为sp3杂化
C. SO3为非极性分子
D. 沸点比高,是因为能形成分子间氢键
14. 下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比第VA族相邻元素的氢化物高;
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶;
③冰的密度比液态水的密度小;
④尿素的熔、沸点比醋酸的高;
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低;
⑥水分子高温下也很稳定。
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤ C. ④⑤⑥ D. ①②③
二、非选择题(共58分)
15. 镍及其化合物在工业生产中有重要的用途,(二氯六氨合镍)是一种重要的配合物,实验室以为原料制备的装置如下:
将于装置c中,加入的溶液至固体完全溶解,慢慢加入浓氨水和氯化铵的混合溶液,静置至沉淀完全。
已知:①均为可溶于水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色水溶液均显碱性。
②在热水中分解。
请回答:
(1)仪器a的名称为___________,装置c需置于冰水浴中的原因是___________。
(2)可降低浓氨水的,利用平衡理论解释原因___________。
(3)将装置c中的沉淀过滤,依次用___________,___________洗涤,室温真空干燥,即可获得纯净的蓝色晶体。
(4)实验室常用镍试剂检验,可观察到鲜红色沉淀。该沉淀的结构如图所示:
①基态镍离子(Ni2+)的核外最外层电子排布式是___________;
②该沉淀中不存在的作用力类型为___________(填选项字母);
A.配位键 B.氢键 C.金属键 D.键 E.键
③该沉淀中的配位数为___________。
(5)为测定样品中氯的含量,称量产品于锥形瓶中,用水溶解,加入稀硝酸至溶液呈弱酸性,滴入滴溶液作指示剂,用的标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作次,平均消耗的体积为。计算该样品中氯的百分含量为___________(保留三位有效数字)。
16. 我国主要以型锂辉石(主要成分、、,含有、等杂质)为原料,通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂并制备锂离子电池的正极材料。流程如下:
已知:①不溶于水,能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的如下表。
物质
③和的溶解度随温度变化的曲线如图所示,二者结晶时均以水合物形式析出。
回答如下问题:
(1)“球磨”操作的目的是_______。
(2)加入石灰石中和残酸,调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀,则pH至少为_______。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全)
(3)滤渣2的成分是_______。
(4)获得时,通常“冷冻至0℃”,原因是_______。
(5)溶液与和混合溶液制备的化学方程式为_______;两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度,有同学认为应该将和混合液滴加到溶液中,你认为是否合理_______(填“是”或“否”),说明理由:_______。
(6)需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是_______(任写一点)。
17. 原子序数小于的、、、四种元素,其中是周期表中半径最小的元素,原子基态时最外层电子数是其内层电子数的倍,原子基态时原子轨道上有个未成对的电子,的原子序数为
回答下列问题:
(1) 分子中原子轨道的杂化类型为___________,含有键的数目为___________。
(2)化合物的沸点比化合物的高,其主要原因是___________。
(3)元素的一种氧化物与元素的一种氧化物互为等电子体,元素的这种氧化物的分子式是___________,又已知的这种氧化物的分子中氧原子只与一个原子相连,且每个原子均达到电子稳定结构,则该分子电子式可表示为___________。
(4)元素的硫酸盐溶于水显蓝色,原因是___________;向该溶液中逐滴加入足量的氨水,发生反应的现象为___________,继续加入无水乙醇生成蓝色沉淀,该沉淀的化学式为___________,加入乙醇的作用为___________。
18. 已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)可逆反应是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:
938
1100
0.68
0.40
若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态。若升高温度,混合气体的平均相对分子质量___________;充入氦气,混合气体的密度___________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)已知:,反应的平衡常数。保持温度在恒容反应器中发生上述反应同时充入以下物质:、,此时反应向___________方向进行。(填“正反应”或“逆反应”)
(3)常温下浓度均为的下列六种溶液的如下表:
溶质
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
①上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是___________。
②根据表中数据判断:浓度均为的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是___________;将各溶液分别稀释100倍,变化最小的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
③据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是___________(填序号)。
A.
B.
C.
(4)要增大氯水中的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为___________。
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