精品解析:江苏省无锡市惠山区玉祁高级中学2024-2025学年高二年级第二学期期中考试化学试题
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内容正文:
无锡市玉祁高级中学2024-2025学年春学期期中检测
高二化学(选修)
时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
第I卷(选择题,共42分)
一、单项选择题(本题共14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 我国承诺在2030年前实现“碳达峰”。下列措施不利于实现“碳达峰”的是
A. 大量开采可燃冰作为清洁能源 B. 利用太阳能光解制
C. 提倡乘坐公共交通工具出行 D. 逐步减少火力发电的占比
2. 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池负极
B. 电池工作时,海水中的向b电极移动
C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水碱性增强
D. 每消耗1mol Al,理论需要消耗为33.6L
3. 一定温度下,向某恒容密闭容器中充入6mol NO和,在催化剂作用下发生反应,下列说法不正确的是
A. 升高温度能加快化学反应速率
B. 增大NO的浓度能加快化学反应速率
C. 达到化学平衡状态时,NO、恰好能全部转化为
D. 增大压强可加快该反应的化学反应速率
阅读下列资料,完成以下问题。
氧元素是地球上存在最广泛的元素,其单质及化合物在多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素,游离态的氧主要有、。25℃和101kPa下,的燃烧热为285.8kJ/mol。氧能与大部分元素形成氧化物如、、、、、、等。
4. 下列化学反应表示正确的是
A. 燃烧的热化学方程式:
B. S在过量氧气中燃烧的化学方程式:
C. Fe和反应的化学方程式:
D. 铜锌原电池(电解质溶液为硫酸铜)的负极反应:
5. 下列含氧物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 是酸性氧化物,能用氢氟酸(HF)雕刻玻璃
B. 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
C. 熔点高,可用作耐高温材料
D. 水溶液呈碱性,可用于去除油污
阅读下列资料,完成以下问题。
硫酸是重要的化工原料。金属冶炼时产生的含废气经回收处理、催化氧化、吸收后可制得硫酸。;。工业制硫酸尾气中的可用氨水吸收,吸收液经处理后释放出的又可循环利用。
6. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 有漂白性,可用于食物的漂白
B. 受热易分解,可用于治疗胃酸过多
C. 溶液呈酸性,可用于除铁锈
D. 溶液呈碱性,可用于污水脱氯()
7. 对于反应,下列说法正确的是
A. 反应的
B. 反应的平衡常数可表示为
C. 增大体系的压强能提高的反应速率和转化率
D. 使用催化剂能改变反应路径,提高反应的活化能
8. 催化剂作用下,CO2可以加氢制取CH4,反应的热化学方程式:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g);ΔH<0,下列说法正确的是
A. 该反应任何条件下均能自发进行
B. 反应的平衡常数可表示为K=
C. 其他条件不变,增大压强可以增大反应的平衡常数
D. 断裂反应物所含化学键吸收的能量小于形成生成物所含化学键释放的能量
9. 固载Ru基催化剂催化反应是实现资源化的重要途径。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,在反应器出口处检测到大量CO。其选择性高达90%以上。下列说法不正确的是
A. HCOOH溶液中存在电离平衡
B. 该反应的平衡常数
C. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
D. 该反应可能经历了以下过程:①、②,且反应①的活化能大于反应②
10. 绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。某化学兴趣小组采用以下方法测定某绿矾样品的纯度。a.称取2.850g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容配成待测液,b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。下列说法不正确的是
A. a步骤中定容时,仰视会使所测绿矾晶体的纯度偏低
B. 滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为酸式滴定管
C. 滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色,即为滴定终点
D. 上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数约为97.5%
11. 探究NaClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
检验NaClO溶液中的
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B
检验NaClO溶液的氧化性
将NaClO溶液滴加到淀粉KI溶液中,观察溶液颜色变化
C
检验NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
D
检验NaClO溶液的还原产物
将少量NaClO溶液与充分反应后,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,观察沉淀产生情况
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下,某小组设计下列实验探究含银化合物的转化。下列说法正确的是
实验1:向溶液中加入溶液,产生白色沉淀。已知:室温下。
实验2:向实验1所得悬浊液中加入溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得淡黄色沉淀中滴入一定量溶液,产生黑色沉淀,过滤。
A. 实验1静置所得上层清液中约为
B. 实验2的现象能够说明
C. 实验3所用溶液中存在
D. 实验3过滤后所得清液中存在:且
13. 室温下,通过下列实验探究NaHSO3、Na2SO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
实验2:0.1mol·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol·L-1NaOH溶液,没有明显现象
实验3:0.1mol·L-1Na2SO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
实验4:将0.1mol·L-1Na2SO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产白色沉淀
下列说法正确的是
A. 由实验1可得出:>Ka2(H2SO3)
B. 实验2所得的溶液中c(HSO)>c(SO)
C. 实验3中发生反应的离子方程式为H2O+Cl2+SO=SO+2H++2Cl-
D. 实验4中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(SO)<Ksp(CaSO3)
14. 一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3,其过程中主要发生如下反应:
Ⅰ 2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH1=-122.5 kJ·mol-1
Ⅱ CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
向恒压密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性[CH3OCH3的选择性=%]随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.9 kJ·mol-1
B. 由图可知,210℃时以反应Ⅰ为主,300℃时,以反应Ⅱ为主
C. 增大反应体系压强,CH3OCH3选择性增大
D. 反应状态达A点时,容器中n(CH3OCH3)为mol
第II卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:(本大题共4题,共58分)
15. 按要求回答下列问题:
I.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与发生下列反应并达到平衡:
(1)若反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.升高温度,的浓度增大,表明该反应是吸热反应
b.通入CO后,正反应速率逐渐增大
c.反应前的物质的量为7mol
d.达到平衡时CO的转化率为80%
(2)在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示,则该反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)在某温度下,向1L的密闭容器中通入10mol CO和,平衡时测得CO的转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数为_______。
Ⅱ.研究、等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
(4)已知:
则的_______。
(5)在一定条件下,将与以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c.和NO的体积比保持不变 d.每生成消耗
Ⅲ.在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。
t/℃
700
800
900
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(6)该反应的平衡常数表达式为_______。
(7)若1200℃时,在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时上述反应的平衡移动方向为_______(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
16. 按要求回答下列问题:
(1)明矾[化学式为]溶液可以做净水剂的原理为_______(用离子方程式表示)。
(2)泡沫灭火器中药品的主要成分为与,灭火时发生反应的离子方程式为_______。
(3)无水是有机合成催化剂,还可做水处理剂等。实验室可用和亚硫酰氯()制备无水,装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知无水能吸收空气里的水分而潮解;沸点为77℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
①仪器E的名称是_______,作用是_______。装置F中盛装的物质是_______,其作用为_______。
②遇水发生反应的化学方程式为_______。将溶液蒸干灼烧得不到无水,而将与混合加热,可得到无水,试解释原因:_______。
③为了检验D中最终产品是否含有,取少量产品溶于盐酸,可证明产品中含有的最佳试剂是_______(填字母)。
A.NaOH溶液 B.铁氰化钾溶液 C.酸性高锰酸钾溶液 D.KSCN溶液
17. 按要求回答下列问题:
I.某工厂利用下列途径处理含铬废水(主要含):
(1)“转化”过程发生反应的离子方程式:_______,“转化”过程不能用替代原因有:_______。
(2)是重要的化工原料,易溶于水。为了测定产品()纯度,进行了如下实验:准确称取1.00g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用的碘标准溶液滴定,所消耗消耗碘标准溶液体积为20.00mL。反应原理为。计算产品中的纯度_______。滴定终点的现象是:_______。写出计算过程。
II.以软锰矿(主要成分为,含少量铁的氧化物)制备高纯。流程如图:
(3)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为_______。
(4)常温下,已知、。工业上,当某离子浓度小于时,认为该离子已除净。氧化后所得溶液中,为使溶液中除净,调节pH的范围应为_______。
18. Fe2O3/Al2O3负载型催化剂(其中Fe2O3为催化剂,Al2O3为载体)可用于脱除烟气中的SO2,该负载型催化剂的制备和SO2的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用Fe(NO3)3溶液浸渍Al2O3载体6h.。浸渍所得溶液中除Fe3+外,含有的阳离子还有_______(填化学式)。
(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后,在500°C焙烧12h,制得Fe2O3/Al2O3负载型催化剂。准确称取2.000g负载型催化剂样品,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2C2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液12.00mL。计算该Fe2O3/Al2O3负载型催化剂的负载量_______(写出计算过程)。[负载量=100%]
(3)硫化。400°C时,将一定比例SO2和H2的混合气体以一定流速通过装有Fe2O3/Al2O3负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除SO2,同时还获得单质S,其化学方程式为_______。
②研究表明,硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的FeS2,硫化过程中还检测到H2S。FeS2催化硫化的过程可描述如下:_______,最后S再与FeS反应转化为FeS2。
(4)工业SO2烟气中含有较高浓度的O2。为进一步研究O2对催化剂活性的影响,取一定质量上述硫化后的固体,用热的NaOH溶液除去Al2O3和S。将剩余固体在空气中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在0~200°C范围内,铁的硫化物转化为铁的氧化物,则在200~300°C范围内,固体质量增加的主要原因是_______。
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无锡市玉祁高级中学2024-2025学年春学期期中检测
高二化学(选修)
时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Fe-56
第I卷(选择题,共42分)
一、单项选择题(本题共14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 我国承诺在2030年前实现“碳达峰”。下列措施不利于实现“碳达峰”的是
A. 大量开采可燃冰作为清洁能源 B. 利用太阳能光解制
C. 提倡乘坐公共交通工具出行 D. 逐步减少火力发电的占比
【答案】A
【解析】
【详解】化石燃料的燃烧会增加碳的排放,因此不能大量开采可燃冰,A错误。利用太阳能、减少火力发电、乘坐公共交通工具代替私家车等做法均可以减少碳排放。
因此本题选A。
2. 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池负极
B. 电池工作时,海水中的向b电极移动
C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水碱性增强
D. 每消耗1mol Al,理论需要消耗为33.6L
【答案】B
【解析】
【分析】Al和海水构成的原电池中,铝为活泼金属,发生失电子的氧化反应生成Al3+,则a电极为负极,b电极为正极,负极反应式为Al-3e-=Al3+,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,原电池工作时,阳离子移向正极,阴离子移向负极,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,Al为负极,则b为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,即海水中的Na+向b电极移动,故B正确;
C.原电池工作时,a电极为负极,负极反应式为Al-3e-=Al3+,铝离子水解使a电极区域的海水呈酸性,故C错误;
D.没有说明标准状况,故不能计算氧气的体积,故D错误;
答案选B。
3. 一定温度下,向某恒容密闭容器中充入6mol NO和,在催化剂作用下发生反应,下列说法不正确的是
A. 升高温度能加快化学反应速率
B. 增大NO的浓度能加快化学反应速率
C. 达到化学平衡状态时,NO、恰好能全部转化为
D. 增大压强可加快该反应的化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数, 使得单位时间内有效碰撞的次数增加,因而化学反应速率加快,A正确;
B.增大反应物NO的浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加,能加快化学反应速率,B正确;
C.化学平衡是动态平衡,反应物和产物的浓度不再变化,但可逆反应不能完全转化,则达到化学平衡状态时,NO和NH3不可能全部转化为N2,C错误;
D.增大压强可使物质的浓度增大,单位体积内活化分子数增加,单位时间内有效碰撞的次数增加,可加快该反应的化学反应速率,D正确;
故选C。
阅读下列资料,完成以下问题。
氧元素是地球上存在最广泛的元素,其单质及化合物在多方面具有重要应用。氧元素存在多种核素,游离态的氧主要有、。25℃和101kPa下,的燃烧热为285.8kJ/mol。氧能与大部分元素形成氧化物如、、、、、、等。
4. 下列化学反应表示正确的是
A. 燃烧的热化学方程式:
B. S在过量氧气中燃烧的化学方程式:
C. Fe和反应的化学方程式:
D. 铜锌原电池(电解质溶液为硫酸铜)的负极反应:
5. 下列含氧物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 是酸性氧化物,能用氢氟酸(HF)雕刻玻璃
B. 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
C. 熔点高,可用作耐高温材料
D. 水溶液呈碱性,可用于去除油污
【答案】4. D 5. A
【解析】
【4题详解】
A.25℃和101kPa下,H2的燃烧热为ΔH=-285.8kJ⋅mol-1,是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,H2燃烧的热化学方程式: ,故A错误;
B.S在过量氧气中燃烧也是生成SO2,化学方程式为,故B错误;
C.Fe和H2O(g)反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:,故C错误;
D.铜锌原电池(电解质溶液为硫酸铜)的负极为Zn,失去电子变为Zn2+,电极反应式为,故D正确;
答案选D。
【5题详解】
A.氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,四氟化硅是气体物质,可用于雕刻玻璃,和SiO2是酸性氧化物无关,故A选;
B.具有强氧化性,可以使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,两者有关联,故B不选;
C.MgO熔点高,可用作耐火材料,两者有关联,故C不选;
D.水溶液呈碱性,可以促使油脂水解,可用于去除油污,两者有关联,故D不选;
答案选A。
阅读下列资料,完成以下问题。
硫酸是重要的化工原料。金属冶炼时产生的含废气经回收处理、催化氧化、吸收后可制得硫酸。;。工业制硫酸尾气中的可用氨水吸收,吸收液经处理后释放出的又可循环利用。
6. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 有漂白性,可用于食物的漂白
B. 受热易分解,可用于治疗胃酸过多
C. 溶液呈酸性,可用于除铁锈
D. 溶液呈碱性,可用于污水脱氯()
7. 对于反应,下列说法正确的是
A. 反应的
B. 反应的平衡常数可表示为
C. 增大体系的压强能提高的反应速率和转化率
D. 使用催化剂能改变反应路径,提高反应的活化能
【答案】6. C 7. C
【解析】
【6题详解】
A.的漂白性源于其与有机色素结合,但因其有毒,不可用于食品漂白,性质与用途无对应关系,A不符合题意;
B.能与胃酸的主要成分(HCl)反应,且碱性较弱,可用于治疗胃酸过多,与其受热易分解无关,性质与用途无对应关系,B不符合题意;
C.是强酸弱碱盐,水解使其溶液呈酸性,能与铁锈反应使其溶解,可用于除铁锈,性质与用途具有对应关系,C符合题意;
D.具有还原性,能与发生氧化还原反应,则溶液可用于污水脱氯(),与其溶液碱性无直接关系,性质与用途无对应关系,D不符合题意;
故选C。
【7题详解】
A.该反应是气体分子数减小的反应,即混乱度减小,是熵减的反应,则反应的ΔS<0,A错误;
B.反应的平衡常数可表示为,B错误;
C.增大体系的压强,能提高的反应速率,且该反应是气体分子数减小的反应,增大体系的压强,平衡正向移动,能提高转化率,C正确;
D.使用催化剂能改变反应路径,降低反应的活化能,从而加快反应速率,D错误;
故选C。
8. 催化剂作用下,CO2可以加氢制取CH4,反应的热化学方程式:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g);ΔH<0,下列说法正确的是
A. 该反应任何条件下均能自发进行
B. 反应的平衡常数可表示为K=
C. 其他条件不变,增大压强可以增大反应的平衡常数
D. 断裂反应物所含化学键吸收的能量小于形成生成物所含化学键释放的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.,ΔH<0,根据反应自发,该反应在低温下自发,故A错误;
B.反应的平衡常数可表示为K=,故B错误;
C.其他条件不变,增大压强可以使平衡正向移动,但温度不变反应的平衡常数不变,故C错误;
D.该反应是放热反应,断裂反应物所含化学键吸收的能量小于形成生成物所含化学键释放的能量,故D正确;
故答案为D
9. 固载Ru基催化剂催化反应是实现资源化的重要途径。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,在反应器出口处检测到大量CO。其选择性高达90%以上。下列说法不正确的是
A. HCOOH溶液中存在电离平衡
B. 该反应的平衡常数
C. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
D. 该反应可能经历了以下过程:①、②,且反应①的活化能大于反应②
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCOOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离,存在电离平衡:,A正确;
B.在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为平衡常数,则该反应的平衡常数,B正确;
C.在反应中,H元素化合价从0价升高至HCOOH中的+1价,1个H2分子反应时失去2个电子,则每消耗1molH2,转移2mol电子,其数目约为,C正确;
D.将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,在反应器出口处检测到大量CO,可知反应①为快反应,反应②为慢反应,活化能越低,化学反应速率越快,则反应①的活化能小于反应②,D错误;
故选D。
10. 绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。某化学兴趣小组采用以下方法测定某绿矾样品的纯度。a.称取2.850g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容配成待测液,b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。下列说法不正确的是
A. a步骤中定容时,仰视会使所测绿矾晶体的纯度偏低
B. 滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为酸式滴定管
C. 滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色,即为滴定终点
D. 上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数约为97.5%
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 步骤中定容时仰视,配制溶液体积高于刻度线,仰视会使所测绿矾晶体的纯度偏低,A正确;
B. 高锰酸钾溶液具有强氧化性能氧化橡胶管,不能用碱式滴定管,B正确;
C. 滴加最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色且半分钟内不褪色即为滴定终点,C错误;
D. 根据方程式5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O计算n(Fe2+)=5×0.02L×0.01000mol·L-1=0.001mol;则250mL溶液中n(Fe2+)=0.01mol;FeSO4·7H2O物质的量为0.01mol,FeSO4·7H2O质量=0.01mol×278g/mol=2.78g;质量分数=2.78g/2.85g×100%=97.5%,D正确;
答案选C。
11. 探究NaClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
检验NaClO溶液中的
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B
检验NaClO溶液的氧化性
将NaClO溶液滴加到淀粉KI溶液中,观察溶液颜色变化
C
检验NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
D
检验NaClO溶液的还原产物
将少量NaClO溶液与充分反应后,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,观察沉淀产生情况
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察钠元素的焰色反应不用透过蓝色钴玻璃,它会过滤掉钠的火焰颜色,故A错误;
B.将NaClO溶液滴加到淀粉KI溶液中,I-被氧化为I2,溶液变蓝,可以检验NaClO溶液的氧化性,故B正确;
C.NaClO具有漂白性,能使pH试纸褪色,故C错误;
D.少量NaClO溶液与反应的化学方程式为:,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,是用来检验Cl-,但原溶液中本来就存在Cl-,无法判断该氯离子是溶液中原有的还是次氯酸根被还原生成的,故D错误;
故选B。
12. 室温下,某小组设计下列实验探究含银化合物的转化。下列说法正确的是
实验1:向溶液中加入溶液,产生白色沉淀。已知:室温下。
实验2:向实验1所得悬浊液中加入溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得淡黄色沉淀中滴入一定量溶液,产生黑色沉淀,过滤。
A. 实验1静置所得上层清液中约为
B. 实验2的现象能够说明
C. 实验3所用溶液中存在
D. 实验3过滤后所得清液中存在:且
【答案】D
【解析】
【详解】A.AgNO3与NaCl按物质的量1∶1反应生成AgCl沉淀,过量,剩余的c(Ag+)=,已知室温下Ksp(AgCl)=2×10-10,则实验1静置所得上层清液中,A错误;
B.实验1所得悬浊液中含有过量的AgNO3,加入溶液,产生的淡黄色的AgBr沉淀,不是AgCl沉淀转化得到,则不能说明:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),B错误;
C.是弱酸根离子,在水溶液中会发生水解反应。结合一个H2O电离出的H+生成,结合两个H+生成H2S。H2O电离出的H+和浓度原本是相等的,但部分H+被结合,所以根据H+的得失情况书写Na2S溶液中质子守恒表达式为:c(OH-)=c(H+)+c(HS- )+2c(H2S),C错误;
D.淡黄色沉淀AgBr中滴入一定量Na2S溶液,产生黑色沉淀Ag2S,滤液为硫化银的饱和溶液,所以清液中一定存在:c2(Ag+)=,因加入Na2S溶液产生黑色沉淀Ag2S,发生沉淀转化,AgBr沉淀溶解平衡正向移动,则c(Ag+)≤,D正确;
故选D。
13. 室温下,通过下列实验探究NaHSO3、Na2SO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
实验2:0.1mol·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol·L-1NaOH溶液,没有明显现象
实验3:0.1mol·L-1Na2SO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
实验4:将0.1mol·L-1Na2SO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产白色沉淀
下列说法正确的是
A. 由实验1可得出:>Ka2(H2SO3)
B. 实验2所得的溶液中c(HSO)>c(SO)
C. 实验3中发生反应的离子方程式为H2O+Cl2+SO=SO+2H++2Cl-
D. 实验4中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(SO)<Ksp(CaSO3)
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液显酸性,说明溶液中亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度,第二步电离常数大于水解常数,即Ka2(H2SO3)>,A错误;
B.0.1mol·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1mol·L-1NaOH溶液,所得溶液为Na2SO3溶液,溶液中c(SO)>c(HSO),B错误;
C.新制饱和氯水中有氯气,氯气具有强氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者发生氧化还原反应,其离子方程式为:H2O+Cl2+SO=SO+2H++2Cl-,C正确;
D.两溶液混合若产生白色沉淀,说明溶液中c(Ca2+)·c(SO)>Ksp(CaSO3),D错误;
答案选C。
14. 一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3,其过程中主要发生如下反应:
Ⅰ 2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH1=-122.5 kJ·mol-1
Ⅱ CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
向恒压密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性[CH3OCH3的选择性=%]随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.9 kJ·mol-1
B. 由图可知,210℃时以反应Ⅰ为主,300℃时,以反应Ⅱ为主
C. 增大反应体系压强,CH3OCH3选择性增大
D. 反应状态达A点时,容器中n(CH3OCH3)为mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据盖斯定律,按“反应I-反应II×2”,可得所求反应,ΔH=-122.5 kJ·mol-1-41.2kJ·mol-1×2=-204.9 kJ·mol-1, A正确;
B.210°C时,CH3OCH3(g)的选择性较大,同时CO2的平衡转化率也较大,以反应I为主,300°C时,CH3OCH3(g)的选择性小,同时CO2的平衡转化率也小,以反应II为主,B正确;
C.增大压强,反应I正向移动,生成更多的CH3OCH3(g),即CH3OCH3选择性增大,C正确;
D.依据CH3OCH3的选择性公式:CH3OCH3的选择性=,A点处,CH3OCH3的选择性和CO2的平衡转化率均为25%,n(CH3OCH3) = ,D错误。
故选D。
第II卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:(本大题共4题,共58分)
15. 按要求回答下列问题:
I.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与发生下列反应并达到平衡:
(1)若反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.升高温度,的浓度增大,表明该反应是吸热反应
b.通入CO后,正反应速率逐渐增大
c.反应前的物质的量为7mol
d.达到平衡时CO的转化率为80%
(2)在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示,则该反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)在某温度下,向1L的密闭容器中通入10mol CO和,平衡时测得CO的转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数为_______。
Ⅱ.研究、等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。
(4)已知:
则的_______。
(5)在一定条件下,将与以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c.和NO的体积比保持不变 d.每生成消耗
Ⅲ.在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。
t/℃
700
800
900
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(6)该反应的平衡常数表达式为_______。
(7)若1200℃时,在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时上述反应的平衡移动方向为_______(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
【答案】(1)c (2)放热
(3)
(4)-41.8 (5)b
(6)
(7)逆反应方向
【解析】
【小问1详解】
a.升高温度,H2S的浓度增大,说明平衡向该反应的逆方向移动,则该反应是放热反应,a错误;
b.通入CO后,CO浓度增大,使平衡向正反应方向移动,CO浓度逐渐减小,则正反应速率瞬间比原平衡时速率增大后再逐渐减小,b错误;
c.设容器容积为VL,反应前H2S物质的量为nmol,平衡时:CO为8mol,H2S为(n-2)mol,COS、H2均为10mol-8mol=2mol,平衡常数,n=7,c正确;
d.达到平衡时CO的转化率为,d错误;
故选c。
【小问2详解】
根据图中所示,升高温度,H2S的平衡转化率降低,平衡向该反应的逆方向移动,说明该反应是放热反应。
【小问3详解】
到平衡时,CO、H2S均有4mol发生了反应,列三段式得:
该温度下反应的平衡常数为:。
【小问4详解】
根据盖斯定律,由 得:
① ,
由 得:
②
由①+②得: 。
【小问5详解】
a.该反应前后气体总物质的量相等,反应时体系压强始终不变,不能说明反应达到平衡状态,a错误;
b.NO2为红棕色气体,混合气体颜色不再变化,表明各组分浓度不再变化,能说明反应达到平衡状态,b正确;
c.反应时SO3和NO按体积比1:1生成,该比例始终不变,不能说明反应达到平衡状态,c错误;
d.每生成消耗,仅表示,不能说明反应达到平衡状态,d错误;
故选b。
【小问6详解】
该反应的平衡常数表达式为。
【小问7详解】
1200℃时,某时刻该反应的,则此时该反应向逆反应方向进行。
16. 按要求回答下列问题:
(1)明矾[化学式为]溶液可以做净水剂的原理为_______(用离子方程式表示)。
(2)泡沫灭火器中药品的主要成分为与,灭火时发生反应的离子方程式为_______。
(3)无水是有机合成催化剂,还可做水处理剂等。实验室可用和亚硫酰氯()制备无水,装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知无水能吸收空气里的水分而潮解;沸点为77℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
①仪器E的名称是_______,作用是_______。装置F中盛装的物质是_______,其作用为_______。
②遇水发生反应的化学方程式为_______。将溶液蒸干灼烧得不到无水,而将与混合加热,可得到无水,试解释原因:_______。
③为了检验D中最终产品是否含有,取少量产品溶于盐酸,可证明产品中含有的最佳试剂是_______(填字母)。
A.NaOH溶液 B.铁氰化钾溶液 C.酸性高锰酸钾溶液 D.KSCN溶液
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流未反应的亚硫酰氯,提高其转化率 ③. 碱石灰 ④. 吸收SO2和HCl并防止空气中的水蒸气进入B、D ⑤. +H2O=SO2+2HCl ⑥. ,加热促进其水解,而将与FeCl3·6H2O混合加热,与其中的结晶水反应生成HCl,抑制FeCl3的水解,可得到无水FeCl3 ⑦. B
【解析】
【分析】A装置中的浓硫酸用于干燥,B中盛放液体,水浴加热B形成蒸汽与D中的反应生成无水FeCl3 、SO2和HCl,气体通过冷凝管E,冷凝回流未反应的亚硫酰氯,提高其转化率,F装置中的碱石灰防止空气中的水蒸气进入体系,并吸收SO2和HCl,防止污染空气,据此解答。
【小问1详解】
明矾[化学式为]溶液可以做净水剂,是因为铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,其原理为:;
【小问2详解】
泡沫灭火器中药品的主要成分为与,灭火时两者发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
①由仪器构造可知,仪器E的名称是球形冷凝管,其E作用是冷凝回流未反应的亚硫酰氯,提高其转化率。和反应生成无水、SO2和HCl,则装置F中盛装的物质是碱石灰,其作用为吸收SO2和HCl并防止空气中的水蒸气进入B、D,;
②遇水反应生成二氧化硫和氯化氢,发生反应的化学方程式为:+H2O=SO2+2HCl。加热会促进水解,而与中的结晶水反应生成HCl,能抑制FeCl3的水解,所以将溶液蒸干灼烧得不到无水,而将与混合加热,可得到无水,其原因为:,加热促进其水解,而将与FeCl3·6H2O混合加热,与其中的结晶水反应生成HCl,抑制FeCl3的水解,可得到无水FeCl3;
③D中含Fe3+、Cl-,检验是否含有,即检验Fe2+:
A.D中含Fe3+,加入NaOH溶液会生成红褐色沉淀而覆盖白色沉淀,不能用NaOH溶液,A不符合题意;
B.铁氰化钾溶液能与亚铁离子反应产生蓝色沉淀,不受铁离子干扰,能检验Fe2+,B符合题意;
C.Cl-能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,则此时不能用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2+,C不符合题意;
D.KSCN溶液用于检验Fe3+,此时不能检验Fe2+,D不符合题意;
故选B。
17. 按要求回答下列问题:
I.某工厂利用下列途径处理含铬废水(主要含):
(1)“转化”过程发生反应的离子方程式:_______,“转化”过程不能用替代原因有:_______。
(2)是重要的化工原料,易溶于水。为了测定产品()纯度,进行了如下实验:准确称取1.00g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用的碘标准溶液滴定,所消耗消耗碘标准溶液体积为20.00mL。反应原理为。计算产品中的纯度_______。滴定终点的现象是:_______。写出计算过程。
II.以软锰矿(主要成分为,含少量铁的氧化物)制备高纯。流程如图:
(3)“沉锰”时,发生反应的离子方程式为_______。
(4)常温下,已知、。工业上,当某离子浓度小于时,认为该离子已除净。氧化后所得溶液中,为使溶液中除净,调节pH的范围应为_______。
【答案】(1) ①. ②. 在酸性条件下会反应生成SO2和S
(2) ①. 99.2% ②. 当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
(3)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)3~8
【解析】
【分析】I.含铬废水(主要含)先用硫酸酸化后,再与FeSO4反应生成Cr3+和Fe3+,加入石灰乳生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀,最后得到净化水;
II.软锰矿粉碎后,加入稀硫酸和FeSO4酸溶还原,得到Mn2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸锰调pH,除掉Fe3+,过滤后加入碳酸氢铵沉锰,生成碳酸锰,最后洗涤、干燥得到产品;
【小问1详解】
“转化”时,在酸性条件下与FeSO4反应生成Cr3+和Fe3+,反应的离子方程式为:;由于在酸性条件下会反应生成SO2和S,故不能用替代;
【小问2详解】
n(I2)==0.002mol,根据方程式可知,n()=0.004mol= n(),故样品的质量分数为=99.2%;由于用淀粉为指示剂,当刚好反应完时,溶液由无色变为蓝色,故滴定终点时现象为:当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色;
【小问3详解】
加入碳酸氢铵的目的是将Mn2+转化为MnCO3,发生反应的离子方程式为:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
【小问4详解】
当Fe3+除净,c(OH-)==mol/L=1×10-11mol/L,对应pH=3,当锰离子开始沉淀,c(OH-)==mol/L=1×10-6mol/L,对应pH=8,故应调节pH为3~8。
18. Fe2O3/Al2O3负载型催化剂(其中Fe2O3为催化剂,Al2O3为载体)可用于脱除烟气中的SO2,该负载型催化剂的制备和SO2的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用Fe(NO3)3溶液浸渍Al2O3载体6h.。浸渍所得溶液中除Fe3+外,含有的阳离子还有_______(填化学式)。
(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后,在500°C焙烧12h,制得Fe2O3/Al2O3负载型催化剂。准确称取2.000g负载型催化剂样品,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2C2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液12.00mL。计算该Fe2O3/Al2O3负载型催化剂的负载量_______(写出计算过程)。[负载量=100%]
(3)硫化。400°C时,将一定比例SO2和H2的混合气体以一定流速通过装有Fe2O3/Al2O3负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除SO2,同时还获得单质S,其化学方程式为_______。
②研究表明,硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的FeS2,硫化过程中还检测到H2S。FeS2催化硫化的过程可描述如下:_______,最后S再与FeS反应转化为FeS2。
(4)工业SO2烟气中含有较高浓度的O2。为进一步研究O2对催化剂活性的影响,取一定质量上述硫化后的固体,用热的NaOH溶液除去Al2O3和S。将剩余固体在空气中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在0~200°C范围内,铁的硫化物转化为铁的氧化物,则在200~300°C范围内,固体质量增加的主要原因是_______。
【答案】(1)Al3+、H+
(2)n(Cr2O)=5.000×10-2mol/L×12.00×10-3L=6.000×10-4mol,滴定时Cr2O→Cr3+、Fe2+→Fe3+,根据电子守恒可得关系式:Cr2O~6Fe2+,则n(Fe2+)= 6n(Cr2O)=6×6.000×10-4mol=3.600×10-3mol,根据Fe原子守恒可得关系式:Fe2O3~2Fe3+~2Fe2+,则n(Fe2O3)= 0.5n(Fe2+)=0.5×3.600×10-3mol=1.800×10-3mol,m(Fe2O3)=n(Fe2O3)M=1.800×10-3mol×160g/mol=0.2880g,该负载型催化剂的负载量=
(3) ①. SO2+2H2S+2H2O ②. FeS2与H2反应生成FeS和H2S,H2S再与SO2反应生成S和H2O
(4)+2价铁的氧化物被氧化为+3价铁的氧化物
【解析】
【分析】用Fe(NO3)3溶液浸渍Al2O3载体得到Fe3+、Al3+,加热促进其发生水解反应得到氢氧化铁和氢氧化铝,焙烧再生成Fe2O3/Al2O3负载型催化剂,加入SO2和H2进行硫化,反应方程式为SO2+2H2S+2H2O;
【小问1详解】
用Fe(NO3)3溶液浸渍,金属氧化物溶解为金属阳离子,所得溶液中Fe3+外,含有的阳离子还有Al3+、H+;
【小问2详解】
n(Cr2O)=5.000×10-2mol/L×12.00×10-3L=6.000×10-4mol,滴定时Cr2O→Cr3+、Fe2+→Fe3+,根据电子守恒可得关系式:Cr2O~6Fe2+,则n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×6.000×10-4mol=3.600×10-3mol,根据Fe原子守恒可得关系式:Fe2O3~2Fe3+~2Fe2+,则n(Fe2O3)=0.5n(Fe2+)=0.5×3.600×10-3mol=1.800×10-3mol,m(Fe2O3)= n(Fe2O3)M=1.800×10-3mol×160g/mol=0.2880g,该负载型催化剂的负载量=;
【小问3详解】
①硫化过程SO2和H2反应生成S和水,反应的化学方程式为SO2+2H2S+2H2O;
②检测到H2S是FeS2与H2反应生成FeS和H2S,H2S再与SO2反应生成S和H2O,最后S再与FeS反应转化为FeS2,整个过程FeS2做催化剂;
【小问4详解】
在0~200°C范围内,铁的硫化物转化为铁的氧化物,工业SO2烟气中含有较高浓度的O2,铁的氧化物易被氧化,则在200~300°C范围内,固体质量增加的主要原因是+2价铁的氧化物被氧化为+3价铁的氧化物。
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