精品解析:山西省运城市八校2024-2025学年高二上学期联考测试 化学试题
2025-05-24
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内容正文:
山西运城八校2024-2025学年度高二化学联考测试卷
考试范围:人教版选择性必修第一册;考试时间:90分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题42分)
1. “挖掘文物价值,讲好辽宁故事”。下列文物修复和保护中要防止发生电化学腐蚀的是
文物
名称
A.鸭形玻璃注
B.玉猪龙
文物
名称
C.元青花松竹梅纹八棱罐
D.西周青铜“史伐”卣
A. A B. B C. C D. D
2. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A. 若将钢梁与直流负极相连,也可减慢腐蚀速率
B. 防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子
C. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
D. 钢梁在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
3. 下列实验操作正确的是
A. 用图1装置进行K2Cr2O7溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
B. 如图2所示,记录滴定终点读数为18.90mL
C. 图3操作为赶出碱式滴定管内的气泡
D. 图4,滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管液面
4. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使甲基橙变红的溶液中:Fe2+、、Cl-、
B. 与Al反应能放出H2的溶液:、Ba2+、、
C. 在=106mol/L的溶液中:Al3+、H+、Cl-、
D. 常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液中:ClO-、K+、Na+、
5. 下列装置或过程能实现化学能转化为热能的是
A
B
C
D
风力发电
水果电池
燃料燃烧
手机充电
A. A B. B C. C D. D
6. 下列实验设计能达到预期目的的是
A.其他条件一定,浓度越大,反应速率越快
B.酶的催化效率大于硫酸
C.恒压漏斗可减小测定体积的实验误差
D.设计双液原电池提高电池效率
A. A B. B C. C D. D
7. 下列生活现象与所述的化学知识没有关联的是
选项
生活现象
化学知识
A
纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中
高温下与反应
B
小苏打作膨松剂
受热易分解
C
溶液可作焊接时的除锈剂
溶液呈酸性,能溶解铁锈
D
长期施用,土壤酸性增强
水解显酸性
A. A B. B C. C D. D
8. 已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列反应的离子方程式合理的是
弱酸
甲酸(HCOOH)
HClO
A. 次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:
B. 次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
C. 碳酸钠溶液中通入足量:
D. 纯碱溶液中滴加少量甲酸:
9. 下列实验装置使用不正确的是
A.常温下,有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量锌粉发生反应②为醋酸
B.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点醋酸的电离程度:a < b < c
C.装置用于测定中和反应的反应热
D.装置盐桥中阳离子向CuSO4溶液中迁移
A. A B. B C. C D. D
10. 氯化银和溴化银常应用于感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:,X为或,表示。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅰ代表的沉淀溶解平衡曲线
B. m点和n点对应的大小关系:
C. n点和q点对应的大小关系:
D. 向m点的溶液中加入少量固体,溶液组成由m点沿曲线向n点方向移动
11. 用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽(如图)电解饱和溶液时,下列叙述正确的是
A. 氯碱工业中,阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)
B. 若用铅酸蓄电池作电源,电极与a相接
C. 装置工作时,左侧穿过阳离子交换膜往电极B迁移
D. 总反应的离子方程式:
12. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是(已知氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-=Ni
B. 电解后,Cu和Pt沉降在电解槽底部的阳极泥中
C. 电解后,溶液中存在的离子只有Fe2+和Zn2+
D. 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
13. 水系锌锰二次电池放电时存在电极剥落现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量固体能很大程度恢复损失的容量,工作原理如图,膜只允许通过。下列说法错误的是
A. 放电时做负极
B. 放电前后,右池中的物质的量不变
C. 放电时,有生成时,理论上负极减少
D. 充电时,由右侧移向左侧
14. 常温下,用测定溶液中时,含微粒的分布系数与的关系如下图所示。已知与的配合物存在平衡:,平均配位数,下列说法正确的是。
A. 曲线C代表与的关系
B.
C. 曲线A和曲线C交点的横坐标为
D. P点,溶液中
第II卷(非选择题58分)
15. 一种以含钛废料(主要成分为,含少量)为原料,分离提纯并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如下:
已知:焦磷酸镁不溶于水,酸浸后元素以的形式存在。
涉及金属离子的沉淀范围如下表所示:
开始沉淀
完全沉淀
回答下列问题:
(1)“碱浸”发生的主要离子方程式为_____。
(2)“酸浸”的温度控制在的原因是_____。
(3)滤渣1的主要成分为_____。
(4)为了提高“水解”的效率,可以采取的操作是_____,若在“水解”前没有加入铁粉,可能引起的后果是_____。
(5)“氧化”步骤中,氧化剂和还原剂的理论物质的量比为_____。
(6)“调”步骤中,的调节范围应为_____。
16. 维生素C(,)具有重要生理调节功能,在补铁时常同时服用维生素C提高补铁效果。某小组想用标准溶液滴定实验测定药店买的维生素C的含量(反应原理为),回答下列问题:
(1)标准溶液的配制与标定:
①配制:配制一定浓度的标准溶液。碘水见光易分解,配制好的标准溶液应保存在___________色试剂瓶中。
②标定:标定碘液的溶液在酸性条件下不稳定,溶液容易出现浑浊,该反应的离子方程式为___________,因此配制时往往调溶液至碱性。用标准溶液标定①中配制的标准溶液,计算得标准溶液浓度为。
(2)维生素C含量的测定(已知:维生素C在酸性介质中较为稳定,在碱性溶液中易被空气氧化):
准确称取2.000g维生素C药片,磨成粉末,配制成溶液,取至锥形瓶,用标准溶液进行滴定,用淀粉作指示剂。
①配制维生素C待测液时可向溶液中加入___________来保存。
A.盐酸 B.硝酸 C.碳酸钠 D.硫酸氢钠
②滴定过程中应从下图中选择___________(填“A”或“B”),仪器名称为___________,来盛装标准溶液。
③滴定终点的现象是___________。
④维生素C含量的计算。实验过程中测得数据如表:
编号
1
2
3
V(标准溶液)
22.30
19.99
20.01
根据以上数据可得,该药片中维生素C的质量分数为___________。
(3)实际测得药片中维生素C含量比说明书中的含量要低,可能的原因是___________(填标号)。
A. 盛标准溶液的滴定管未进行润洗
B. 滴定过程中有少量锥形瓶内液体溅出
C. 滴定前读数正确,滴定结束时俯视读数
D. 锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
17. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,将CO2转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。
方法Ⅰ:CO2催化加氢制甲醇。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
(1)计算反应i的ΔH1=___________。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73molH2、0.24molCO2和0.03molN2(已知N2不参与反应)在总压强为3.0MPa的密闭容器中进行上述反应,平衡时CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。
①图中曲线b表示物质___________的变化(填“CO2”、“CH3OH”或“CO”)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法不正确的有___________(填字母)。
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.向容器中再通入少量N2,CO2的平衡转化率下降
C.移去部分H2O(g),反应iii平衡不移动
D.选择合适的催化剂能提高CO2的平衡转化率
E.平衡时CH3OH的体积分数一定小于50%
③某温度下,t1min反应到达平衡,测得容器中CH3OH的体积分数为12.5%。此时用CH3OH的分压表示0~t1时间内的反应速率v(CH3OH)=___________MPa·min-1。设此时n(CO)=amol,计算该温度下反应ii的平衡常数Kx=___________(用含有a的代数式表示)。[分压=总压×该组分物质的量分数;对于反应, ,x为物质的量分数。]
方法Ⅱ:CO2电解法制聚乙烯
(3)常温常压下,以纳米二氧化钛(TiO2)膜为工作电极,酸性条件下电解CO2可以得到聚乙烯,该电极反应方程式为___________。
方法Ⅲ:CO2催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了CO2直接合成低碳烯烃,并给出了其可能的反应历程(如图所示)。H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*,随后参与到CO2的还原过程;SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。
注:☐表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒。
(4)理论上,反应历程中生成的甲醇与消耗的H*的物质的量之比为___________。
18. 黄铁矿(主要成分为)、焦炭与适量空气混合加热发生反应i.。
(1)反应i中每消耗碳原子,转移_______电子。
(2)反应i可能会产生副产物,可用处理回收S,发生反应ii和副反应iii。
ii.
iii. 。
恒压条件下,按充入原料,其中的平衡转化率以及和S的平衡选择性[X(X为或S)的平衡选择性]随温度的变化如图所示。已知表示的平衡选择性。
①下列说法错误的是_______(填字母)。
a.表示S的平衡选择性
b.键角:
c.
d.若某温度下可只考虑反应ii,此时恒压条件下充入,平衡不移动,的体积分数不变
②下,反应ⅱ的平衡常数_______。
(3)常温下,通过电化学原理,利用反应i的产物进一步与反应,电解质溶液采用缓冲溶液,维持,可制备,反应装置如图。
①在_______(填“正”或“负”)极区可得到产品。
②结合电极方程式,指出负极区的物质的量的变化并解释原因:_______。
③已知常温下,,在配制的缓冲溶液时,_______。
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山西运城八校2024-2025学年度高二化学联考测试卷
考试范围:人教版选择性必修第一册;考试时间:90分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题42分)
1. “挖掘文物价值,讲好辽宁故事”。下列文物修复和保护中要防止发生电化学腐蚀的是
文物
名称
A.鸭形玻璃注
B.玉猪龙
文物
名称
C.元青花松竹梅纹八棱罐
D.西周青铜“史伐”卣
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.玻璃是硅酸盐,鸭形玻璃注不能发生电化学腐蚀,故不选A;
B.玉的主要成分是硅酸盐矿物,玉猪龙不能发生电化学腐蚀,故不选B;
C.元青花松竹梅纹八棱罐,是一种瓷器,主要成分是硅酸盐,不能发生电化学腐蚀,故不选C;
D.西周青铜“史伐”卣,是青铜器,属于铜合金,不纯,容易形成原电池而发生电化学腐蚀,故选D;
选D。
2. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A. 若将钢梁与直流负极相连,也可减慢腐蚀速率
B. 防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子
C. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
D. 钢梁在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
【答案】D
【解析】
【分析】钢是铁碳合金,潮湿的环境中易形成原电池发生吸氧腐蚀被损耗。
【详解】A.将钢梁与直流负极相连,铁做电解池的阴极被保护,可减慢铁的腐蚀速率,该保护方法为外加电流法,故A正确;
B.铝和锌的金属活动性均大于铁,防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子发生氧化反应被损耗,铁作正极被保护,该保护方法为牺牲阳极法,故B正确;
C.钢梁上安装铝片、使用高性能富锌(富含锌粉)底漆、使用高附着性防腐涂料可以减缓钢铁腐蚀,但不能完全消除铁的腐蚀,故C正确;
D.空气与水交界处的氧气浓度大于水下部分,氧气浓度越大,铁越容易发生吸氧腐蚀,所以钢梁在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀,故D错误;
故选D。
3. 下列实验操作正确的是
A. 用图1装置进行K2Cr2O7溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
B. 如图2所示,记录滴定终点读数为18.90mL
C. 图3操作为赶出碱式滴定管内的气泡
D. 图4,滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管液面
【答案】C
【解析】
【详解】A.重铬酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,不能盛装在碱式滴定管中,故A错误;
B.滴定管刻度的0刻度在上方,则由图可知,记录滴定终点读数为18.10mL,故B错误;
C.赶出碱式滴定管内的气泡时,应将橡胶管向上弯曲,快速挤压玻璃小球放出溶液,排出尖嘴部分气泡,故C正确;
D.滴定时左手控制滴定管玻璃活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,故D错误;
故选C。
4. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使甲基橙变红的溶液中:Fe2+、、Cl-、
B. 与Al反应能放出H2的溶液:、Ba2+、、
C. 在=106mol/L的溶液中:Al3+、H+、Cl-、
D. 常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液中:ClO-、K+、Na+、
【答案】C
【解析】
【详解】A.使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,酸性溶液中硝酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.与铝反应能放出氢气的溶液可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液,强酸溶液中氢离子能与亚硫酸氢根离子、碳酸根离子反应,强碱溶液中氢氧根离子与铵根离子、亚硫酸氢根离子、碳酸根离子反应,则四种离子在与铝反应能放出氢气的溶液中一定不能大量共存,故B错误;
C.=106mol/L的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中不发生任何反应,一定能大量共存,故C正确;
D.常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,酸溶液中氢离子与次氯酸根离子反应,四种离子在碱溶液中不发生任何反应,四种离子在常温下,水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液中可能大量共存,故D错误;
故选C。
5. 下列装置或过程能实现化学能转化为热能的是
A
B
C
D
风力发电
水果电池
燃料燃烧
手机充电
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.风力发电,是将风能转化为电能,故A错误;
B.水果电池,是将化学能转化为电能的原电池,故B错误;
C.燃料燃烧,是化学能转化为热能,故C正确;
D.手机充电,是电能转化为化学能,故D错误;
故选:C。
6. 下列实验设计能达到预期目的的是
A.其他条件一定,浓度越大,反应速率越快
B.酶的催化效率大于硫酸
C.恒压漏斗可减小测定体积的实验误差
D.设计双液原电池提高电池效率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,两支试管中草酸溶液和滴入的高锰酸钾溶液的浓度都不同,且高锰酸钾溶液过量,由探究实验变量唯一化原则可知,题给装置无法达到探究其他条件一定,浓度越大,反应速率越快的实验目的,故A不能达到目的;
B.由图可知,两个烧杯中溶液的温度不同,加入的催化剂也不同,由探究实验变量唯一化原则可知,题给装置无法达到探究酶的催化效率大于硫酸的实验目的,故B不能达到目的;
C.恒压漏斗可以维持漏斗上部和锥形瓶内压强相等,从而消除掉漏斗内液体加入锥形瓶后排出的气体带来的误差,减小测定氢气体积的实验误差,故C能达到目的;
D.由图可知,左侧烧杯中锌与硫酸铜溶液直接接触,能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜,无法构成双液原电池,故D不能达到目的;
故选:C。
7. 下列生活现象与所述的化学知识没有关联的是
选项
生活现象
化学知识
A
纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中
高温下与反应
B
小苏打作膨松剂
受热易分解
C
溶液可作焊接时的除锈剂
溶液呈酸性,能溶解铁锈
D
长期施用,土壤酸性增强
水解显酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.纯碱溶液中由于碳酸根会水解,使纯碱溶液显碱性,在碱性条件下反应生成,其水溶液称为水玻璃,具有黏性,A错误;
B.受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可以使糕点蓬松,可以作发酵剂,B正确;
C.ZnCl2溶液水解显酸性,可以和铁锈的成分氧化铁反应,所以ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂,C正确;
D.硫酸铵中铵根离子水解导致溶液呈酸性,长期施用硫酸铵,土壤酸性增强,D正确;
答案选A。
8. 已知常温下,几种物质的电离平衡常数,下列反应的离子方程式合理的是
弱酸
甲酸(HCOOH)
HClO
A. 次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳:
B. 次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
C. 碳酸钠溶液中通入足量:
D. 纯碱溶液中滴加少量甲酸:
【答案】C
【解析】
【分析】电离常数大,弱酸酸性强,由表中数据可知,酸性:H2SO3>HCOOH>H2CO3>>HClO>,酸与盐反应生成新的酸,需要满足强酸制弱酸的关系;
【详解】A.次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳,由于酸性H2CO3>HClO>,应当生成碳酸氢根和次氯酸,故正确的离子方程式为ClO−+H2O+CO2=HClO+,故A不合理;
B.次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫,发生氧化还原反应,且次氯酸根无剩余,正确的离子方程式为ClO−+SO2+H2O=2H++Cl−+,故B不合理;
C.亚硫酸酸性强于碳酸,碳酸钠溶液中通入足量SO2,生成二氧化碳和亚硫酸氢根,选项所给离子方程式正确,故C合理;
D.纯碱溶液中滴加少量甲酸,甲酸不足应生成碳酸氢根而不能生成CO2,正确的离子方程式为HCOOH+=HCOO−+,故D不合理;
故选C。
9. 下列实验装置使用不正确的是
A.常温下,有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量锌粉发生反应②为醋酸
B.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点醋酸的电离程度:a < b < c
C.装置用于测定中和反应的反应热
D.装置盐桥中阳离子向CuSO4溶液中迁移
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH相同的醋酸和盐酸反应,与锌粉反应开始放出H2的速率相同,醋酸溶液中随着H+的消耗,促进CH3COOH的电离,反应过程中与醋酸反应的速率较快,pH相同的醋酸和盐酸溶液物质的量浓度:c(CH3COOH)>c(HCl),相同体积分别与足量锌粉反应,最终放出H2较多的为醋酸,①为醋酸,②为盐酸,A项错误;
B.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO-+H+,加水稀释促进CH3COOH的电离,故a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c>b>a,B项正确;
C.图示保温效果很好,可用于测定中和反应的反应热,C项正确;
D.该原电池,Zn为原电池的负极,Cu为原电池的正极,故盐桥中阳离子向CuSO4溶液中迁移,D项正确;
故选A。
10. 氯化银和溴化银常应用于感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:,X为或,表示。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅰ代表的沉淀溶解平衡曲线
B. m点和n点对应的大小关系:
C. n点和q点对应的大小关系:
D. 向m点的溶液中加入少量固体,溶液组成由m点沿曲线向n点方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为,当相等时,,,则曲线Ⅰ表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.m点和n点都在曲线Ⅰ上,都是相同温度下的AgBr的饱和溶液,则对应的大小关系:,B正确;
C.n、q两点,溶液中的相等,曲线Ⅰ表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线,由于,所以大小关系:,C正确;
D.向m点的溶液中加入少量AgX固体,由于m点的溶液是AgBr的饱和溶液,加入的AgBr不能溶于水,对沉淀溶解平衡无影响,所以溶液组成仍在m点,不会沿mn曲线向n点方向移动,D错误;
故选D。
11. 用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽(如图)电解饱和溶液时,下列叙述正确的是
A. 氯碱工业中,阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)
B. 若用铅酸蓄电池作电源,电极与a相接
C. 装置工作时,左侧穿过阳离子交换膜往电极B迁移
D. 总反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,a极氯离子失电子生成氯气,a极发生氧化反应,a是阳极;电极a接电源的正极,电极反应式为;b是阴极,阴极发生反应;
【详解】A.阳极不可以选择金属材料(如铁),否则电极自身优于与阴离子放电,A错误;
B.a是阳极与电源正极相连,铅酸蓄电池作电源,电极为负极,应与b相接,B错误;
C.为防止氯化钠与氢氧化钠混合,离子交换膜为阳离子交换膜,阳离子由阳极(A)向阴极(B)移动,主要允许Na+通过,C正确;
D.电解饱和溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为,D错误;
故选C。
12. 金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是(已知氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-=Ni
B. 电解后,Cu和Pt沉降在电解槽底部的阳极泥中
C. 电解后,溶液中存在的离子只有Fe2+和Zn2+
D. 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.阳极发生氧化反应,根据氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+可知,发生电极反应:、、,A错误;
B.Pt和Cu金属性弱于Ni,Ni被氧化损耗后Cu和Pt沉降在电解槽底部的阳极泥中,B正确;
C.根据金属性强弱可知,电解后,溶液中存在阳离子:、、和,C错误;
D.阳极失电子被氧化的有Zn、Fe和Ni,而阴极被还原的金属只有Ni,根据得失电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,D错误;
答案选B。
13. 水系锌锰二次电池放电时存在电极剥落现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量固体能很大程度恢复损失的容量,工作原理如图,膜只允许通过。下列说法错误的是
A. 放电时做负极
B. 放电前后,右池中的物质的量不变
C. 放电时,有生成时,理论上负极减少
D. 充电时,由右侧移向左侧
【答案】AC
【解析】
【分析】由图可知,锌为原电池的负极,锌在负极失去电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn—2e-=Zn2+,二氧化锰是正极,酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子和水,电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;向正极附近的溶液中加入少量碘化钾固体发生的反应为剥落的二氧化锰酸性条件下与溶液中碘离子反应生成锰离子、碘三离子和水,反应的离子方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O,反应生成的碘三离子在正极得到电子发生还原反应生成碘离子,电极反应式为+2e-=3I-,则加入的碘化钾固体是溶液中锰离子转化为二氧化锰的催化剂。
【详解】A.由分析可知,放电时二氧化锰是正极,故A错误;
B.由分析可知,加入的碘化钾固体是溶液中锰离子转化为二氧化锰的催化剂,所以放电前后,右池中碘离子的物质的量不变,故B正确;
C.剥落的二氧化锰酸性条件下与溶液中碘离子的反应为:MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O,放电时,有0.2 mol碘三离子生成时,转移0.4 mol电子,负极消耗的锌的质量为0.4 mol××65 g/mol=13 g,故C错误;
D.充电时,与直流电源负极相连的锌电极做电解池的阴极,则锌离子会由右侧移向左侧,故D正确;
故选AC。
14. 常温下,用测定溶液中时,含微粒的分布系数与的关系如下图所示。已知与的配合物存在平衡:,平均配位数,下列说法正确的是。
A. 曲线C代表与的关系
B.
C. 曲线A和曲线C交点的横坐标为
D. P点,溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,溶液中氯离子浓度越大,溶液中离子浓度越大,则曲线A、B、C、D分别表示、、、与的关系,故A错误;
B.由图可知,溶液中与浓度相等时,溶液中,则反应的平衡常数,故B错误;
C.由转化关系可知,转化为和的反应为,由图可知,溶液中与浓度相等时,溶液中浓度为,则反应的平衡常数;转化为和的反应为,则,曲线A和曲线C交点,c(Cl-)==10-6.63,横坐标为,故C正确;
D.P点,溶液中电荷守恒为,由于水解显酸性,,故,故D错误。
答案选C。
第II卷(非选择题58分)
15. 一种以含钛废料(主要成分为,含少量)为原料,分离提纯并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如下:
已知:焦磷酸镁不溶于水,酸浸后元素以的形式存在。
涉及金属离子的沉淀范围如下表所示:
开始沉淀
完全沉淀
回答下列问题:
(1)“碱浸”发生的主要离子方程式为_____。
(2)“酸浸”的温度控制在的原因是_____。
(3)滤渣1的主要成分为_____。
(4)为了提高“水解”的效率,可以采取的操作是_____,若在“水解”前没有加入铁粉,可能引起的后果是_____。
(5)“氧化”步骤中,氧化剂和还原剂的理论物质的量比为_____。
(6)“调”步骤中,的调节范围应为_____。
【答案】(1)
(2)温度太低,酸浸速率太慢;温度过高,容易导致提前水解,造成损失
(3)
(4) ①. 加热 ②. 部分也水解生成沉淀,引入杂质
(5)
(6)
【解析】
【分析】以含钛废料(主要成分为TiO2,含少量)为原料,分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁。由于原料中除主要含有TiO2外还含少量,所以碱浸是为了除去能与碱反应的Al2O3,然后过滤,向滤液中加入过量的硫酸除去不与酸反应的Cu,则滤渣1为Cu,再次过滤,向滤液中加铁粉,将铁离子还原成亚铁离子。然后冷却结晶时亚铁离子生成七水合硫酸亚铁晶体析出,从而除去大部分亚铁离子;然后过滤,向滤液中加热水解生成,过滤的到固体,滤液2主要含硫酸镁以及少量硫酸亚铁;煅烧得;将滤液2氧化后、调pH使铁离子生成氢氧化铁而除去铁离子,然后过滤,向滤液3中加焦硫酸钠得到焦硫酸镁;
【小问1详解】
“碱浸”时氢氧化钠溶液与Al2O3反应得到四羟基合铝酸钠,发生的主要离子方程式为。
【小问2详解】
温度越高反应速率越快,酸浸后元素以存在,升温能促进其水解,则“酸浸”的温度控制在的原因是:温度太低,酸浸速率太慢;温度过高,容易导致提前水解,造成损失。
【小问3详解】
据分析,滤渣1的主要成分为Cu。
【小问4详解】
盐类水解是吸热过程,则为了提高“水解”的效率,可以采取的操作是加热,由表中数据可知,铁离子在pH=时沉淀完全,若将铁离子转化为亚铁离子并大部分亚铁离子以被除去,即使残留少量的亚铁离子,要产生沉淀也要pH=7,则若在“水解”前没有加入铁粉,可能引起的后果是:部分也水解生成沉淀,引入杂质。
【小问5详解】
“氧化”步骤中,过二硫酸根把亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为:,则氧化剂和还原剂的理论物质的量比为。
【小问6详解】
调pH使铁离子完全生成氢氧化铁而除去铁离子、镁离子不发生沉淀,则“调”步骤中,的调节范围应为:。
16. 维生素C(,)具有重要生理调节功能,在补铁时常同时服用维生素C提高补铁效果。某小组想用标准溶液滴定实验测定药店买的维生素C的含量(反应原理为),回答下列问题:
(1)标准溶液的配制与标定:
①配制:配制一定浓度的标准溶液。碘水见光易分解,配制好的标准溶液应保存在___________色试剂瓶中。
②标定:标定碘液的溶液在酸性条件下不稳定,溶液容易出现浑浊,该反应的离子方程式为___________,因此配制时往往调溶液至碱性。用标准溶液标定①中配制的标准溶液,计算得标准溶液浓度为。
(2)维生素C含量的测定(已知:维生素C在酸性介质中较为稳定,在碱性溶液中易被空气氧化):
准确称取2.000g维生素C药片,磨成粉末,配制成溶液,取至锥形瓶,用标准溶液进行滴定,用淀粉作指示剂。
①配制维生素C待测液时可向溶液中加入___________来保存。
A.盐酸 B.硝酸 C.碳酸钠 D.硫酸氢钠
②滴定过程中应从下图中选择___________(填“A”或“B”),仪器名称为___________,来盛装标准溶液。
③滴定终点的现象是___________。
④维生素C含量的计算。实验过程中测得数据如表:
编号
1
2
3
V(标准溶液)
22.30
19.99
20.01
根据以上数据可得,该药片中维生素C的质量分数为___________。
(3)实际测得药片中维生素C含量比说明书中的含量要低,可能的原因是___________(填标号)。
A. 盛标准溶液的滴定管未进行润洗
B. 滴定过程中有少量锥形瓶内液体溅出
C. 滴定前读数正确,滴定结束时俯视读数
D. 锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
【答案】(1) ①. 棕 ②.
(2) ①. AD ②. A ③. 酸式滴定管 ④. 当滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不变色 ⑤. 88% (3)BC
【解析】
【分析】要测定维生素C的含量,可利用维生素C具有较强的还原性,能发生,用浓度为0.0500mol⋅L-1的I2标准溶液进行氧化还原滴定,以淀粉溶液为指示剂,当滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色,即达到滴定终点;为防止维生素C被空气中的氧气氧化,配制维生素C待测液时,应加入非氧化性酸,如醋酸、盐酸等。
【小问1详解】
①碘水和氯水性质相似,其中次碘酸见光分解,使碘水变质,应避光保存,可放在棕色试剂瓶中;
②Na2S2O3在酸性条件下性质不稳定,发生歧化反应得到S和二氧化硫,反应的离子方程式为:S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
【小问2详解】
①维生素C在酸性介质中较为稳定,在碱性溶液中易被空气氧化,可加入盐酸、硫酸氢钠等,但不能用强氧化性的硝酸,碳酸钠溶液呈碱性,也不能选碳酸钠,故答案为:AD;
②I2具有确定较强的氧化性,应选择酸式滴定管盛装I2标准溶液,故选A;
③锥形瓶中加入淀粉作指示剂,滴定终点的现象当滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不变色;
④第1次实验误差较大,应舍去,则消耗标准液的平均体积为20.00mL,n(I2)=0.0200L×0.05000mol•L-1=0.0010mol,25.00mL中n(C6H8O6)=0.0010mol,该药片中维C的质量分数为×100%=88%;
【小问3详解】
A.盛I2标准溶液的酸式滴定管未进行润洗,则标准液浓度偏低,所用体积偏大,测定结果偏高,故A不选;
B.滴定过程中有少量锥形瓶内液体溅出,则所用标准液体积偏小,测定结果偏低,故B选;
C.滴定结束时俯视读数,导致标准液体积读数偏小,测定结果偏低,故C选;
D.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,不影响待测液中维生素C的物质的量,对测定结果无影响,故D不选;
故答案为:BC。
17. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,将CO2转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。
方法Ⅰ:CO2催化加氢制甲醇。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
(1)计算反应i的ΔH1=___________。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73molH2、0.24molCO2和0.03molN2(已知N2不参与反应)在总压强为3.0MPa的密闭容器中进行上述反应,平衡时CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。
①图中曲线b表示物质___________的变化(填“CO2”、“CH3OH”或“CO”)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法不正确的有___________(填字母)。
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.向容器中再通入少量N2,CO2的平衡转化率下降
C.移去部分H2O(g),反应iii平衡不移动
D.选择合适的催化剂能提高CO2的平衡转化率
E.平衡时CH3OH的体积分数一定小于50%
③某温度下,t1min反应到达平衡,测得容器中CH3OH的体积分数为12.5%。此时用CH3OH的分压表示0~t1时间内的反应速率v(CH3OH)=___________MPa·min-1。设此时n(CO)=amol,计算该温度下反应ii的平衡常数Kx=___________(用含有a的代数式表示)。[分压=总压×该组分物质的量分数;对于反应, ,x为物质的量分数。]
方法Ⅱ:CO2电解法制聚乙烯
(3)常温常压下,以纳米二氧化钛(TiO2)膜为工作电极,酸性条件下电解CO2可以得到聚乙烯,该电极反应方程式为___________。
方法Ⅲ:CO2催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了CO2直接合成低碳烯烃,并给出了其可能的反应历程(如图所示)。H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*,随后参与到CO2的还原过程;SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。
注:☐表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒。
(4)理论上,反应历程中生成的甲醇与消耗的H*的物质的量之比为___________。
【答案】(1)−49 kJ·mol-1
(2) ①. CO2 ②. CD ③. ④.
(3)
(4)1:6
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律得反应i=ii+iii即=-90.0+41.0=-49 kJ·mol-1。
【小问2详解】
①反应ii为吸热反应,升温CO的选择性升高,该反应中CO2的转化率升高,CO的曲线为曲线a。而反应i为放热反应,升高温度平衡逆向,反应中CO2的转化率降低,CH3OH的选择性降低,CH3OH的曲线为c。两反应综合效应,CO2的转化率曲线为b。
②A.降低温度,分子间碰撞减弱,反应速率减小,反应i~iii正逆反应速率均减小,A项正确;
B.恒压容器中,通入无关气体N2,体积增大,反应体系各物质的压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,CO2转化率下降,B项正确;
C.移出H2O反应i和反应ii均正向移动,但正向移动的程度不同,导致反应iii平衡会发生移动,C项错误;
D.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,CO2的平衡转化率不发生改变,D项错误;
E.从反应i看,CH3OH和H2O按照1:1产生,平衡时有CH3OH、H2O、CO2、CO、H2,CH3OH的体积分数为小于50%,E项正确;
故选CD。
③某温度下,在总压强为3.0MPa的密闭容器中进行上述反应,t1 min反应到达平衡,测得容器中CH3OH的体积分数为12.5%,p(CH3OH)=x(CH3OH)×p总=12.5%×3.0MPa=0.375MPa,v(CH3OH)=。建立三段式为:
根据CH3OH的体积分数为12.5%,=12.5%,解得n=0.1。则平衡时H2O为(a+0.1)mol、CO2为(0.24-a-0.1)=(0.14-a)mol、H2为(0.73-a-0.3)=(0.43-a)mol,则Kx=。
【小问3详解】
酸性条件下电解CO2可以得到聚乙烯,则CO2得电子生成聚乙烯,该电极反应方程式为+;
【小问4详解】
H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*,随后参与到CO2的还原过程,即由得失电子守恒有3H2~CH3OH~ 6H*,所以产生1molCH3OH消耗6mol H*,即生成的甲醇与消耗的H*的物质的量之比为1:6。
18. 黄铁矿(主要成分为)、焦炭与适量空气混合加热发生反应i.。
(1)反应i中每消耗碳原子,转移_______电子。
(2)反应i可能会产生副产物,可用处理回收S,发生反应ii和副反应iii。
ii.
iii. 。
恒压条件下,按充入原料,其中的平衡转化率以及和S的平衡选择性[X(X为或S)的平衡选择性]随温度的变化如图所示。已知表示的平衡选择性。
①下列说法错误的是_______(填字母)。
a.表示S的平衡选择性
b.键角:
c.
d.若某温度下可只考虑反应ii,此时恒压条件下充入,平衡不移动,的体积分数不变
②下,反应ⅱ的平衡常数_______。
(3)常温下,通过电化学原理,利用反应i的产物进一步与反应,电解质溶液采用缓冲溶液,维持,可制备,反应装置如图。
①在_______(填“正”或“负”)极区可得到产品。
②结合电极方程式,指出负极区的物质的量的变化并解释原因:_______。
③已知常温下,,在配制的缓冲溶液时,_______。
【答案】(1)6 (2) ①. bd ②. 5.12
(3) ①. 正 ②. 的物质的量增多,,每有生成,会有通过离子交换膜迁移到正极区 ③. 0.9
【解析】
【小问1详解】
和C都是还原剂,化合价变化的元素比较多,可通过氧化剂来计算,每消耗碳原子同时会消耗,转移。
【小问2详解】
①a.由于与对称性很好,相加等于。即和分别表示和S的平衡选择性,a项正确;
b.根据模型,和都是直线形,键角相等,b项错误;
c.从图中可以看出,随着温度升高,的平衡选择性降低,S的平衡选择性升高,升温有利于转化为S,同时体系中存在大量,所以 ,c项正确;
d.由于恒压充入了气,平衡虽不移动,但气体总物质的量增多,所以体积分数减小,d项错误。
故选bd。
由于反应ii反应前后气体化学计量数相同,所以可假设初始充入,。列式如下:
平衡时,,,。故。
【小问3详解】
①由于使用阳离子交换膜,所以向正极区(左)移动,形成。
②,每有生成,会有通过离子交换膜迁移到正极区。
③的电离量与的水解量对比与二者的初始量都可以忽略不计,所以认为二者初始浓度即为平衡浓度。,代入与,得,则。
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