精品解析：湖南省长沙市第十五中学2024-2025学年高二下学期7月期末考试 化学试题

高二期末化学试卷 一、单选题(本大题共14个小题，每小题3分，共42分) 1. 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：Ba2＋＋=BaSO4↓ B. 氧化镁与稀硫酸反应：MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O C. 氯气与碘化钾溶液的反应：Cl2＋I-=2Cl-＋I2 D. 碳酸钙溶液与足量的稀盐酸反应：＋2H＋=CO2↑＋H2O 2. 方便面酱料包、火锅底料、烧烤料等为生活调出丰富滋味，下列说法错误的是 A. 酱料包装是塑料材质，主要由聚乙烯或聚丙烯构成 B. 辣椒活性成分辣椒素，其不饱和度为6 C. 红油火锅底料含高比例的牛油，属于不饱和脂肪酸的酯类物质 D. 孜然在高温下释放的具有特殊香气的枯茗醛和藏红醛，能发生加成反应 3. 2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应[]的能量变化与反应过程的关系如右图所示。下列说法错误的是 A. 溶液碱性增强，2-溴-2-甲基丙烷的水解百分率增大 B. 升高温度，不利于提高2-溴-2甲基丙烷的平衡转化率 C. 分子中碳溴键断裂的速率比(CH3)3C+与H2O结合速率快 D. 推测(CH3)3C一X水解生成(CH3)3C一OH的速率为 4. 在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时、分别为、，发生反应：，平衡后混合气体中的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应正反应活化能大于逆反应活化能 B. 压强大小关系： C. 时化学平衡常数关系： D. 保持温度和体积不变，向平衡体系中再加入1mol，再次达到平衡时，转化率降低 5. 中科院发现深海处在微生物作用下的含硫物质的变化过程如图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程说法错误的是 A. 中含有的键与键的数目之比为 B. ， C. 既被氧化又被还原 D. 理论上每产生，转移 6. 已知：反应常用来判断输送的管道是否漏气。设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 通入水中充分反应，溶液中分子数为 B. 溶液中，含离子数为 C. 中含极性键的个数为 D. 含有键数为 7. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 石灰乳与稀盐酸反应： B. 与溶液反应： C. 向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸： D. 碳酸镁与稀反应： 8. 在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L－1的醋酸溶液至0.01mol·L－1，随着溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是（ ） A. B. C. D. 9. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液主要发生消去反应，同时也会发生取代反应，反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是 A. 反应①的活化能大于反应②的 B. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热，目的是提高反应速率 C. 无论从产物稳定性还是反应速率的角度，均有利于的生成 D. 若将溶剂乙醇换成水，两种产物的比例不发生改变 10. 以下生产活动体现了中国劳动人民的聪明智慧，其中与勒夏特列原理有关的是 A．草木灰(主要含)加开水洗油锅 B．煮饭时鼓风使炉火更旺 C．酿酒时加酒曲酶 D．地窖保存粮食 A. A B. B C. C D. D 11. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种正方体单元构成，且两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。通过Li+嵌入或脱嵌该晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为纳米硅基锂电池的正极材料(m、n为正整数)，已知：脱嵌率=×100%。 下列关于纳米硅基锂电池的说法不正确的是 A. 当Li+嵌入晶胞体心和所有棱心时，该锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8 B. 若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，则Li+的脱嵌率为75% C. 该锂电池充电时阳极发生的反应为 D. 该锂电池放电时，每转移2mol e-，正极材料增重14g 12. 某污水处理厂利用电解法处理含酚废水并制氢，工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. X为电源的正极，b极发生还原反应 B. a极电极反应式为 C. 产生标准状况下，则有通过质子交换膜 D. 电解后将两极区溶液混合，与原废水相比较，溶液的保持不变 13. 高温裂解转化为和硫蒸气。维持体系压强为100kPa，反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示。下列说法错误的是 A 高温裂解反应 B. 曲线c表示的体积分数 C. 恒定温度，增大压强可使该反应平衡转化率降低 D. 1300℃时，该反应的压强平衡常数 14. 观察氯水或向下列溶液中分别滴加氯水，由此观察的现象与得出的结论不匹配的是 选项 溶液 实验现象 结论 A 观察氯水 溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味 氯水中有Cl2 B NaHCO3溶液 产生能使澄清 石灰水变浑浊的气体 氯水中含有H+ C HNO3酸化AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl－ D 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 Cl2具有酸性和漂白性 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题(本大题共4个小题，共58分) 15. 实验室制备并收集干燥、纯净氯气的装置如图所示： （1）写出实验室制备的化学方程式：_______________________________。 （2）写出指定试剂的名称：D______________。 （3）C的作用是_________________________。F的作用是___________________________。 （4）实验室除了可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气外，还可以用其他很多方法制取氯气，其中用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气的化学方程式可表示为：，该反应中的作用是________________，在该化学方程式上用双线桥表示电子转移数目和方向____________________。 16. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律联系，小睿同学通过改变浓度研究：“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下： (1)待实验①溶液颜色不再改变时，再进行实验②③④，目的是使实验①的反应达到_______。 (2)实验④是实验③的_______试验，目的是_______。 (3)实验②的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。根据氧化还原反应的规律，该同学推测实验②中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I-)降低，导致的还原性弱于Fe2+，用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。 ①K闭合时，指针向右偏转，b作_______极。 ②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管滴加0.01 mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_______。 (4)按照(3)的原理，该同学用上图装置再进行实验，证实了实验③中Fe2+向Fe3+转化的原因。 ①转化原因_______。 ②与(3)实验对比，不同的操作是_______。 (5)实验①中，还原性：I-＞Fe2+，而实验②③中，还原性：Fe2+＞I-，将(3)和(4)作对比，得出的结论是_______。 17. 1909年哈伯(P·Haber)在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，对人类的生存和发展有着重要意义，因此获得了诺贝尔奖。请回答： （1）在铁触媒催化和30MPa下，合成氨反应平衡体系中氨的含量随温度的变化如下表所示。 温度/℃ 200 300 400 500 氨的平衡含量 89.9% 71.0% 47.0% 264% 目前工业实际生产一般选择500℃，其主要原因是___________。 （2）化学家GethardErtl证实了氮气与氢气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意图如下： 下列说法正确的是_________ A. ①→②吸附过程放热，有利于化学键的断裂，从而降低反应的活化能 B. 整个反应过程中，能量状态最低的是⑤处 C. 适时从反应体系中分离出氮气，有利于提高氨的解吸速率 D. 氮气和氢气以一定流速通过反应器，是否使用催化剂，对反应物的转化率无影响 （3）在如图密闭容器中充入和，固定活塞保持容器体积为5L，在一定温度下催化反应，的物质的量浓度随时间的变化如图所示，求： ①前3mmn内平均反应速率：___________ ②平衡常数：_______ （4）我国科学家研制了Ti—H—Fe双温区催化剂(温差达100℃)合成氨，其主反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 ①②③所在Fe区域为温区___________(填高或低)，有利于___________。 18. 制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下： 资料：i．磷灰石的主要成分是 ii．可溶于水，微溶于水 ii． iv． （1）制备 ①用溶液、溶液分步浸取磷灰石生成HF、和，主要反应是和_______。 ②增大酸浸反应速率的措施有_______(只写1条)。 ③其他条件不变时，若仅用溶液酸浸，浸取的速率低于用、分步浸取法，原因是_______。 （2）制备 将、、混合并调节溶液的pH制备。 ①酸性条件下，生成的离子方程式是_______。 ②含磷各微粒的物质的量分数与pH的关系如图。 pH=1时，溶液中的，则_______。再加入晶体、溶液使溶液中的，不考虑溶液体积的变化，通过计算说明此时能否产生沉淀_______。 ③的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。 ⅰ．研究表明，沉淀时可加入含的溶液，的作用是_______。 ⅱ．其他条件不变时，工业上选择pH=2而不是更高的pH制备，可能的原因是_______(答出2点)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期末化学试卷 一、单选题(本大题共14个小题，每小题3分，共42分) 1. 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：Ba2＋＋=BaSO4↓ B. 氧化镁与稀硫酸反应：MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O C. 氯气与碘化钾溶液的反应：Cl2＋I-=2Cl-＋I2 D. 碳酸钙溶液与足量的稀盐酸反应：＋2H＋=CO2↑＋H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．稀硫酸与氢氧化钡反应时，除生成沉淀外，与还会生成，离子方程式未完整表达，正确的反应为2H++2OH-+Ba2++=BaSO4↓+2H2O，A错误； B．氧化镁为固体，与反应生成和，方程式书写正确，B正确； C．电荷不守恒，与反应的系数未配平，应为，C错误； D．碳酸钙难溶于水，不能拆为，应保留的化学式，离子反应为：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+，D错误； 故答案选B。 2. 方便面酱料包、火锅底料、烧烤料等为生活调出丰富滋味，下列说法错误的是 A. 酱料包装是塑料材质，主要由聚乙烯或聚丙烯构成 B. 辣椒活性成分辣椒素，其不饱和度为6 C. 红油火锅底料含高比例的牛油，属于不饱和脂肪酸的酯类物质 D. 孜然在高温下释放的具有特殊香气的枯茗醛和藏红醛，能发生加成反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．聚乙烯可制成薄膜，用于食品、药物的包装材料，聚丙烯可制成薄膜、日常用品和包装材料，而酱料包装是塑料材质，可由聚乙烯或聚丙烯构成，A正确，不符合题意； B．辣椒活性成分辣椒素C18H27NO3，根据不饱和度计算公式，其分子式可转化为C18H26O3(NH)，不饱和度为：，B正确，不符合题意； C．红油火锅底料含高比例的牛油，属于动物油脂，是饱和脂肪酸的酯类物质，C错误，符合题意； D．孜然在高温下释放的具有特殊香气的枯茗醛和藏红醛，其中醛基可发生加成反应，D正确，不符合题意； 本题选C。 3. 2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应[]的能量变化与反应过程的关系如右图所示。下列说法错误的是 A. 溶液碱性增强，2-溴-2-甲基丙烷的水解百分率增大 B. 升高温度，不利于提高2-溴-2甲基丙烷的平衡转化率 C. 分子中碳溴键断裂的速率比(CH3)3C+与H2O结合速率快 D. 推测(CH3)3C一X水解生成(CH3)3C一OH的速率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液碱性增强，平衡正向移动，2-溴-2-甲基丙烷的水解百分率增大，A正确； B．反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，高2-溴-2甲基丙烷的平衡转化率降低，B正确； C．转化为的活化能大于(CH3)3C+与H2O结合活化能，所以分子中碳溴键断裂的速率比(CH3)3C+与H2O结合速率慢，C错误； D．原子半径Cl<Br<I，键能C-Cl>C-Br>C-I，推测(CH3)3C一X水解生成(CH3)3C一OH的速率为，D正确； 故答案选C。 4. 在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时、分别为、，发生反应：，平衡后混合气体中体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应正反应活化能大于逆反应活化能 B. 压强大小关系： C. 时化学平衡常数关系： D. 保持温度和体积不变，向平衡体系中再加入1mol，再次达到平衡时，转化率降低 【答案】BD 【解析】 【分析】相同温度条件下，增大压强，该反应平衡正向移动，平衡后混合气体中的体积分数增大，则压强大小：，相同压强条件下，随着温度的升高，平衡后混合气体中的体积分数减小，说明升温平衡逆向移动，该反应为放热反应。 【详解】A．根据分析可知，该反应放热反应，则该反应正反应活化能小于逆反应活化能，A错误； B．根据分析可知，压强大小关系：，B正确； C．平衡常数仅是温度的函数，温度保持，平衡常数：，C错误； D．保持温度和体积不变，向平衡体系中再加入1mol，充入甲醇，平衡逆向移动，CO转化率降低，D正确； 答案选BD。 5. 中科院发现深海处在微生物作用下的含硫物质的变化过程如图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程说法错误的是 A. 中含有的键与键的数目之比为 B. ， C. 既被氧化又被还原 D. 理论上每产生，转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．共价单键是σ键，共价三键中含有2个π键1个σ键，中含有的键与键的数目之比为，选项A正确； B．根据图中信息可知有离子反应，S元素由+2价变为-2价降了4，结合电荷守恒和质量守恒配得离子反应为，故y=24，同理，由中S由+4价降为-2价降了6，结合电荷守恒和质量守恒配得离子反应为，故x=21，选项B正确； C．参与的反应为，中S由-2价升高为+2价被氧化，C由+4价变为+2价被还原，故 既被氧化又被还原，选项C正确； D．根据反应，每生成，转移；反应中每生成，转移，选项D错误； 答案选D。 6. 已知：反应常用来判断输送的管道是否漏气。设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 通入水中充分反应，溶液中分子数为 B. 溶液中，含离子数为 C. 中含极性键的个数为 D. 含有键数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨，则1mol氨气通入水中充分反应生成一水合氨的分子数小于1mol×NAmol—1=NA，故A错误； B．氯化铵是强酸弱碱盐，在溶液中水解使铵根离子数目减少，则1L1mol/L氯化铵溶液中铵根离子数目小于1mol/L×1L×NAmol—1=NA，故B错误； C．铵根离子中含有4个氮氢极性键，所以1mol氯化铵中含极性键的个数为1mol×4×NAmol—1=4NA，故C错误； D．氮气分子中含有氮氮三键，三键中含有2个π键，则0.5mol氮气分子中含有π键的数目为0.5mol×2×NAmol—1=NA，故D正确； 故选D。 7. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 石灰乳与稀盐酸反应： B. 与溶液反应： C. 向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸： D. 碳酸镁与稀反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．石灰乳与稀盐酸反应，Ca(OH)2不能拆写为离子形式，离子方程式为：，A错误； B．与溶液反应，生成硝酸铜和银，离子方程式为：，B正确； C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸，反应生成硫酸钡和水，正确的离子方程式为：，C错误； D．碳酸镁与稀反应，由于碳酸镁难溶，应以化学式表示，，D错误； 故选B。 8. 在25℃时，用蒸馏水稀释1mol·L－1的醋酸溶液至0.01mol·L－1，随着溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】醋酸是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，所以溶液中c(CH3COOH)减小，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以溶液中c(CH3COO−)、c(H+)都减小，温度不变水的离子积常数不变，所以c(OH−)增大； A. 加水稀释促进醋酸电离，所以溶液中n(CH3COOH)减小、n(H+)增大，因为溶液体积相同，所以增大，A项正确； B. 向溶液中加水，氢离子浓度最终接近于10-7保持不变，而醋酸根始终减少，所以整体减小，B项错误； C. 加水稀释促进醋酸电离，所以溶液中n(CH3COOH)减小，n(CH3COO−)增大，溶液体积相等，所以减小，C项错误； D. =Ka，温度不变，电离平衡常数不变，不变，D项错误； 答案选A。 9. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液主要发生消去反应，同时也会发生取代反应，反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是 A. 反应①的活化能大于反应②的 B. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热，目的是提高反应速率 C. 无论从产物稳定性还是反应速率的角度，均有利于的生成 D. 若将溶剂乙醇换成水，两种产物的比例不发生改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，反应①的活化能是，反应②的活化能是，活化能：反应①＜反应②，A错误； B．加热使普通分子转化为活化分子，有效碰撞次数增加，故加热的目的是提高反应速率，B正确； C．从稳定性角度看，乙醇的能量更低，乙醇是优势产物；从反应速率角度看，生成乙烯的活化能更低，乙烯是优势产物，C错误； D．若将溶剂乙醇换成水，主要发生的是水解反应，乙醇的比例会增加，D错误； 故选B。 10. 以下生产活动体现了中国劳动人民的聪明智慧，其中与勒夏特列原理有关的是 A．草木灰(主要含)加开水洗油锅 B．煮饭时鼓风使炉火更旺 C．酿酒时加酒曲酶 D．地窖保存粮食 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．草木灰主要成分是，在溶液中水解吸热，受热水解程度增大，溶液碱性增强，更易洗油污，用到了勒夏特列原理，A项符合题意； B．拉风箱使炉火更旺，原因是增大了可燃物与空气接触面，且氧气浓度增大加快反应速率，与勒夏特列原理无关，B项不符合题意； C．酿酒加的酒曲是一种酶，相当于催化剂，加快产生乙醇速率，未用到勒夏特列原理，C项不符合题意； D．地窖中浓度小，粮食氧化速率慢，地窖保存粮食未用到勒夏特列原理，D项不符合题意； 答案选A。 11. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种正方体单元构成，且两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。通过Li+嵌入或脱嵌该晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为纳米硅基锂电池的正极材料(m、n为正整数)，已知：脱嵌率=×100%。 下列关于纳米硅基锂电池的说法不正确的是 A. 当Li+嵌入晶胞体心和所有棱心时，该锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8 B. 若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，则Li+的脱嵌率为75% C. 该锂电池充电时阳极发生的反应为 D. 该锂电池放电时，每转移2mol e-，正极材料增重14g 【答案】B 【解析】 【分析】由A、B两种正方体单元可知，离子型铁的氧化物晶胞中顶点、面心和体内的亚铁离子个数为(4×+4×+1)×4=8、位于体内的铁离子个数为4×4=16、位于体内的氧离子个数为个数为4×8=32，由锂离子嵌入晶胞体心和棱心可知，嵌入或脱嵌的锂离子个数最多为12×+1=4。 【详解】A．由题意可知，锂离子嵌入晶胞体心和所有棱心时，晶胞中含有锂离子个数为12×+1=4，则晶胞中铁元素的个数为24、氧离子个数为为32，锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8，故A正确； B．若该正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，则含有×24=10个Fe2+，14个Fe3+，即有2个Li+脱嵌，脱嵌率为×100%=50%，故B错误； C．该锂电池充电时，正极发生氧化反应，该电极的反应为：，故C正确； D．该锂电池放电时，正极反应为：，故每转移2mol e-，正极材料增重2mol×7g/mol=14g，故D正确； 故选B。 12. 某污水处理厂利用电解法处理含酚废水并制氢，工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. X为电源的正极，b极发生还原反应 B. a极电极反应式为 C. 产生标准状况下，则有通过质子交换膜 D. 电解后将两极区溶液混合，与原废水相比较，溶液的保持不变 【答案】D 【解析】 【分析】根据电解池原理，苯酚在a极发生氧化反应，生成二氧化碳和氢离子，氢离子穿过质子交换膜在b极发生还原反应，生成氢气，据此回答问题。 【详解】A．X为电源的正极，b极连电源负极作阴极，发生还原反应，A正确； B．a极发生氧化反应，电极反应式为：C6H5OH＋11H2O-28e-=6CO2↑＋28H+，B正确； C．产生标准状况下4.48L CO2，即0.2mol二氧化碳，根据a极反应可知有通过质子交换膜，C正确； D．电解后将两极区溶液混合，与原废水相比较，原废液为苯酚，显弱酸性，电解后液体成电中性，溶液的pH发生改变，D错误。 故答案为D。 13. 高温裂解转化为和硫蒸气。维持体系压强为100kPa，反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示。下列说法错误的是 A. 高温裂解反应 B. 曲线c表示的体积分数 C. 恒定温度，增大压强可使该反应平衡转化率降低 D. 1300℃时，该反应的压强平衡常数 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示信息可知，曲线a代表H2S的体积分数随温度改变的变化，则温度越高，H2S的体积分数越小，说明升高温度平衡正向移动，故高温裂解反应的△H＞0，故A正确； B．H2S分解产生H2和S蒸气，随着温度的升高H2S分解率增大，则其中H2S的含量会逐渐降低，H2、S蒸气含量会逐渐增加，所以a表示H2S，b、c表示两种生成物，由于二者的含量比是2：1，根据元素守恒，可知b表示H2，c表示的是S2，故B错误； C．恒容、恒温条件下，按勒夏特列原理，压强增大，反应向减少压强的方向移动，即向气体分子数减少的方向移动，则硫化氢高温裂解反应向生成硫化氢的方向进行，平衡转化率降低，故C正确； D．根据图示可知：在1300℃时，H2S的体积分数是50%，假设反应开始时H2S物质的量是1 mol，平衡时分解的H2S为x mol，根据反应方程式：2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)可知在平衡时n(H2S)=(1-x) mol，n(H2)=x mol，n(S2)=0.5x mol，则=50%，解得x=0.4 mol，所以H2S的分解率为×100%=40%，此时H2S占总量的，H2占总量，S2占总量的，气体的物质的量越多，其所占的分压就越大，则用分压表示的化学平衡常数Kp==7.4 kPa，故D正确； 故答案为B。 14. 观察氯水或向下列溶液中分别滴加氯水，由此观察的现象与得出的结论不匹配的是 选项 溶液 实验现象 结论 A 观察氯水 溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味 氯水中有Cl2 B NaHCO3溶液 产生能使澄清 石灰水变浑浊的气体 氯水中含有H+ C HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl－ D 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 Cl2具有酸性和漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯水中含有Cl2，所以溶液呈浅黄绿色且有刺激性气味，故A正确； B．NaHCO3溶液滴加氯水，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，是二氧化碳，说明氯水中有酸性物质，即含有H+，故B正确； C．溶液与HNO3酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀，只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀，说明氯水中含有Cl−，故C正确； D. Cl2与水反应生成HCl和具有强氧化性的HClO，溶液呈酸性并具有强氧化性，能使石蕊试液先变红后褪色，表现出HCl的酸性和HClO的漂白性，而不是氯气，故D错误； 二、非选择题(本大题共4个小题，共58分) 15. 实验室制备并收集干燥、纯净氯气的装置如图所示： （1）写出实验室制备的化学方程式：_______________________________。 （2）写出指定试剂的名称：D______________。 （3）C的作用是_________________________。F的作用是___________________________。 （4）实验室除了可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气外，还可以用其他很多方法制取氯气，其中用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气的化学方程式可表示为：，该反应中的作用是________________，在该化学方程式上用双线桥表示电子转移数目和方向____________________。 【答案】（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）浓硫酸 （3） ①. 除去杂质HCl ②. 尾气处理，吸收多余的Cl2 （4） ①. 还原剂 ②. 【解析】 【分析】装置B中浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气，装置C中试剂是饱和食盐水，作用是除去杂质HCl；装置D中浓硫酸作用是吸收水蒸气，对进行Cl2干燥；装置F收集氯气；Cl2是有毒气体，根据其能够与NaOH反应的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，防止大气污染，故F中NaOH溶液的作用是尾气处理，以此解题。 【小问1详解】 在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制备Cl2，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； 【小问2详解】 在装置B中制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，所以制取得到的Cl2中含有杂质HCl及H2O蒸气，通过装置C中饱和NaCl溶液除去杂质HCl，通过装置D中浓硫酸干燥Cl2； 【小问3详解】 由第2问分析可知，C的作用是除去杂质HCl；Cl2是有毒气体，根据其能够与NaOH反应的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，防止大气污染，故F中NaOH溶液的作用是尾气处理，吸收多余的Cl2； 【小问4详解】 该反应中HCl中部分氯元素化合价由-1变为0，发生氧化反应，为还原剂；在该化学方程式上用双线桥表示电子转移数目和方向为：。 16. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，小睿同学通过改变浓度研究：“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下： (1)待实验①溶液颜色不再改变时，再进行实验②③④，目的是使实验①的反应达到_______。 (2)实验④是实验③的_______试验，目的是_______。 (3)实验②的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。根据氧化还原反应的规律，该同学推测实验②中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I-)降低，导致的还原性弱于Fe2+，用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。 ①K闭合时，指针向右偏转，b作_______极。 ②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管滴加0.01 mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_______。 (4)按照(3)的原理，该同学用上图装置再进行实验，证实了实验③中Fe2+向Fe3+转化的原因。 ①转化原因_______。 ②与(3)实验对比，不同的操作是_______。 (5)实验①中，还原性：I-＞Fe2+，而实验②③中，还原性：Fe2+＞I-，将(3)和(4)作对比，得出的结论是_______。 【答案】 ①. 化学平衡状态(反应限度) ②. 对照实验 ③. 排除实验③的水使溶液中离子浓度改变造成的影响 ④. 正 ⑤. 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 ⑥. Fe2+随浓度增大，还原性增强，使Fe2+还原性强于I- ⑦. 当指针归零后，向U形管右管中滴加l mol•L-1FeSO4溶液 ⑧. 该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向 【解析】 【分析】 【详解】(1)要研究平衡移动，则反应需要先达到平衡，然后再改变条件，观察平衡的移动，所以实验①中溶液颜色不变，即表明反应已达平衡； (2)实验③中加入1 mL FeSO4溶液，即使溶质FeSO4不影响反应，由于溶液中有水，也相当于稀释溶液，溶液的颜色会变浅，所以实验④是实验③的对照实验，即除了加水稀释外，溶液颜色还与平衡移动有关。实验④中颜色比实验③略深，说明实验③中，Fe2+消耗了I2，使得溶液颜色变浅； (3)①U形管内发生原电池反应，a处I-失电子生成I2，b处Fe3+得电子生成Fe2+，则b处为正极； ②左管中加入AgNO3溶液，Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀，I-浓度减小，反应“”逆向移动，即氧化还原反应逆向进行，得失电子的物质逆向反应，所以电流计中的指针与前面相反，即指针向左偏转； (4)①要使反应中Fe2+转化为Fe3+，除了(3)中加入AgNO3消耗反应物I-外，还可以加入Fe2+，增大生成物浓度，化学平衡逆向移动。题干要求按照(3)的原理进行实验操作，由“外加Ag+使c(I-)降低，导致I-的还原性弱于Fe2+”知，I-浓度小，还原性减弱。则增大Fe2+浓度，Fe2+还原性强于I-，使得反应Fe2+与I2发生反应。 ②通过向U形管右管中滴加1 mol/L FeSO4溶液，增大Fe2+浓度，使得Fe2+还原性强于I-，则反应“”逆向移动； (5)在实验①中，微粒还原性：I-＞Fe2+，而在实验②③中，微粒的还原性：Fe2+＞I-，将(3)和(4)作对比，可知得出的结论是：通过改变物质的离子浓度而改变物质的氧化性、还原性的强弱，从而可以使可逆反应向不同的方向进行，因此说明离子浓度影响物质的氧化性和还原性的强弱而改变可逆的氧化还原反应方向。 17. 1909年哈伯(P·Haber)在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，对人类的生存和发展有着重要意义，因此获得了诺贝尔奖。请回答： （1）在铁触媒催化和30MPa下，合成氨反应平衡体系中氨的含量随温度的变化如下表所示。 温度/℃ 200 300 400 500 氨的平衡含量 89.9% 71.0% 47.0% 26.4% 目前工业实际生产一般选择500℃，其主要原因是___________。 （2）化学家GethardErtl证实了氮气与氢气在固体催化剂表面合成氨的过程，示意图如下： 下列说法正确的是_________ A. ①→②吸附过程放热，有利于化学键的断裂，从而降低反应的活化能 B. 整个反应过程中，能量状态最低的是⑤处 C. 适时从反应体系中分离出氮气，有利于提高氨的解吸速率 D. 氮气和氢气以一定流速通过反应器，是否使用催化剂，对反应物的转化率无影响 （3）在如图密闭容器中充入和，固定活塞保持容器体积为5L，在一定温度下催化反应，的物质的量浓度随时间的变化如图所示，求： ①前3mmn内平均反应速率：___________ ②平衡常数：_______ （4）我国科学家研制了Ti—H—Fe双温区催化剂(温差达100℃)合成氨，其主反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 ①②③所在Fe区域为温区___________(填高或低)，有利于___________。 【答案】（1）该温度下催化剂活性强，反应速率快 （2）AC （3） ①. ②. 133.3 （4） ①. 高 ②. 加快决速步的反应速率 【解析】 【分析】 【小问1详解】 工业实际生产一般选择500℃，其主要原因是该温度下催化剂活性强，反应速率快； 故答案为：该温度下催化剂活性强，反应速率快； 【小问2详解】 A．1→2吸附过程放热，可以提供能量，故有利于化学键的断裂，从而降低反应的活化能，A正确； B．断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，则整个反应过程中，能量状态最低的是③处，B错误： C．适时从反应体系中分离出氨气，有利于反应的正向进行，有利于提高氨的解吸速率，C正确； D．接触面积增大，催化剂可以加快反应速率，有利于提高平衡前单位时间内反应物的转化率，D错误； 故答案为：AC； 【小问3详解】 3min时达到平衡，结合过程列出三段式：； ①前3min内平均速率，； ②平衡常数 故答案：；133.3; 【小问4详解】 ①为催化剂吸附N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温区进行，有利于加快决速步的反应速率； 故答案为：高；加快决速步的反应速率。 18. 制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下： 资料：i．磷灰石的主要成分是 ii．可溶于水，微溶于水 ii． iv． （1）制备 ①用溶液、溶液分步浸取磷灰石生成HF、和，主要反应是和_______。 ②增大酸浸反应速率的措施有_______(只写1条)。 ③其他条件不变时，若仅用溶液酸浸，浸取的速率低于用、分步浸取法，原因是_______。 （2）制备 将、、混合并调节溶液的pH制备。 ①酸性条件下，生成的离子方程式是_______。 ②含磷各微粒的物质的量分数与pH的关系如图。 pH=1时，溶液中的，则_______。再加入晶体、溶液使溶液中的，不考虑溶液体积的变化，通过计算说明此时能否产生沉淀_______。 ③的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。 ⅰ．研究表明，沉淀时可加入含的溶液，的作用是_______。 ⅱ．其他条件不变时，工业上选择pH=2而不是更高的pH制备，可能的原因是_______(答出2点)。 【答案】（1） ①. ②. 加热、将矿石粉碎、搅拌、适当提高酸的浓度等 ③. 生成的固体覆盖在磷灰石表面，减少了磷灰石与硫酸溶液的接触面积 （2） ①. ②. ③. ，能产生沉淀 ④. 发生反应，使降低，减小的沉淀速率，避免团聚；随着被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的继续被沉淀 ⑤. pH更高时，产品中可能混有杂质；pH更高时，大，可能沉淀速率过快导致团聚等 【解析】 【分析】由题给流程可知，磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、过滤制得粗磷酸，粗磷酸经纯化得到磷酸，向磷酸中加入硫酸亚铁溶液和过氧化氢溶液并调节溶液pH，充分反应、过滤得到磷酸铁。 【小问1详解】 由题意可知，硫酸溶液浸取时发生的反应为磷酸浸取磷灰石得到的磷酸二氢钙与硫酸溶液反应生成二水硫酸钙沉淀和磷酸，反应的化学方程式为，故答案为：； ②加热、将矿石粉碎、搅拌、适当提高酸的浓度等措施能增大酸浸的反应速率，故答案为：加热、将矿石粉碎、搅拌、适当提高酸的浓度等； ③其他条件不变时，若仅用硫酸溶液浸取，硫酸溶液与磷灰石反应生成的二水硫酸钙沉淀附着在磷灰石表面，减少了磷灰石与硫酸溶液的接触面积，降低浸取的速率，故答案为：生成的固体覆盖在磷灰石表面，减少了磷灰石与硫酸溶液的接触面积； 【小问2详解】 ①由题意可知，制备磷酸铁发生的反应为酸性条件下，磷酸溶液与硫酸亚铁、过氧化氢溶液反应生成磷酸铁沉淀、硫酸和水，反应的化学方程式为，故答案为：； ②由图可知，当溶液中磷酸氢根离子浓度和磷酸根离子浓度相等时，溶液pH为12.3，则磷酸的三级电离常数Ka3==c(H+)=10—12.3，所以溶液pH为1时，磷酸根离子的浓度为==10—18.6mol/L；当溶液中铁离子浓度为1mol/L时，磷酸铁的熵Qc==1mol/L×10—18.6mol/L＞，所以能产生磷酸铁沉淀，故答案为：，能产生沉淀； ③ⅰ．由题给信息可知，制备磷酸铁沉淀时加入含离子的溶液，离子能与溶液中的铁离子反应生成离子：，溶液中铁离子浓度减小，生成磷酸铁沉淀的反应速率减小，可有效防止团聚的发生，当溶液中铁离子转化为磷酸铁沉淀时，铁离子浓度减小，平衡向逆反应方向移动，生成的铁离子能继续与磷酸根离子反应生成磷酸铁沉淀，故答案为：发生反应，使降低，减小的沉淀速率，避免团聚；随着被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的继续被沉淀； ⅱ．其他条件不变，制备磷酸铁沉淀时若pH大于2，铁离子水解程度增大会转化为氢氧化铁沉淀导致产品不纯，同时溶液中磷酸根离子浓度会增大，可能会因沉淀速率过快而导致团聚，所以工业上选择pH=2而不是更高的pH制备磷酸铁，故答案为：pH更高时，产品中可能混有杂质；pH更高时，大，可能沉淀速率过快导致团聚等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$