内容正文:
2025-2026学年度(上)阶段性考试(一)
高2024级 化学
可能用到的相对原子质量:S-32 H-1 O-16
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 社会的发展、科技的进步离不开化学。下列说法中不正确的是
A. “玉兔号”月球车上的太阳能电池可将太阳能转化为电能
B. 除去工业废水中的Cu2+、Hg2+可用Na2S溶液作沉淀剂
C. 二氧化硅的半导体性能在芯片中提升了AI技术的表现
D. 用TiCl4制备TiO2时,需加入大量的水同时加热
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能电池能将太阳能转化为电能,A正确;
B.Na2S能与Cu2+、Hg2+生成难溶硫化物沉淀,可用于处理废水,B正确;
C.二氧化硅(SiO2)是绝缘体,而芯片的半导体材料是硅单质,C错误;
D.TiCl4水解生成TiO2需要水和加热条件,D正确;
故选C。
2. 下列表示或说法不正确的是
A. 图标 的含义是:防止锋利物品扎伤或割伤
B. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. H2O2的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该图标为“当心割伤”图标,警示防止锋利物品扎伤或割伤,A正确;
B.依据相同温度下可逆反应Q与K大小的比较可知:若Q=K,反应达到平衡状态;Q<K,反应正向进行;Q>K,反应逆向进行,则可推断反应进行的方向,B正确;
C.K失去最外层的一个电子,形成稳定的,Cl最外层有7个电子,得到钾失去的那个电子,形成稳定的,和通过离子键形成离子化合物,电子式表示KCl的形成过程:,C正确;
D.过氧化氢为共价化合物,电子式为,D错误;
故选D。
3. 实验是探究化学的基础。下列有关装置、实验操作与目的均正确的是
装置
操作与目的
A.用KMnO4标准液滴定Na2SO3溶液
B.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
装置
操作与目的
C.pH试纸测定溶液pH
D.喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.KMnO4标准液具有强氧化性,应放在酸式滴定管中,A错误;
B.定容时当液面离刻度线1-2cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,不能直接用烧杯倾倒,B错误;
C.用pH试纸测定溶液pH时,应将试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上,不能直接将试纸浸入溶液中,否则会污染溶液,C错误;
D.Cl2能与NaOH溶液反应(Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O),导致烧瓶内压强减小,外界大气压将烧杯中NaOH溶液压入烧瓶形成喷泉,装置和操作均正确,D正确;
故选D。
4. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中原子总数为
B. 溶液中,数目为
C. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D. 反应②每生成还原产物,转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标况下SO2为气体,11.2L SO2为0.5mol,其含有1.5mol原子,原子数为1.5NA,A错误;
B.SO为弱酸阴离子,其在水中易发生水解,因此,100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA,B错误;
C.反应①的方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O,反应中每生成3mol S消耗2mol H2S,3.4g H2S为0.1mol,故可以生成0.15mol S,生成的原子数目为0.15NA,C错误;
D.反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2mol S2-共转移4mol电子,因此,每生成1mol S2-,转移2mol电子,数目为2NA,D正确;
故答案选D。
5. 下列叙述正确的是
A. 用CH3COOH 溶液做导电性实验,灯泡很暗,能证明 CH3COOH 是弱电解质
B. 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1 = 10 c2
C. 常温下,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D. 常温下,pH均为8的氢氧化钠溶液和CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)之比为1:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.导电性实验灯泡暗,只能说明溶液中离子浓度低,但无法单独证明CH3COOH是弱电解质,有可能因浓度过低导致,A错误;
B.醋酸为弱酸,稀释时pH变化小于强酸,若pH相差1,浓度关系应为c1>10c2,而非等于,B错误;
C.pH=11的NaOH与pH=3的醋酸等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,石蕊变红,C正确;
D.NaOH溶液中水电离的c(OH-)为1×10-8 mol/L,CH3COONa溶液中水电离的c(OH-)为1×10-6 mol/L,两者之比为1:100,D错误;
故选C。
6. X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18,X元素的原子失去一个电子后成为一个裸露的质子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
A. X、Y组成的最简单的化合物有可燃性 B. X、Q组成的化合物有还原性
C. Z、W组成的化合物含有离子键 D. W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q为短周期元素,W元素的焰色试验呈黄色,W为Na元素;X元素的原子失去一个电子后成为一个裸露的质子,X为H,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,则Z为O、Q为S;X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18,又因原子序数,故Y为C元素,据此分析;
【详解】A.X为H,Y为C,组成的最简单化合物为CH4(甲烷),可燃,A正确;
B.X为H,Q为S,H2S中S为-2价,具有还原性,B正确;
C.Z为O,W为Na,组成的Na2O或Na2O2均含离子键,C正确;
D.W为Na,Q为S,Na2S为强碱弱酸盐,溶于水呈碱性,D错误;
故选D。
7. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案选D。
8. 亚磷酸()是一种二元弱酸,常温下电离常数,。下列说法正确的是
A. 与足量的NaOH溶液反应生成
B. 对亚磷酸溶液升温,溶液的pH值变小
C. 向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,则变小
D. 对0.01mol/L的溶液加水稀释,溶液中各离子浓度均减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.已知亚磷酸()是一种二元弱酸,故与足量的NaOH溶液反应生成不能生成,A错误;
B.弱酸的电离过程是一个吸热过程,升高温度促进弱酸的电离正向移动,故对亚磷酸溶液升温,溶液中c(H+)增大,溶液的pH值变小,B正确;
C.向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)减小,则=增大,C错误;
D.对0.01mol/L的溶液加水稀释,溶液中H+、、离子浓度均减小,但根据水的离子积可知,Kw=c(H+)c(OH-)是一个常数,故c(OH-)增大,D错误;
故答案为:B。
9. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
用 0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol·L-1 H2SO4 溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液,H2SO4消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:Br2>S
C
测定KHS溶液中c(S2-)
用AgNO3溶液滴定
D
用pH试纸分别测定溶液CH3COONa和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大
水解能力:CH3COO-> NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2SO4为二元强酸,CH3COOH为一元弱酸,等体积等浓度的两种酸,H2SO4消耗的NaOH多是因为其能释放两倍H+,与酸性强弱(解离程度)无关,A不能验证;
B.Na2S溶液中加入溴水生成S沉淀,反应为,Br2作氧化剂,S为氧化产物,说明Br2的氧化性大于S,B能验证;
C.HS-在溶液中存在电离和水解两个平衡,用AgNO3滴定KHS溶液生成Ag2S沉淀,因此无法准确测定溶液中S2-浓度,C不能验证;
D.未说明CH3COONa和NaNO2溶液浓度是否相同,若浓度不同则无法通过pH比较水解能力,D不能验证;
故选B。
10. 已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表,下列有关说法正确的是
弱酸化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
A. NaCN溶液中通入少量CO2发生的化学反应为 NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
B. 醋酸溶液加水稀释,其电离程度先增大后减小
C. 等物质的量浓度的各溶液中c( H+)大小关系为CH3COOH溶液 < H2CO3溶液 < HCN溶液
D. 稀释HCN溶液过程中,减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电离平衡常数的大小关系可知酸性H2CO3>HCN>HCO,所以NaCN中通入少量CO2生成碳酸氢钠和HCN,化学方程式为NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3,A正确;
B.弱电解质的浓度越小电离程度越大,即加水稀释,电离程度一直增大,B错误;
C.电离平衡常数越大,电离程度越强,酸性越强,所以酸性CH3COOH>H2CO3>HCN,则物质的量浓度相同的弱酸电离的c(H+):CH3COOH溶液>H2CO3溶液>HCN溶液,C错误;
D.稀释HCN时,,H+浓度减小导致比值增大,D错误;
故选A。
11. 将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液中c(H+)变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用加入NaOH固体的方法
B. a、b、c三点对应溶液的导电能力:c<a<b
C. a、b、c三点对应溶液中,CH3COOH的电离程度:c<b<a
D. a、b、c三点对应溶液的电离常数相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入NaOH固体,OH⁻与H⁺反应使减小,促使CH3COOH电离平衡正向移动,增大,A正确;
B.导电能力取决于离子浓度,:c<a<b,故导电能力:c<a<b,B正确;
C.稀释促进电离,加水体积越大(浓度越小)电离程度越大,三点加水体积a<b<c,电离程度a<b<c,C错误;
D.电离常数只与温度有关,温度不变则电离常数不变,D正确;
故选C。
12. 在其他条件不变时,改变某一外界条件对反应: 化学平衡的影响,得到如图所示的图像(p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数),下列说法不正确的是
A. 在I中, 若 则
B. 在II中,若实现a→b只能加入合适的催化剂
C. 在III中,m点反应物A与B的起始投料的物质的量之比为x:y
D. 在IV中, 若 则该反应的平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.在I中, 若x+y>z,说明该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,由图可知,p1条件下A的转化率大于p2,则压强p1大于p2,故A正确;
B.在II中,若x+y=z,说明该反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,A的转化率不变,所以实现a→b不一定是加入合适的催化剂实现的,故B错误;
C.在Ⅲ中,随着B的起始物质的量的增加,C的含量逐渐增大而后逐渐减小,说明到达最大值时A与B的投料量比为 x:y,故C正确;
D.在IV中,若温度T₁>T₂,说明该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,反应的平衡常数增大,故D正确;
故选B。
13. 在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 在水中加少量酸,可实现c点向d点移动
B. 纯水T℃的电离度是25℃时的10倍
C. b点对应的溶液中大量存在:、、、
D. T℃时,将pH=4的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液呈中性
【答案】B
【解析】
【详解】A.在水中加少量酸,c(H+)增大,c(OH-)减小,即便温度是T℃,也不可能实现c点向d点移动,A不正确;
B.纯水T℃电离产生的c(H+)=1×10-6mol/L,25℃时电离产生的c(H+)=1×10-7mol/L,所以T℃时的电离度是25℃时的10倍,B正确;
C.b点对应的溶液呈酸性,酸性条件下能将I-氧化,不能大量共存,C不正确;
D.T℃时,将pH=4的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液中c(OH-)=mol/L>1×10-6mol/L,溶液呈碱性,D不正确;
故选B。
14. 25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c()>c(Fe2+)>c()>c(H+)
B. pH=11的氨水和pH=3的盐酸溶液等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
C. 在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
D. 20 mL醋酸钠溶液与等浓度盐酸10 mL混合后溶液显酸性:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】
【详解】A.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,的浓度为0.2 mol/L(由解离直接产生),而和Fe2+初始浓度分别为0.2 mol/L和0.1 mol/L。尽管Fe2+和均发生水解,但两者的水解程度微小,Fe2+的浓度低于,故顺序应为c()>c()>c(Fe2+)>c(H+),A错误;
B.由于NH3·H2O为弱电解质,所以pH=11(OH-浓度为10-3 mol/L)的氨水浓度大于pH=3(H+浓度为10-3 mol/L)的盐酸,等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+)。根据电荷守恒:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c()>c(Cl-),正确顺序为c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B错误;
C.Na2CO3的物料守恒应为c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],C错误;
D.混合后溶质为CH3COONa、CH3COOH和NaCl,溶液酸性表明CH3COOH电离占优,CH3COO-浓度高于Cl-,且CH3COOH浓度因电离而降低,顺序为c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D正确;
答案选D。
15. 常温下,向1 L pH=10的 NaOH溶液中持续通入CO2。通入的CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. b点溶液中:c(OH-)=1×10-7 mol·L-1
B. a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1
C. c点溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(HCO)
D. d点溶液中:溶液是NaHCO3和H2CO3的混合液
【答案】A
【解析】
【分析】由图象可知,a点对应的溶液为原pH=10的 NaOH溶液,b点对应的溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,c点对应的溶液为碳酸钠溶液,d点对应的溶液为碳酸氢钠和碳酸的溶液。
【详解】A.b点对应的溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,由图可知,其中水电离出的OH-离子浓度为1×10-7 mol·L-1,所以溶液中c(OH-)>1×10-7 mol·L-1,A不正确;
B.a点溶液中pH=10,所以水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1,B正确;
C.c点溶液是碳酸钠溶液,有部分碳酸根离子发生水解生成碳酸氢根离子,所以c(Na+)>c(CO)>c(HCO),C正确;
D.d点溶液是NaHCO3和H2CO3的混合液,D正确。
答案选A。
二、填空题(本题共4题,每空2分,共55分)
16. 过氧化氢是重要的氧化剂,也可作还原剂,它的水溶液称为双氧水,常用于消毒剂、杀菌、漂白等。某化学研究性学习小组取一定量的市售过氧化氢溶液, 测定其中H2O2的质量分数。
(1)量取10.00 mL 密度为ρ g/mL的市售过氧化氢溶液,应选用的滴定管是______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)将上述溶液配制成 250.00 mL,配制的过程需要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、______(填名称),移取配制后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释。用高锰酸钾标准溶液来滴定该过氧化氢溶液,滴定到达终点的现象是:当滴入最后半滴高锰酸钾,______。
(3)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则终点读数为______mL。
(4)①完成滴定过程中反应的离子方程式______。
②重复滴定三次,平均耗用 cmol/L KMnO4标准溶液VmL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为______。(用字母表示)
③下列操作会导致测定结果偏高的是______(填序号)。
A.滴定前滴定管未用 KMnO4溶液润洗
B.移取25.00 mL过氧化氢待测液注入有少量蒸馏水的锥形瓶中
C.滴定开始时,装KMnO4溶液的滴定管有气泡未排出,滴定结束气泡消失
D. 将H2O2溶液配制成250.00 mL溶液时,仰视刻度线定容
【答案】(1)酸式 (2) ①. 250mL 容量瓶、胶头滴管、量筒 ②. 溶液由无色变为浅红色(或溶液变为浅红色),且30秒内不褪色
(3)26.10 (4) ①. 2MnO+5H2O2+6H+= 2Mn2+ +5O2 ↑+ 8H2O ②. ③. AC
【解析】
【小问1详解】
双氧水具有强氧化性,且呈弱酸性,所以选择酸式滴定管。
【小问2详解】
将上述溶液配制成 250.00 mL,属于配制一定物质的量浓度的溶液操作,故还需要250 mL 规格的容量瓶、胶头滴管、量筒。用高锰酸钾标准溶液来滴定过氧化氢溶液方程式为:,滴定到达终点的现象是:当滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色(或溶液变为浅红色),且30秒内不褪色。
【小问3详解】
起点读数为,终点刻度是,则终点读数为。
【小问4详解】
①用高锰酸钾标准溶液来滴定过氧化氢溶液方程式为:。
②平均耗用标准溶液,,根据关系,,故市售过氧化氢的质量分数为:。
③A.滴定前滴定管未用 KMnO4溶液润洗,则高锰酸钾浓度偏低,导致滴入的高锰酸钾溶液体积偏大,最终测定结果偏高,A符合题意;
B.移取25.00 mL过氧化氢待测液注入有少量蒸馏水的锥形瓶中,过氧化氢的物质的量不变,消耗的高锰酸钾的量不变,对滴定结果无影响,B不符合题意;
C.滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,这会导致测得的V结果偏大,会导致测量结果偏高,C符合题意;
D.将H2O2溶液配制成250.00 mL溶液时,定容仰视刻度线,导致定容时加入的水偏多,导致物质的量浓度偏低,滴定操作时加入的高锰酸钾偏少,则过氧化氢的质量分数偏低,D不符合题意;
故选AC。
17. 磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池,具有安全性能好、循环寿命长、成本低等突出优点。一种以废磷酸铁锂正极渣(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料,回收制备电池级磷酸铁锂的流程如图所示:
已知1:常温下,Fe(OH)3沉淀在pH ≥ 2.8可稳定存在。
已知2:常温下,H3PO4的电离常数、、。
回答下列问题:
(1)浸出前,需将结块的废磷酸铁锂正极渣粉碎成粉,目的是______。
(2)常温下,NaH2PO4溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)加入H2O2的离子反应方程式:______;在实际操作中的用量约为理论量的1.2倍,其原因可能是______。
(4)沉淀过程中,控制pH不大于2的原因是______。
(5)写出浸出过程中LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2的化学方程式:______。
【答案】(1)增大反应物接触面积,提高浸出速率,使反应充分进行
(2)酸性 (3) ①. ②. 在催化下容易分解,故实际加入的的量要高于理论量
(4)pH过高,会生成Fe(OH)3沉淀
(5)LiFePO4+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+LiH2PO4
【解析】
【分析】废磷酸铁锂正极渣(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)加入过量磷酸,根据小问5可知,根据原子守恒,LiFePO4溶解生成Fe(H2PO4)2同时还有LiH2PO4,铝粉也溶解,加入NaF生成Na3AlF6除去铝元素,加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,再加入磷酸调,生成,最后制得LiFePO4。
【小问1详解】
增大反应物接触面积,提高浸出速率,使反应充分进行,提高原料利用率。
【小问2详解】
常温下,NaH2PO4溶液中的既能电离,,;又能水解,,,因为,所以的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性。
【小问3详解】
加入双氧水的目的氧化亚铁离子为铁离子,方程式为:。由于反应生成铁离子,它可以作为过氧化氢分解的催化剂,导致一部分过氧化氢不能起到氧化作用,故实际加入的的量要高于理论量。
【小问4详解】
沉淀过程中,控制pH不大于2的原因是pH过高,会生成Fe(OH)3沉淀。
【小问5详解】
由流程图中可知,浸出过程中加入过量H3PO4和LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2同时还有LiH2PO4,化学方程式为:。
18. MgCl2在金属冶炼、食品添加等行业应用广泛,熔点为714℃,易水解和形成结晶水合物。学习小组在实验室对MgCl2的制备进行探究。由MgO、C和Cl2制备MgCl2并验证生成气体产物中有CO和CO2。
(1)制备氯气
①m的名称为______。
②氯气的发生装置可选择图中的______(填大写字母),反应的化学方程式为______。
③欲收集一瓶纯净的氯气,按气流从左到右的方向,上述装置的合理连接顺序为:a→______(用小写字母表示,部分装置可重复使用)。
(2)制备MgCl2并验证生成气体产物中有CO和CO2。将上述制得的Cl2持续充入如图所示装置中进行实验。 (已知:PdCl2 + CO + H2O=Pd↓(黑色)+ 2HCl + CO2)
①H的作用为______。
②试剂X可选用______。
③若生成CO和 CO2的物质的量之比为10:1,则G的反应管中发生的化学反应方程式为______。
(3)MgCl2溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶,可得MgCl2·xH2O。取MgCl2·xH2O样品,在不断通入HCl的条件下充分加热失去结晶水,通HCl的原因为______。
【答案】(1) ①. 长颈漏斗 ②. B(或C) ③. (或) ④. d→e→d→e→c→b→f
(2) ①. 防止Ⅰ中的水蒸气进入G的反应管中影响实验 ②. 澄清石灰水 ③.
(3)抑制MgCl2水解同时可带走水分
【解析】
【小问1详解】
①由装置图知,m的名称为长颈漏斗;
②实验室可用装置B以KMnO4与浓盐酸为原料在常温下制备Cl2,反应的化学方程式为;或用装置C以MnO2与浓盐酸为原料在加热条件下制备Cl2,反应的化学方程式为;
③为了收集一瓶纯净的氯气,可选B或C为制备装置,再依次用饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl和水蒸气,进一步用D收集,最后用F进行尾气处理,故合理的连接顺序为d→e→d→e→c→b→f;
【小问2详解】
①由信息,MgCl2易水解,同时碳单质高温能与水蒸气反应,故H的作用是防止I中的水蒸气进入G的反应管中影响实验;
②由信息,PdCl2溶液与CO反应生成CO2,故检验气体产物时应先检验CO2,试剂X可选用澄清石灰水;
③由信息,MgO与C、Cl2高温下反应生成MgCl2、CO、CO2,且CO和CO2的物质的量之比为10:1,根据氧化还原反应规律可知化学方程式为。
【小问3详解】
MgCl2水解生成的HCl挥发会使水解平衡正向移动生成Mg(OH)2,导致产品不纯,故加热失水时不断通入HCl可抑制MgCl2水解,同时可带走水分,完全失水后得固体MgCl2。
19. H2在冶金、电力等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)H2还原NO的反应为2H2(g)+ 2NO(g)N2(g) + 2H2O(l),其反应速率的表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下:
编号
c(H2) / (mol/L)
c(NO) / (mol/L)
V / (mol/Lmin)
1
0.10
0.10
0.414k
2
0.10
0.20
1.656k
3
0.50
0.10
2.070k
由表中数据可知,m=______,n=______。
(2)合成氨反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 在常温下能自发进行,其原因是______。用H2催化还原法可降低水中 NO的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)向密闭容器中充入1 mol CO和2.2 mol H2,在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时,CO的转化率α(CO) 随温度、压强的变化情况如图。
①M点时,H2的转化率为______(计算结果精确到0.1%),该反应的分压平衡常数Kp=______(用p的代数式表示)。
②不同温度下,该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图,其中A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的点是______。
【答案】(1) ①. 2 ②. 1
(2) ①. 常温下自发进行,ΔG =ΔH -TΔS< 0;该反应ΔS <0 的反应,则ΔH < 0 ②. 升高
(3) ①. 54.5% ②. ③. B点和E点
【解析】
【小问1详解】
H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l),实验测得反应速率的表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关);
①由编号1、编号2的数据,保持c(H2)不变,则,代入1、2组数据,得,解得m=2,由编号1、编号3组数据,保持不变,则,代入数据得,解得n=1。
【小问2详解】
常温下自发进行,;该反应的反应,则;H2催化还原饮用水中NO,反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则产物为水和氮气,该反应为5H2+2NON2+4H2O+2OH-,氢氧根离子浓度增大,则pH升高;
【小问3详解】
①M点时,CO的转化率为60%,列三段式:,则氢气的转化率为×100%=54.5%,Kp==;
②由上图可知升高温度,CO转化率减小,则平衡逆向移动,平衡常数减小,则B、E符合。
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2025-2026学年度(上)阶段性考试(一)
高2024级 化学
可能用到的相对原子质量:S-32 H-1 O-16
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 社会的发展、科技的进步离不开化学。下列说法中不正确的是
A. “玉兔号”月球车上的太阳能电池可将太阳能转化为电能
B. 除去工业废水中的Cu2+、Hg2+可用Na2S溶液作沉淀剂
C. 二氧化硅的半导体性能在芯片中提升了AI技术的表现
D. 用TiCl4制备TiO2时,需加入大量的水同时加热
2. 下列表示或说法不正确的是
A. 图标 的含义是:防止锋利物品扎伤或割伤
B. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. H2O2的电子式:
3. 实验是探究化学的基础。下列有关装置、实验操作与目的均正确的是
装置
操作与目的
A.用KMnO4标准液滴定Na2SO3溶液
B.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
装置
操作与目的
C.pH试纸测定溶液pH
D.喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
4. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中原子总数为
B. 溶液中,数目为
C. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D. 反应②每生成还原产物,转移电子数目为
5. 下列叙述正确的是
A. 用CH3COOH 溶液做导电性实验,灯泡很暗,能证明 CH3COOH 是弱电解质
B. 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1 = 10 c2
C. 常温下,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D. 常温下,pH均为8的氢氧化钠溶液和CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)之比为1:1
6. X、Y、Z、W、Q为短周期元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18,X元素的原子失去一个电子后成为一个裸露的质子,Z和Q同族,Z的原子序数是Q的一半,W元素焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
A. X、Y组成的最简单的化合物有可燃性 B. X、Q组成的化合物有还原性
C. Z、W组成的化合物含有离子键 D. W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
7. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
8. 亚磷酸()是一种二元弱酸,常温下电离常数,。下列说法正确的是
A. 与足量的NaOH溶液反应生成
B. 对亚磷酸溶液升温,溶液的pH值变小
C. 向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,则变小
D. 对0.01mol/L的溶液加水稀释,溶液中各离子浓度均减小
9. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
用 0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol·L-1 H2SO4 溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液,H2SO4消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:Br2>S
C
测定KHS溶液中c(S2-)
用AgNO3溶液滴定
D
用pH试纸分别测定溶液CH3COONa和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大
水解能力:CH3COO-> NO
A. A B. B C. C D. D
10. 已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表,下列有关说法正确的是
弱酸化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
A. NaCN溶液中通入少量CO2发生的化学反应为 NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
B. 醋酸溶液加水稀释,其电离程度先增大后减小
C. 等物质的量浓度的各溶液中c( H+)大小关系为CH3COOH溶液 < H2CO3溶液 < HCN溶液
D. 稀释HCN溶液过程中,减小
11. 将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液中c(H+)变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 若使b点对应的溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可采用加入NaOH固体的方法
B. a、b、c三点对应溶液的导电能力:c<a<b
C. a、b、c三点对应溶液中,CH3COOH的电离程度:c<b<a
D. a、b、c三点对应溶液的电离常数相等
12. 在其他条件不变时,改变某一外界条件对反应: 化学平衡的影响,得到如图所示的图像(p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数),下列说法不正确的是
A. 在I中, 若 则
B. 在II中,若实现a→b只能加入合适的催化剂
C. 在III中,m点反应物A与B的起始投料的物质的量之比为x:y
D. 在IV中, 若 则该反应的平衡常数
13. 在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 在水中加少量酸,可实现c点向d点移动
B. 纯水T℃的电离度是25℃时的10倍
C. b点对应的溶液中大量存在:、、、
D. T℃时,将pH=4的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液呈中性
14. 25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A. 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c()>c(Fe2+)>c()>c(H+)
B. pH=11的氨水和pH=3的盐酸溶液等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c()>c(OH-)>c(H+)
C. 在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
D. 20 mL醋酸钠溶液与等浓度盐酸10 mL混合后溶液显酸性:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)
15. 常温下,向1 L pH=10的 NaOH溶液中持续通入CO2。通入的CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. b点溶液中:c(OH-)=1×10-7 mol·L-1
B. a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1
C. c点溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(HCO)
D. d点溶液中:溶液是NaHCO3和H2CO3的混合液
二、填空题(本题共4题,每空2分,共55分)
16. 过氧化氢是重要的氧化剂,也可作还原剂,它的水溶液称为双氧水,常用于消毒剂、杀菌、漂白等。某化学研究性学习小组取一定量的市售过氧化氢溶液, 测定其中H2O2的质量分数。
(1)量取10.00 mL 密度为ρ g/mL的市售过氧化氢溶液,应选用的滴定管是______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)将上述溶液配制成 250.00 mL,配制的过程需要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、______(填名称),移取配制后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释。用高锰酸钾标准溶液来滴定该过氧化氢溶液,滴定到达终点的现象是:当滴入最后半滴高锰酸钾,______。
(3)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则终点读数为______mL。
(4)①完成滴定过程中反应的离子方程式______。
②重复滴定三次,平均耗用 cmol/L KMnO4标准溶液VmL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为______。(用字母表示)
③下列操作会导致测定结果偏高的是______(填序号)。
A.滴定前滴定管未用 KMnO4溶液润洗
B.移取25.00 mL过氧化氢待测液注入有少量蒸馏水的锥形瓶中
C.滴定开始时,装KMnO4溶液的滴定管有气泡未排出,滴定结束气泡消失
D. 将H2O2溶液配制成250.00 mL溶液时,仰视刻度线定容
17. 磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池,具有安全性能好、循环寿命长、成本低等突出优点。一种以废磷酸铁锂正极渣(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料,回收制备电池级磷酸铁锂的流程如图所示:
已知1:常温下,Fe(OH)3沉淀在pH ≥ 2.8可稳定存在。
已知2:常温下,H3PO4的电离常数、、。
回答下列问题:
(1)浸出前,需将结块的废磷酸铁锂正极渣粉碎成粉,目的是______。
(2)常温下,NaH2PO4溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)加入H2O2的离子反应方程式:______;在实际操作中的用量约为理论量的1.2倍,其原因可能是______。
(4)沉淀过程中,控制pH不大于2的原因是______。
(5)写出浸出过程中LiFePO4发生反应生成Fe(H2PO4)2的化学方程式:______。
18. MgCl2在金属冶炼、食品添加等行业应用广泛,熔点为714℃,易水解和形成结晶水合物。学习小组在实验室对MgCl2的制备进行探究。由MgO、C和Cl2制备MgCl2并验证生成气体产物中有CO和CO2。
(1)制备氯气
①m的名称为______。
②氯气的发生装置可选择图中的______(填大写字母),反应的化学方程式为______。
③欲收集一瓶纯净的氯气,按气流从左到右的方向,上述装置的合理连接顺序为:a→______(用小写字母表示,部分装置可重复使用)。
(2)制备MgCl2并验证生成气体产物中有CO和CO2。将上述制得的Cl2持续充入如图所示装置中进行实验。 (已知:PdCl2 + CO + H2O=Pd↓(黑色)+ 2HCl + CO2)
①H的作用为______。
②试剂X可选用______。
③若生成CO和 CO2的物质的量之比为10:1,则G的反应管中发生的化学反应方程式为______。
(3)MgCl2溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶,可得MgCl2·xH2O。取MgCl2·xH2O样品,在不断通入HCl的条件下充分加热失去结晶水,通HCl的原因为______。
19. H2在冶金、电力等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)H2还原NO的反应为2H2(g)+ 2NO(g)N2(g) + 2H2O(l),其反应速率的表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下:
编号
c(H2) / (mol/L)
c(NO) / (mol/L)
V / (mol/Lmin)
1
0.10
0.10
0.414k
2
0.10
0.20
1.656k
3
0.50
0.10
2.070k
由表中数据可知,m=______,n=______。
(2)合成氨反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 在常温下能自发进行,其原因是______。用H2催化还原法可降低水中 NO的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH______(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)向密闭容器中充入1 mol CO和2.2 mol H2,在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时,CO的转化率α(CO) 随温度、压强的变化情况如图。
①M点时,H2的转化率为______(计算结果精确到0.1%),该反应的分压平衡常数Kp=______(用p的代数式表示)。
②不同温度下,该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图,其中A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的点是______。
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