内容正文:
大庆铁人中学2024级高二年级上学期期中考试
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列化学用语正确的是
A. 基态Al原子最高能级电子云轮廓图:
B. 在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C. 总共含有3个能级的能层符号:L
D. 基态Ti原子的轨道表示式为1s22s22p63s23p63d24s2
2. 下列关于原子结构的说法不正确的是
A. 基态Cr原子的电子排布式[Ar]3d54s1遵循能量最低原理
B. 光是电子跃迁吸收能量的重要形式
C. 基态C原子的轨道表示式为,违反了洪特规则
D. 基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理
3. 下列电离方程式或离子方程式书写正确的是
A. NaHCO3溶液中的水解方程式:+H2OH3O++
B. H2SO3的电离方程式:H2SO32H++
C. 用H2S处理含Hg2+的废水:Hg2++S2-=HgS↓
D. 加Na2C2O4实现沉淀转化:CaSO4(s)+ (aq)CaC2O4(s)+ (aq)
4. 化学是一门以实验为基础的学科,下列有关实验涉及的说法正确的是
A. 酸式滴定管使用前检查是否漏水的操作:关闭旋塞后加少量水,若旋塞处不漏水即可
B. 制备氢氧化铁胶体实验涉及的图标有:
C. 酸碱中和滴定接近终点时,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内
D. pH试纸在使用时,一定不能润湿后使用
5. 下列各组离子一定能大量共存的是
A. 的溶液:Cl-、Na+、Cu2+、K+
B. 在澄清透明溶液中:Fe3+、、、Na+
C. 使甲基橙变红色的溶液:、Fe3+、[Al(OH)4]-、
D. 水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:、Fe2+、、Cl-
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 0.5 mol·L-1氨水中含有OH-的数目小于0.5 NA
B. 标准状况下,Cl2与足量水充分反应,当生成1 mol HCl时转移电子数为NA
C. 136 g CaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阳离子数目为NA
D. 1.0 L pH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.1 NA
7. 常温下,下列溶液中水电离出的c(H+)最大的是
A. pH=1的盐酸
B. pH=13的NaOH溶液
C. pH=7的NaCl溶液
D. pH=13的CH3COONa溶液
8. 下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是
A. 用热的纯碱溶液洗去油污:加热有利于碳酸钠直接与油污反应
B. 为除去CuCl2溶液中混有的Fe3+,可加入CuO调节pH
C. 泡沫灭火器原理:3+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 将硫酸铝溶液加热蒸干,灼烧,可以得到氧化铝固体
9. 下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,正确的是
A. 升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
B. AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-浓度一定相等且保持不变
C. 向AgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和Ksp均增大
D. 向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
10. 下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是
A. 施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性
B. 用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
C. 误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃
D. 含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
11. 根据下列实验操作和现象所得的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向1 mol·L-1CH3COONH4溶液中滴加几滴石蕊溶液
溶液不变色
CH3COONH4不水解
B
向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液
先出现白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
C
室温下,向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS固体和CuS固体
ZnS固体溶解而CuS固体不溶解
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
D
常温下,用pH计测CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH
pH前者小于后者
酸性:CH3COOH>HClO
A A B. B C. C D. D
12. 下列不能达到对应实验目的的是
A.验证沉淀转化
B.从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O固体
C.测定醋酸溶液的浓度
D.配制FeCl3溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 碳酸钠是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下:
下列说法正确的是
A. 溶液中存在:
B. 已知,则溶液显碱性
C. 滤液中存在:
D. 溶液中存在:
14. 常温下,向乙醇酸()溶液中滴加溶液,含碳粒子分布系数()、溶液体积(V)与溶液的关系如图所示。已知:。
下列叙述错误的是
A. 水的电离程度:
B. 曲线代表与的关系
C. 的电离常数()的数量级为
D. b点离子浓度关系为:
15. 常温下,CaF2、BaF2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:(CaF2的溶解度小于BaF2,M2+代表Ba2+或Ca2+)。下列叙述正确的是
A. 曲线I代表BaF2的沉淀溶解曲线
B. 常温下,Ksp(BaF2)=10-4.74
C. 加适量NaF固体可使溶液由c点变到b点
D. BaF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Ba2+(aq)的平衡常数K=10y-2.74
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 已知元素X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素,其原子结构相关信息如下:
①X的基态原子核外有3个未成对电子,且电子占据的最高能级为2p。
②Y与X位于不同周期,且Y基态原子中,s能级电子数等于p能级电子数。
③Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。
④W的基态原子最外层只有1个电子,且内层轨道全部充满。
根据以上信息回答下列问题:
(1)X的基态原子核外电子排布式为___________,其轨道表示式中,空间运动状态不同的电子有___________种。
(2)Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为___________。
(3)Z的基态原子中,未成对电子数为___________,该元素的符号为___________。
(4)W基态原子核外有___________种不同能量的电子,其价层电子轨道表示式为___________。
17. 盐类的水解在日常生活和工农业生产中有很重要的应用。根据所学知识,回答下列问题:
(1)氟化钠溶液在实验室保存时使用___________(“玻璃”或“塑料”)瓶。
(2)向盛有10 mL水的锥形瓶中滴加几滴亚硫酰氯(SOCl2),可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出,根据实验现象,写出 SOCl2 与水反应的化学方程式___________。将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热,可得到无水AlCl3,试用化学方程式解释原因:___________。
(3)实验室配制SnCl2溶液时,取SnCl2粉末先溶于适量___________中进行溶解,请用平衡移动原理解释原因___________[已知:SnCl2水解生成Sn(OH)Cl]。
(4)明矾可用于净水,原因是___________(用离子方程式表示)。
(5)同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,现有下列化肥:①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤NH3·H2O,其中最合理的组合方式是___________(填序号)。
18. 草酸晶体(H2C2O4·2H2O)在100 ℃时开始升华,157 ℃时大量升华并开始分解;草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊,在低温下迅速冷凝为固体;草酸钙不溶于水。
Ⅰ.草酸不稳定性:根据草酸晶体的组成,猜想其受热分解产物为CO、CO2和H2O。
(1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置。请回答下列问题:
①装置的连接顺序为:A→D→B→G→___________→___________→C→G.
②B装置中冰水混合物的作用是___________。
③整套装置存在不合理之处___________。
Ⅱ.草酸的弱酸性:
(2)为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的的是___________。
A. 草酸易溶于水,可以在水中电离出H+和
B. 1 L 0.1 mol·L-1草酸溶液恰好与1 L 0.2 mol·L-1NaOH溶液中和
C. 25 ℃时,pH=2的草酸溶液稀释至100倍后pH<4
D. 将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
Ⅲ.草酸的还原性:
(3)该小组同学向酸性KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性,利用该性质测草酸浓度。取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,表格中记录了实验数据:
滴定次数
待测液体积(mL)
标准KMnO4溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
20.40
第二次
25.00
3.00
23.00
第三次
25.00
1.00
22.50
第四次
25.00
4.00
2410
①滴定时,KMnO4溶液应装在___________式滴定管中,滴定终点时的现象是___________。
②该草酸溶液的浓度为___________。
19. 废镍催化剂主要含Ni,还有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、SiO2 。某研究性学习小组设计如图所示工艺流程回收镍,制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)。
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应;
②常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是___________。
(2)“溶液”中加入H2O2的目的是___________(用离子方程式表示)。
(3)下列物质调溶液pH,最好选用___________(填序号)。
a.氨水 b.NiCO3 c.稀H2SO4 d.Na2CO3
(4)pH调节的范围是___________。该温度下,Ni(OH)2的溶度积常数Ksp为___________。
(5)滤渣2的成分是___________(用化学式表示)。
(6)操作B为___________。
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大庆铁人中学2024级高二年级上学期期中考试
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,如有条形码,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列化学用语正确的是
A. 基态Al原子最高能级电子云轮廓图:
B. 在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C. 总共含有3个能级的能层符号:L
D. 基态Ti原子的轨道表示式为1s22s22p63s23p63d24s2
【答案】A
【解析】
【详解】A.Al原子的基态电子排布为 1s22s22p63s23p1,最高能级是 3p ,电子云轮廓为哑铃形,A正确;
B.在电子云图中,小黑点表示电子在核外空间中出现的概率,B错误;
C.含有3个能级的能层符号是M,C错误;
D.1s22s22p63s23p63d24s2为基态Ti原子的核外电子排布式,不是轨道表示式,D错误;
故答案选A。
2. 下列关于原子结构的说法不正确的是
A. 基态Cr原子的电子排布式[Ar]3d54s1遵循能量最低原理
B. 光是电子跃迁吸收能量的重要形式
C. 基态C原子的轨道表示式为,违反了洪特规则
D. 基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1,而非 [Ar]3d44s2,原因是3d轨道半满时体系能量更低,更稳定,遵循能量最低原理,A正确;
B.光是电子跃迁释放能量的重要形式,B错误;
C.洪特规则是指在基态原子中,当电子填充能量相等的简并轨道时,优先以自旋平行方式分占不同轨道,基态C原子的轨道表示式为,违反了洪特规则,C正确;
D.泡利不相容原理是指在基态原子中,指每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反,3p能级含有3个轨道,最多容纳6个电子,基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理,D正确;
故选B。
3. 下列电离方程式或离子方程式书写正确的是
A. NaHCO3溶液中的水解方程式:+H2OH3O++
B. H2SO3的电离方程式:H2SO32H++
C. 用H2S处理含Hg2+的废水:Hg2++S2-=HgS↓
D. 加Na2C2O4实现沉淀转化:CaSO4(s)+ (aq)CaC2O4(s)+ (aq)
【答案】D
【解析】
【详解】A.选项中给出的是碳酸氢根的电离方程式,其水解方程式为,A不符合题意;
B.为二元弱酸,电离应该分为两步:,B不符合题意;
C.是弱酸,离子方程式中应该保留化学式,正确的离子方程式为,C不符合题意;
D.是微溶物,的溶解度更小,因此加入可以实现沉淀的转化,且离子方程式书写正确,D符合题意;
故选D。
4. 化学是一门以实验为基础的学科,下列有关实验涉及的说法正确的是
A. 酸式滴定管使用前检查是否漏水的操作:关闭旋塞后加少量水,若旋塞处不漏水即可
B. 制备氢氧化铁胶体实验涉及的图标有:
C. 酸碱中和滴定接近终点时,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内
D. pH试纸在使用时,一定不能润湿后使用
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有一次观察是否漏水会存在偶然误差,需要再旋转活塞180°,再观察旋塞处是否漏水,若两次均不漏水才说明不漏水,A错误;
B.制备氢氧化铁胶体往沸水中逐滴滴加饱和氯化铁,过程中不需要用电,B错误;
C.为了使滴定结果更准确,酸碱中和滴定接近终点时,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将其靠下来,并用蒸馏水将其冲入锥形瓶内,C正确;
D.pH试纸在检验气体时,必须润湿才能显示对应颜色,检验溶液pH值时要干燥的试纸,D错误;
故选C。
5. 下列各组离子一定能大量共存的是
A. 的溶液:Cl-、Na+、Cu2+、K+
B. 在澄清透明溶液中:Fe3+、、、Na+
C. 使甲基橙变红色的溶液:、Fe3+、[Al(OH)4]-、
D. 水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的溶液中:、Fe2+、、Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶液,说明溶液呈酸性,Cl-、Na+、Cu2+、K+之间不发生反应,且在酸性条件下均可稳定存在,能大量共存,A符合题意;
B.Fe3+、会发生双水解反应(),不能大量共存,B不符合题意;
C.甲基橙变红色的溶液呈酸性,[Al(OH)4]-、在酸性条件下会分别生成Al(OH)3、沉淀,同时Fe3+与[Al(OH)4]-、也会发生双水解,不能大量共存,C不符合题意;
D.水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,说明溶液可能呈强酸性或强碱性,若为强酸性在酸性条件下具有强氧化性,会氧化Fe2+,发生氧化还原反应;若为强碱性,Fe2+会生成沉淀,会生成,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 0.5 mol·L-1氨水中含有OH-的数目小于0.5 NA
B. 标准状况下,Cl2与足量水充分反应,当生成1 mol HCl时转移电子数为NA
C. 136 g CaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阳离子数目为NA
D. 1.0 L pH=1的H2SO4溶液中H+的数目为0.1 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.0.5 mol·L-1氨水, 只给出了氨水的浓度,但未说明溶液体积,无法计算微粒物质的量及数目,A错误;
B. Cl2与足量水充分反应:,当生成1 mol HCl时, Cl元素从0价降低到−1价,转移电子数为NA, B正确;
C.CaSO4与KHSO4的摩尔质量均为136 g/mol,136 g混合物的物质的量为1 mol, CaSO4的阳离子为: Ca2+,KHSO4 的阳离子为K+,因此136 gCaSO4与KHSO4的固体混合物中含有的阳离子数目为NA ,C正确;
D.1.0 LpH=1的H2SO4溶液中H+的数目为:,D正确;
故选A。
7. 常温下,下列溶液中水电离出的c(H+)最大的是
A. pH=1的盐酸
B. pH=13的NaOH溶液
C. pH=7的NaCl溶液
D. pH=13的CH3COONa溶液
【答案】D
【解析】
【详解】水的电离平衡为,酸或碱会抑制水的电离,可水解的盐会促进水的电离;
A.盐酸中OH-全部来自水电离,pH=1的盐酸,,水电离出的;
B.pH=13的NaOH溶液,氢离子全部来自水的电离,,;
C.pH=7的NaCl溶液,NaCl 是强酸强碱盐,不影响水的电离,水电离出的;
D. CH3COONa是强碱弱酸盐,CH3COO-水解()促进水的电离,溶液的全部来自水的电离,,;
综上所述,D符合题意,故选D。
8. 下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是
A. 用热的纯碱溶液洗去油污:加热有利于碳酸钠直接与油污反应
B. 为除去CuCl2溶液中混有的Fe3+,可加入CuO调节pH
C 泡沫灭火器原理:3+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 将硫酸铝溶液加热蒸干,灼烧,可以得到氧化铝固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解是吸热过程,加热有利于碳酸钠水解平衡正向移动,溶液碱性增强,增强去污效果,而不是有利于碳酸钠直接与油污反应,A错误;
B.Fe3+在溶液中发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+ 3H+,加入CuO后,CuO与H+反应:CuO+2H+=Cu2++H2O,使溶液中H+浓度降低,水解平衡正向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,B正确;
C.泡沫灭火器的反应原理是 和发生相互促进的水解反应,即,C错误;
D.硫酸铝为难挥发性酸的盐,加热蒸干其溶液得到的是硫酸铝固体,再高温灼烧该固体,可分解得到氧化铝,该过程虽然最终能得到氧化铝,但主要利用的是盐的热分解性质,而非盐类水解的应用,D错误;
故选B。
9. 下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,正确的是
A. 升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
B. AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-浓度一定相等且保持不变
C. 向AgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和Ksp均增大
D. 向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.AgCl的溶解过程是吸热过程,升高温度,溶解平衡正向移动,溶解度增大,说法正确,A符合题意;
B.AgCl溶解达平衡时,,但二者浓度不一定相等,即若溶液中有其他含或的物质,浓度会不等,且“保持不变”需在外界条件稳定时成立,说法错误,B不符合题意;
C.溶解度和均只与温度有关,向饱和溶液中加水,温度不变,故溶解度和均不变,说法错误,C不符合题意;
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,增大,溶解平衡逆向移动,AgCl的溶解度减小,说法错误,D不符合题意;
故选A。
10. 下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是
A. 施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性
B. 用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
C. 误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃
D. 含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.石膏中的Ca2+与生成CaCO3沉淀,减少水解产生的OH-,降低碱性,A正确;
B.CaSO4的溶度积大于CaCO3,水垢转化为CaCO3后更易被酸溶解,B正确;
C.Na2CO3生成的BaCO3在胃酸中会溶解,无法有效解毒,应使用硫酸盐生成BaSO4,C错误;
D.F⁻与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化,D正确;
故选C。
11. 根据下列实验操作和现象所得的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向1 mol·L-1CH3COONH4溶液中滴加几滴石蕊溶液
溶液不变色
CH3COONH4不水解
B
向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液
先出现白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
C
室温下,向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS固体和CuS固体
ZnS固体溶解而CuS固体不溶解
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
D
常温下,用pH计测CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH
pH前者小于后者
酸性:CH3COOH>HClO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COONH4是弱酸弱碱盐,(弱酸根)水解显碱性,(弱碱阳离子)水解显酸性,由于的电离常数与的电离常数相近,因此与的水解程度几乎相等,最终溶液呈中性,导致石蕊溶液不变色,A错误;
B.AgCl的,Ag2CrO4的,两者的Ksp表达式不同,不能直接通过 “沉淀出现的先后” 判断Ksp大小(需通过 “溶解度” 换算:AgCl的溶解度为,Ag2CrO4的溶解度为,B错误;
C.向等体积、等浓度的盐酸中分别加入少许等物质的量的硫化锌和硫化铜固体,硫化锌溶解而硫化铜不溶解,说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),C正确;
D.由于CH3COONa溶液和NaClO溶液的浓度未知,故不能通过测量两者的pH值来比较CH3COOH和HClO的酸性,D错误;
故选C。
12. 下列不能达到对应实验目的的是
A.验证沉淀转化
B.从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O固体
C.测定醋酸溶液浓度
D.配制FeCl3溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向NaCl溶液中加入2滴后形成白色沉淀AgCl,溶液中是NaCl和,加入4滴KI后将AgCl转化为AgI使沉淀变为 黄色,再加入4滴将产生黑色沉淀,可验证沉淀的转化,A不符合题意;
B.溶液加热时因发生水解反应导致最终得到的是MgO或氢氧化镁而不是氯化镁固体,B符合题意;
C.聚四氟乙烯滴定管活塞耐酸、碱,该装置可以达到测定醋酸浓度的实验目的,C不符合题意;
D.氯化铁水解程度很强,故配制时需在少量盐酸中溶解氯化铁,已达到抑制水解的目的,该装置可达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
13. 碳酸钠是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下:
下列说法正确的是
A. 溶液中存在:
B. 已知,则溶液显碱性
C. 滤液中存在:
D. 溶液中存在:
【答案】B
【解析】
【分析】由流程图可知,在NaCl溶解后,与相互作用,通过二者在30~35℃下的溶解度差异,获得沉淀以及溶液,而经加热可得碳酸钠;由此分析;
【详解】A.在溶液中,会发生水解,产生和,根据物料守恒,离子浓度关系应为,但在溶液中,,A错误;
B.在溶液中,会发生水解:,其,而也会发生水解,对于其水解平衡,其水解常数,由于,故,说明的水解程度大于的水解程度,因此溶液中的,溶液呈碱性,B正确;
C.由分析知,滤液的主要成分为,并且还含有过量的NaCl和,因此溶液中的阳离子有、和,而阴离子有、、和,由电荷守恒可知,由于溶液的各成分浓度未知,无法判断与的关系如何,C错误;
D.对于,其既会发生水解(),也会发生电离(),由于碳酸氢钠溶液呈碱性,故的水解程度大于电离程度,因此对于溶液,,并且大量存在,故对于该溶液,,D错误;
因此,答案选B。
14. 常温下,向乙醇酸()溶液中滴加溶液,含碳粒子分布系数()、溶液体积(V)与溶液的关系如图所示。已知:。
下列叙述错误的是
A. 水的电离程度:
B. 曲线代表与的关系
C. 的电离常数()的数量级为
D. b点离子浓度关系为:
【答案】C
【解析】
【分析】根据含碳粒子分布系数的定义,随增大而减小,对应曲线,随增大而增大,对应曲线,两曲线交点处,此时溶液的,即的电离平衡常数,数量级为;点a:V=V1,此时未完全中和,溶液中溶质为,(酸性),抑制水的电离;点b:,与恰好完全反应生成,溶液的pH=8.3(碱性),水解促进水的电离,因此电离程度:。
【详解】A.点a为酸性溶液(抑制水电离),点b为盐溶液(水解促进水电离),则水的电离电离程度α < b,A正确;
B.L2曲线随pH增大而下降,对应,B正确;
C.交点处,,量级为10-4,而非10-3,C错误;
D.点b为溶液,因水解成碱性,离子浓度关系为,D正确;
故选C。
15. 常温下,CaF2、BaF2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:(CaF2的溶解度小于BaF2,M2+代表Ba2+或Ca2+)。下列叙述正确的是
A. 曲线I代表BaF2的沉淀溶解曲线
B. 常温下,Ksp(BaF2)=10-4.74
C. 加适量NaF固体可使溶液由c点变到b点
D. BaF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Ba2+(aq)的平衡常数K=10y-2.74
【答案】D
【解析】
【分析】CaF2的溶解度小于 BaF2,Ksp(CaF2)<Ksp(BaF2),c(F-)相等时,c(Ba2+)浓度更大,-lg c(Ba2+)更小,则曲线Ⅰ代表的是CaF2的沉淀溶解曲线,曲线II代表的是BaF2的沉淀溶解曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线II代表的是BaF2的沉淀溶解曲线,故A错误;
B.由分析可知,曲线II为BaF2,b点:≈1.8×10-7,数量级为10-7,故B错误;
C.c点在曲线II(BaF2)上,加NaF固体使c(F⁻)增大,-lgc(F⁻)减小,沉淀平衡逆向移动,c(Ba2+)减小,-lgc(Ba2+)增大,点应向左上方移动,无法到b点,故C错误;
D.根据a点数据,Ksp(CaF2)=c(Ca2+) · c2(F-) = 10-4×10-y= 10-4-y,BaF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Ba2+(aq)的平衡常数,故D正确;
故选:D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 已知元素X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素,其原子结构相关信息如下:
①X的基态原子核外有3个未成对电子,且电子占据的最高能级为2p。
②Y与X位于不同周期,且Y的基态原子中,s能级电子数等于p能级电子数。
③Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。
④W的基态原子最外层只有1个电子,且内层轨道全部充满。
根据以上信息回答下列问题:
(1)X的基态原子核外电子排布式为___________,其轨道表示式中,空间运动状态不同的电子有___________种。
(2)Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为___________。
(3)Z的基态原子中,未成对电子数为___________,该元素的符号为___________。
(4)W的基态原子核外有___________种不同能量的电子,其价层电子轨道表示式为___________。
【答案】(1) ①. 1s22s22p3 ②. 5
(2)球形 (3) ①. 4 ②. Fe
(4) ①. 7 ②.
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素,X的基态原子核外有3个未成对电子,且电子占据的最高能级为2p,即X的基态原子电子排布为,则X为N元素;Y与X位于不同周期,且原子序数:Y>X,同时Y的基态原子中,s能级电子数等于p能级电子数,即Y的基态原子电子排布为,则Y为Mg元素;Z的原子序数比Y大,且Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满,即Z的基态原子电子排布为,则Z为Fe元素;W的原子序数比Z大,W的基态原子最外层只有1个电子,且内层轨道全部充满,即W的基态原子电子排布为,则W为Cu元素,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,X为N元素,其基态原子核外电子排布式为,空间运动状态数等于原子轨道总数,原子轨道总数为1+1+3=5,则其轨道表示式中,空间运动状态不同的电子有5种;
【小问2详解】
由分析可知,Y为Mg元素,其基态原子电子排布为,即核外电子占据的最高能级为3s,则Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为球形;
小问3详解】
由分析可知,Z为Fe元素,其基态原子电子排布为,即未成对电子在3d能级,未成对电子数为4,该元素的符号为Fe;
【小问4详解】
由分析可知,W为Cu元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,各能级电子的能量不同,因此有7种不同能量的电子;其基态原子价层电子排布为3d104s1,即价层电子轨道表示式为。
17. 盐类的水解在日常生活和工农业生产中有很重要的应用。根据所学知识,回答下列问题:
(1)氟化钠溶液在实验室保存时使用___________(“玻璃”或“塑料”)瓶。
(2)向盛有10 mL水的锥形瓶中滴加几滴亚硫酰氯(SOCl2),可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出,根据实验现象,写出 SOCl2 与水反应的化学方程式___________。将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热,可得到无水AlCl3,试用化学方程式解释原因:___________。
(3)实验室配制SnCl2溶液时,取SnCl2粉末先溶于适量___________中进行溶解,请用平衡移动原理解释原因___________[已知:SnCl2水解生成Sn(OH)Cl]。
(4)明矾可用于净水,原因是___________(用离子方程式表示)。
(5)同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,现有下列化肥:①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤NH3·H2O,其中最合理的组合方式是___________(填序号)。
【答案】(1)塑料 (2) ①. SOCl2+H2O═SO2↑+2HCl ②. 6SOCl2+AlCl3·6H2O=6SO2↑+12HCl+AlCl3
(3) ①. 浓盐酸 ②. SnCl2存在水解平衡SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入浓盐酸,使水解平衡向左移动,抑制Sn2+水解
(4)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(5)②③④
【解析】
【小问1详解】
氟化钠溶液在实验室保存时不能使用玻璃瓶是因为氟化钠在溶液中水解生成能与玻璃中二氧化硅反应的氢氟酸,故选用塑料瓶。
【小问2详解】
SOCl2是一种液态化合物,与水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种有刺激性气味的气体,该两种气体应该为氯化氢和二氧化硫,反应的方程式为SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑;SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用;反应的化学方程式为:SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑,蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与AlCl3•6H20混合并加热,可得到无水AlCl3,SOCl2与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用。
【小问3详解】
Sn2+水解使溶液呈酸性,加入浓盐酸可以抑制其水解,即溶液中存在水解平衡:SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入浓盐酸,增大氯化氢的浓度,使该平衡逆向移动,抑制Sn2+水解;
【小问4详解】
利用Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮杂质从而达到净水目的;
【小问5详解】
所给物质中只有Ca(H2PO4)2含P元素,, K2CO3由于水解呈碱性,氨水本身显碱性,都会与Ca(H2PO4)2反应生成难溶于水的CaHPO4或Ca3(PO4)2,而不利于P元素被植物吸收,(NH4)2SO4由于铵根离子水解而呈酸性,因此从中和的角度和双水解的角度看,K2CO3和氨水不宜与Ca(H2PO4)2和(NH4)2SO4混合施用,故其中最合理的组合方式是②③④
18. 草酸晶体(H2C2O4·2H2O)在100 ℃时开始升华,157 ℃时大量升华并开始分解;草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊,在低温下迅速冷凝为固体;草酸钙不溶于水。
Ⅰ.草酸的不稳定性:根据草酸晶体的组成,猜想其受热分解产物为CO、CO2和H2O。
(1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置。请回答下列问题:
①装置的连接顺序为:A→D→B→G→___________→___________→C→G.
②B装置中冰水混合物的作用是___________。
③整套装置存在不合理之处___________。
Ⅱ.草酸的弱酸性:
(2)为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的的是___________。
A. 草酸易溶于水,可以在水中电离出H+和
B. 1 L 0.1 mol·L-1草酸溶液恰好与1 L 0.2 mol·L-1NaOH溶液中和
C. 25 ℃时,pH=2的草酸溶液稀释至100倍后pH<4
D. 将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出
Ⅲ.草酸的还原性:
(3)该小组同学向酸性KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性,利用该性质测草酸浓度。取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,表格中记录了实验数据:
滴定次数
待测液体积(mL)
标准KMnO4溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
25.00
0.50
20.40
第二次
25.00
300
23.00
第三次
25.00
1.00
22.50
第四次
25.00
4.00
24.10
①滴定时,KMnO4溶液应装在___________式滴定管中,滴定终点时的现象是___________。
②该草酸溶液的浓度为___________。
【答案】(1) ①. F、E ②. 除去草酸蒸气,防止干扰CO2的检验 ③. 缺少CO尾气处理装置 (2)C
(3) ①. 酸 ②. 当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色或浅紫色,且半分钟内不褪色 ③. 0.2 mol/L
【解析】
【分析】猜想草酸晶体受热分解产物为,草酸晶体()在100℃时开始升华,157℃时大量升华并开始分解,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体,所以生成的气体中含有草酸蒸气,应该检验生成产物成分时除去草酸,因为检验二氧化碳需要氢氧化钙溶液,溶液中含有水分,所以要先用无水硫酸铜检验水蒸气;用CuO检验CO,CO生成二氧化碳,为防止CO生成的干扰产物中的检验,所以要先检验、后检验CO。草酸是二元弱酸,可根据测定一定浓度的草酸溶液的pH进行判断,草酸具有还原性,能够与酸性溶液发生氧化还原反应,草酸被氧化产生气体,溶液被还原为无色,根据氧化还原反应过程中电子转移数目相等,利用反应消耗溶液的浓度及体积计算其物质的量,进而可得草酸的物质的量及浓度,据此分析解答。
【小问1详解】
①根据上述分析可知:先使用装置A使草酸晶体分解,再通过D装置检验,然后经过B进行冷凝除去草酸蒸气,再通过G检验气体,通过F除去,通过E进行干燥,然后通过C使CO发生反应,再通过G检验是否产生,来判断CO气体的产生,故其排列顺序是A→D→B→G→F→E→C→G,故答案为:FE;
②冰水混合物的作用是除去产物中草酸蒸气,防止干扰实验,故答案为:除去草酸蒸气,防止干扰的检验;
③CO有毒,不能直接排入空气中,因此要有尾气处理装置,故答案为:缺少CO尾气处理装置;
【小问2详解】
A.仅说明草酸能电离出和,只能证明其具有酸性,无法判断酸性强弱,不能达到实验目的,A错误;
B.草酸与NaOH的中和比例仅体现草酸是二元酸,和酸性强弱无关,不能达到实验目的,B错误;
C.25 ℃时,,若为强酸,pH=2的溶液稀释100倍后pH=4;而草酸稀释后pH<4,说明草酸稀释时存在电离平衡的移动,能证明其为弱酸,可达到实验目的,C正确;
D.草酸与反应放出,仅能证明草酸酸性强于碳酸,无法证明草酸是弱酸,不能达到实验目的,D错误;
故答案选C。
【小问3详解】
①滴定时,溶液具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应装在酸式滴定管中;开始溶液显无色,随着溶液滴入,溶液不断被消耗,当其被消耗完全后,再滴入半滴溶液时,溶液由无色变为浅红色或紫红色,半分钟内不褪色,说明滴定达到终点,故滴定终点时的现象:是当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色或浅紫色,且半分钟内不褪色;
②四次实验滴定消耗溶液的体积分别是19.90 mL、20.00 mL、21.50 mL、20.10 mL,可见21.50 mL误差较大,应该舍去,则平均消耗溶液的体积V=,,根据反应方程式:中物质反应转化关系为,由于草酸溶液的体积是25.00 mL,故该草酸溶液浓度为。
19. 废镍催化剂主要含Ni,还有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、SiO2 。某研究性学习小组设计如图所示工艺流程回收镍,制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)。
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应;
②常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是___________。
(2)“溶液”中加入H2O2的目的是___________(用离子方程式表示)。
(3)下列物质调溶液pH,最好选用___________(填序号)。
a.氨水 b.NiCO3 c.稀H2SO4 d.Na2CO3
(4)pH调节的范围是___________。该温度下,Ni(OH)2的溶度积常数Ksp为___________。
(5)滤渣2的成分是___________(用化学式表示)。
(6)操作B为___________。
【答案】(1)增大固体表面积,提高酸浸速率
(2)
(3)b (4) ①. 4.7-7.2 ②. 10-15.6
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】由题给流程可知,废镍催化剂粉碎后加入稀硫酸酸浸,将金属元素转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣1和含有可溶硫酸盐的滤液1;向滤液1中加入有机溶剂萃取、分液得到含有铜离子的有机层和溶液;向溶液中加入过氧化氢溶液,将溶液中亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸镍调节溶液pH在4.7≤pH<7.2的范围内,将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和含有硫酸镍的滤液2;硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镍晶体,据此分析解答。
【小问1详解】
废镍催化剂粉碎可以增大固体表面积,有利于增大反应物的接触面积,提高反应速率;
【小问2详解】
由分析可知,加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
由分析可知,调节溶液pH在4.7≤pH<7.2的范围内的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,为防止中和溶液中氢离子时引入新杂质,调节溶液pH时应加入碳酸镍固体,故选b;
【小问4详解】
由分析可知,调节溶液pH在4.7≤pH<7.2的范围内,目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀且不沉淀镍离子;由表格数据可知,氢氧化镍的溶度积:;
【小问5详解】
由分析可知,滤渣2的主要成分为:;
【小问6详解】
操作B为从NiSO4溶液中获取NiSO4·7H2O晶体,进行的操作为蒸发浓缩、冷却结晶。
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