内容正文:
成都市实验外国语学校2025—2026学年上学期
高二年级第二次阶段性考试
化学试题
考试时间:75分钟 满分100分
第Ⅰ卷(选择题)
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Cr 52 Li 7
一、选择题(每题只有一个选项最符合题意)
1. 化学在生活和化工生产中起着重要的作用。有关下列叙述不正确的是
A. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
B. 用代替处理饮用水时只有杀菌消毒作用
C. 氯碱工业中,电解槽的阴极区产生
D. 广泛用于涂料、橡胶和造纸的可由水解制备
2. 不能用勒夏特列原理解释的是
A. 热的纯碱溶液去污能力强
B. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
C. 工业上和生成,选择条件是常压而不是高压
D. 合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
3. 是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应 ,当反应放出热量时,转移电子数
B. 120 g由和组成的混合固体中数目为
C. 时,的溶液中,由水电离出的数目为
D. 电解精炼铜时,当电路中通过的电子数为时,阳极应有 转化为
4. 下列说法正确的是
A. 甲烷的燃烧热 ,则
B. 时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C. 1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量,则
D. 在稀溶液中: ,若将含 的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
5. 下列有关离子方程式正确的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 溶液呈碱性:
C. 锅炉除垢过程中将转化为
D. 已知电离常数:,向中通入少量的气体:
6. 下列图像与对应描述均正确的是
A. 图①表示向氨水中通入HCl气体至过量的过程中溶液导电性的变化
B. 图②可表示在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线,改变,可使a点移动到b点
C. 图③可判断P点时,
D. 图④中a、b曲线分别表示放热反应在使用和未使用催化剂过程的能量变化
7. 下列装置或操作对应的现象或目的正确的是
装置或操作
现象或目的
A.滴加稀盐酸立即产生大量气泡
B.将海带灼烧成灰烬
装置或操作
现象或目的
C.测量化学反应速率
D.干燥的HCl气流利于制备无水
A. A B. B C. C D. D
8. 磷酸铁锂“刀片电池”工作原理如图所示。放电时的总反应:,说法正确的是
A. 放电时,铝箔作负极
B. 电池工作时,正极反应为
C. 电池工作时,负极材料质量减少,转移电子
D. 电池进水不会影响其使用寿命
9. 下列说法正确的是
A. 将NaOH溶液和氨水的浓度稀释到原来的,两者的均减少到原来的
B. 常温时,在醋酸钠溶液中加入一定量水,的比值变大
C. 将和溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
D. 25℃,向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,不变
10. 室温下,下列实验过程和现象以及对应的实验结论都正确的是
选项
实验过程和现象
实验结论
A
常温下,用pH计分别测定同浓度的溶液和NaCl溶液的pH,pH均为7
两溶液中水的电离程度相同
B
向 溶液中滴入NaHS溶液有黑色沉淀和气体生成
与的水解相互促进
C
向盛有: 溶液的试管中滴加1~2滴 溶液,有白色沉淀产生,再滴加1~2滴 溶液,又出现黑色沉淀
D
用石墨作电极电解、的混合溶液,阴极上先析出铜
金属活动性:
A. A B. B C. C D. D
11. 如图装置甲为甲烷和构成的燃料电池示意图,电解质为较浓的溶液,装置乙为电解饱和溶液的装置,X为阳离子交换膜。用该装置进行实验,反应开始后观察到Fe电极附近出现白色沉淀。下列说法错误的是
A. 实验开始后,甲中溶液的pH减小
B. 乙池中移向Fe电极
C. 甲中B处通入,电极反应式为:
D. 理论上甲中每消耗 ,乙中溶液质量减少52.4 g
12. 一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
2
4
6
8
n(SO3)/mol
0
0.8
1.4
1.8
1.8
下列说法正确的是
A. 反应在前2 s的平均速率v(O2)=0.4 mol·L-1·s-1
B. 保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大
C. 相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率大于10%
D. 保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反应达到新平衡时增大
13. 某小组设计如图所示装置(夹持装置略去),在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法错误的是
A. 装置①也可用于制取H2
B. ③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
C. 应先向③中通入足量CO2,再通入足量NH3
D. ③中反应的离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O=+NaHCO3↓
14. 用酸性含锰废水(含少量、、、)制备的过程如下:
下列说法正确的是
A. 该酸性含锰废水中可能还含
B. “铁、铝废渣”的主要成分为、和
C. “除铜”所得滤液中存在
D. 溶液中添加氨水可以减少反应中的逸出
15. 常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或调节时,、、与变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示的变化情况
B. 的
C. 时,
D. 后,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题
16. 氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景,通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(转置如图所示):
Ⅰ.将浓、、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中,剧烈搅拌下,分批缓慢加入粉末,塞好瓶口。
Ⅱ.转至油浴中,35℃搅拌1小时,缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。
Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加至悬浊液由紫色变为土黄色。
Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。
Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器c的名称是_______,仪器b的进水口是_______(填字母)。
(2)步骤Ⅰ中,需分批缓慢加入粉末并使用冰水浴,原因是_______。
(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是_______。
(4)步骤Ⅲ中,的作用是_______(以离子方程式表示)。
(5)步骤Ⅳ中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在来判断。检测的方法是_______。
17. Ⅰ.太阳能可以给我们提供能源,现在以太阳能为热源,经铁氧化物循环分解液态水的过程如图:
已知:①
②
(1)请写出过程Ⅰ的热化学方程式___________。
Ⅱ.为了实现碳达峰、碳中和,工业利用合成乙烯,反应原理为:
(2)已知温度对的平衡转化率和催化效率的影响如图:
①由图可知:该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。M、N两点对应的平衡常数:___________(填“>”“<”或“=”)。
②在总压为 MPa的恒压条件下,M点的投料比为:,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则M点对应温度下的___________(只需列出有具体数字的计算式,不要求计算出结果)。
③结合图像分析,工业上将该反应温度定于的原因:___________。
(3)已知反应的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。如下图中能够代表的曲线为___________(填“”“”“”或“”)。
(4)利用惰性电极电解同样制得乙烯(),原理如图:
b极的电极反应式为___________。
18. 工业废水中常含有一定量氧化性较强的,利用滴定原理测定含量(通常以1 L废水中的微粒质量计量)的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取 溶液进行滴定,数据记录如表:()
滴定次数
溶液起始读数/mL
溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
18.20
(1)取固体配制 溶液,需要的定量仪器有分析天平、量筒和___________。
(2)①步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是___________。
②排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的___________,然后小心操作使尖嘴部分充满碱液。
a. b. c. d.
③步骤Ⅰ中加入适量的酸酸化,该酸可以是___________(填标号)。
A.盐酸 B.稀硫酸 C.草酸 D.浓硝酸
(3)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为___________;滴定达到终点时的实验现象是___________。
(4)计算废水中含量为___________g/L。
(5)以下操作会造成废水中含量测定值偏高的是___________。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D. 量取溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
19. 镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。某小组用废镍催化剂(成分为、Ni、Fe、、CaO等)制备草酸镍晶体()的部分实验流程如下:
已知:①、、、;②认为残留在溶液中的离子浓度小于即沉淀完全。
(1)“粉碎”的目的是___________。滤渣Ⅰ的成分有___________(化学式)。
(2)在“调pH”过程中,应先加入,发生反应的离子方程式为___________,沉淀剂最好选择___________。
a.NiO b.NaOH c.
常温下,为将、沉淀完全,至少应调节pH到___________(已知)。
(3)在“沉淀”过程中,刚好沉淀完全时,溶液中___________mol/L。
(4)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至分解,可重新制得单质镍,且还生成一种气体,请写出该制备过程的化学方程式:___________。
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成都市实验外国语学校2025—2026学年上学期
高二年级第二次阶段性考试
化学试题
考试时间:75分钟 满分100分
第Ⅰ卷(选择题)
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Cr 52 Li 7
一、选择题(每题只有一个选项最符合题意)
1. 化学在生活和化工生产中起着重要的作用。有关下列叙述不正确的是
A. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
B. 用代替处理饮用水时只有杀菌消毒作用
C. 氯碱工业中,电解槽的阴极区产生
D. 广泛用于涂料、橡胶和造纸的可由水解制备
【答案】B
【解析】
【详解】A. 牙膏中添加氟化物可增强牙齿的抗酸能力,有效预防龋齿,A正确;
B. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,用于水处理时不仅具有杀菌消毒作用,被还原后的产物Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体,还具有絮凝作用,因此“只有杀菌消毒作用”的叙述不准确,B错误;
C. 在氯碱工业中,电解食盐水时阴极发生还原反应:2H2O + 2e- → H2 + 2OH-,钠离子通过阳离子交换膜进入阴极,阴极产生NaOH,C正确;
D. 二氧化钛水合物(TiO2·xH2O)是涂料、橡胶和造纸的常用原料,可通过四氯化钛水解制得,D正确;
故选B。
2. 不能用勒夏特列原理解释的是
A. 热的纯碱溶液去污能力强
B. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
C. 工业上和生成,选择条件是常压而不是高压
D. 合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A. 热的纯碱溶液去污能力强,是因为碳酸钠中碳酸根水解显碱性(),油污在碱性条件下水解生成易溶于水的物质而除去;且升高温度碳酸根水解平衡正向移动,OH⁻浓度增大,碱性增强,去污能力增强,可以用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅,是因为氯气与水反应生成的HClO在光照下分解,导致HClO浓度降低,使反应正向移动,Cl2浓度减小,颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C. 工业上SO2和O2反应生成SO3(),该反应正向为气体分子数减小的方向,增大压强有利于平衡正向移动;工业选择常压而非高压,是出于设备成本等经济因素考虑,并非平衡移动问题,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D. 合成氨时将氨液化分离,使合成氨平衡正向移动,提高氮气和氢气的转化率,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选C。
3. 是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应 ,当反应放出热量时,转移电子数
B. 120 g由和组成的混合固体中数目为
C. 时,的溶液中,由水电离出的数目为
D. 电解精炼铜时,当电路中通过的电子数为时,阳极应有 转化为
【答案】A
【解析】
【详解】A. 反应放出9.2 kJ热量,因反应焓变ΔH = -92 kJ·mol⁻1(对应1 mol反应进度),故反应进度为= 0.1 mol;该反应中每1 mol N2反应转移6 mol电子,故0.1 mol反应转移电子数为0.1 × 6 × NA = 0.6 NA,A正确;
B. 混合物由和组成,固体中阴离子为HSO,固体中含。混合物总质量120 g,但未给出组成比例,无法确定数目一定为,B错误;
C. 溶液未指定体积,无法计算水电离出的具体数目,C错误;
D. 电解精炼铜时,阳极粗铜含杂质(如Zn、Fe等活泼金属),通过电子数为时,阳极溶解的不全是Cu(杂质也消耗电子),故不一定有32 g Cu溶解,D错误。
故选A。
4. 下列说法正确的是
A. 甲烷的燃烧热 ,则
B. 时,1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C. 1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ的热量,则
D. 在稀溶液中: ,若将含 的醋酸稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,甲烷的燃烧热ΔH= -890.3 kJ/mol对应生成H2O(l)。选项中的反应生成气态水,由于水从气态变为液态会放热,生成气态水的反应放热较少,ΔH应大于-890.3 kJ/mol,A错误;
B.燃烧热表示单位物质的量的物质完全燃烧生成指定产物时的焓变,与物质的量无关。因此,1 mol S 和 2 mol S 的燃烧热相等,B正确;
C.反应放出642 kJ热量,说明是放热反应,ΔH应为负值(ΔH = -642 kJ/mol)。选项中写ΔH = +642 kJ/mol(吸热),与放热事实矛盾,C错误;
D.中和热ΔH= -57.3 kJ/mol适用于强酸强碱。醋酸(CH3COOH)是弱酸,电离过程吸热,导致与NaOH中和时总放热量小于强酸强碱的中和热。选项中“放出的热量大于57.3 kJ”错误,D错误;
故答案选B。
5. 下列有关离子方程式正确的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 溶液呈碱性:
C. 锅炉除垢过程中将转化为
D. 已知电离常数:,向中通入少量的气体:
【答案】C
【解析】
【详解】用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂,是因为铝离子和碳酸氢根发生彻底双水解反应生成二氧化碳和氢氧化铝,泡沫灭火器的反应原理为:,故A错误;
B.碳酸氢根离子水解为可逆反应,应该使用可逆号,溶液呈碱性的离子方程式为:,故B错误;
C.碳酸钙比硫酸钙更难溶,微溶的硫酸钙可转化为难溶的碳酸钙沉淀;锅炉除垢过程中将转化为的离子方程式为:,故C正确;
D.根据电离常数可知酸性:,按强酸制弱酸,向中通入少气体生成氢氰酸和碳酸氢钾,离子方程式为:,故D错误;
故选C。
6. 下列图像与对应描述均正确的是
A. 图①表示向氨水中通入HCl气体至过量的过程中溶液导电性的变化
B. 图②可表示在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线,改变,可使a点移动到b点
C. 图③可判断P点时,
D. 图④中a、b曲线分别表示放热反应在使用和未使用催化剂过程的能量变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.一水合氨为弱电解质,与HCl气体反应后,生成的氯化铵为强电解质,随着氯化氢气体的通入至恰好反应,溶液中阴阳离子浓度均增大,导电性应先增强,通入氯化氢气体至过量时,导电性也会持续增大,A错误;
B.根据图像可知,温度不变,溶度积常数不变,则改变,只能在ac曲线上移动,B错误;
C.由图3可知,升高温度,A的平衡转化率下降,说明平衡逆向移动,则该反应正方向为放热反应,P点的转化率高于平衡转化率,说明此时平衡逆向移动,则QP>K,C错误;
D.根据图像,该反应为放热反应,且使用催化剂可降低反应活化能,a、b曲线分别表示放热反应在使用和未使用催化剂过程的能量变化,D正确;
故选D。
7. 下列装置或操作对应的现象或目的正确的是
装置或操作
现象或目的
A.滴加稀盐酸立即产生大量气泡
B.将海带灼烧成灰烬
装置或操作
现象或目的
C.测量化学反应速率
D.干燥的HCl气流利于制备无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴加稀盐酸时,先发生反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,一开始不产生气泡,A错误;
B.蒸发皿不能用于灼烧固体,海带灼烧需要在坩埚中进行,B错误;
C.稀硫酸与锌粒反应生成H2,但该装置缺少秒表等计时仪器,无法测量反应速率, C错误;
D.干燥HCl气流可以抑制Mg2+水解,利于制备纯净的无水MgCl2,D正确;
故选D。
8. 磷酸铁锂“刀片电池”工作原理如图所示。放电时的总反应:,说法正确的是
A. 放电时,铝箔作负极
B. 电池工作时,正极反应为
C. 电池工作时,负极材料质量减少,转移电子
D. 电池进水不会影响其使用寿命
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,LixC6在铜箔一侧失去电子生成Li+和C,Li1-xFePO4得电子发生还原反应转化为LiFePO4;
【详解】A.根据总反应及示意图,放电时LixC6在铜箔一侧失去电子生成Li+和C,铜箔为负极,故A错误;
B.放电时Li1-xFePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4,铝箔为正极,正极反应式为Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- = LiFePO4,故B正确;
C.负极反应为LixC6 - xe- = 6C + xLi+,释放Li+使减少质量,1.4g Li的物质的量为0.2 mol,转移电子为0.2 mol,故C错误;
D.电池使用锂盐有机溶液,Li是活泼金属,进水会导致Li与水反应,故D错误;
选B。
9. 下列说法正确的是
A. 将NaOH溶液和氨水的浓度稀释到原来的,两者的均减少到原来的
B. 常温时,在醋酸钠溶液中加入一定量水,的比值变大
C. 将和溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
D. 25℃,向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH是强碱,完全电离,稀释后,c(OH-)减少到原来的,氨水是弱碱,存在电离平衡,稀释后电离度增大,c(OH-)大于原来的,A错误;
B.醋酸钠溶液中存在水解平衡:,加入水稀释时,水解度α增大,平衡正向移动,但c(OH-)下降,Kh不变,由可知的值减小,B错误;
C.AlCl3溶液加热时,水解生成的HCl会挥发,使得Al3+水解生成Al(OH)3,蒸干灼烧后得Al2O3,Al2(SO4)3溶液加热时,水解生成的H2SO4不挥发,蒸干灼烧后仍得Al2(SO4)3,两者固体成分不同,C错误;
D.Ksp(AgCl)是溶度积常数,只与温度有关,25℃ 时向饱和AgCl溶液中加入盐酸,温度不变,Ksp(AgCl)保持不变,D正确;
故答案选D。
10. 室温下,下列实验过程和现象以及对应的实验结论都正确的是
选项
实验过程和现象
实验结论
A
常温下,用pH计分别测定同浓度的溶液和NaCl溶液的pH,pH均为7
两溶液中水的电离程度相同
B
向 溶液中滴入NaHS溶液有黑色沉淀和气体生成
与的水解相互促进
C
向盛有: 溶液的试管中滴加1~2滴 溶液,有白色沉淀产生,再滴加1~2滴 溶液,又出现黑色沉淀
D
用石墨作电极电解、的混合溶液,阴极上先析出铜
金属活动性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COONH4溶液pH=7是由于CH3COO-和水解程度相同,但水解促进水电离,CH3COONH4溶液中水的电离程度大于NaCl溶液,故A错误;
B.向 溶液中滴入NaHS溶液有黑色沉淀和气体生成,发生反应Cu2+ + 2HS- =CuS↓+ H2S↑,本质是发生复分解反应,未发生水解反应,故B错误;
C.向盛有 溶液的试管中滴加1~2滴 溶液,有白色沉淀ZnS产生,再滴加1~2滴 溶液,又出现黑色沉淀,ZnS转化为CuS,表明CuS溶解度更小,Ksp(CuS) < Ksp(ZnS),故C正确;
D.阴极先析出铜是由于Cu2+氧化性强,易被还原,说明Mg比Cu活泼,故D错误;
选C。
11. 如图装置甲为甲烷和构成的燃料电池示意图,电解质为较浓的溶液,装置乙为电解饱和溶液的装置,X为阳离子交换膜。用该装置进行实验,反应开始后观察到Fe电极附近出现白色沉淀。下列说法错误的是
A. 实验开始后,甲中溶液的pH减小
B. 乙池中移向Fe电极
C. 甲中B处通入,电极反应式为:
D. 理论上甲中每消耗 ,乙中溶液质量减少52.4 g
【答案】D
【解析】
【分析】甲为甲烷和O2构成的燃料电池,电解质为溶液,则通入甲烷的一侧电极为负极,另一极为正极;乙为电解MgCl2溶液的装置,反应开始后观察到Fe电极附近出现白色沉淀,说明Fe电极附近生成氢氧根离子,则Fe电极是阴极,H2O放电生成氢气、C是阳极氯离子放电生成氯气,所以与Fe电极相连的Pt电极为负极通入CH4,电极反应式为,与C电极相连的Pt电极为正极通入O2,正极反应为O2+4HCO+4e-=4CO+2H2O,据此分析解答。
【详解】A.甲原电池总反应为CH4+2O2+CO═2HCO+H2O,由反应可知,消耗了CO,生成了HCO和H2O,溶液的pH减小,故A正确;
B.Fe电极为阴极,Mg2+移向Fe电极,故B正确;
C.根据分析,甲中B处通入CH4,电极反应式为,故C正确;
D.未说明是在标况下,无法计算,故D错误;
答案选D。
12. 一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
2
4
6
8
n(SO3)/mol
0
0.8
1.4
1.8
1.8
下列说法正确的是
A. 反应在前2 s的平均速率v(O2)=0.4 mol·L-1·s-1
B. 保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大
C. 相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率大于10%
D. 保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反应达到新平衡时增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据表格数据可知:在前2 s内SO3的物质的量增加了0.8 mol,根据物质反应转化关系可知会反应消耗0.4 mol O2,则在反应在前2 s的平均速率v(O2)==0.1 mol·L-1·s-1,A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关。在保持其他条件不变时,体积压缩到1.0 L,由于温度不变,所以化学平衡常数也不变,B错误;
C.在反应开始时n(SO2)=2 mol,n(O2)=1 mol,反应达到平衡时n(SO3)=1.8 mol。反应消耗SO2的物质的量是1.8 mol,故SO2的平衡转化率大于90%;相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,相当于开始时加入了4 mol SO2和2 mol O2,物质的量是开始时的2倍。即增大了体系的压强,化学平衡正向移动,故SO2增大,SO2的转化率大于90%,则相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率小于10%,C错误;
D.恒温恒容条件下,向该容器中再充入2 mol SO2、l mol O2,相当于增大压强,化学平衡正向移动,增大,D正确;
故合理选项是D。
13. 某小组设计如图所示装置(夹持装置略去),在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法错误的是
A. 装置①也可用于制取H2
B. ③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
C. 应先向③中通入足量CO2,再通入足量NH3
D. ③中反应的离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O=+NaHCO3↓
【答案】C
【解析】
【分析】实验室模拟侯氏制碱工艺是向饱和的氯化钠溶液中,先通入氨气后通入过量的二氧化碳,根据溶解度之间的差异得到碳酸氢钠沉淀;图中装置①是制取CO2的装置,装置②用于除去CO2中混有的HCl,装置④是制取NH3的装置,装置③则是制取NaHCO3的装置,以此作答。
【详解】A.装置①为固液不加热型气体发生装置(简易启普发生器),适用于块状固体与液体反应制取气体,制取H2可用锌粒与稀硫酸,符合该装置条件,A正确;
B.③为反应容器,需盛放饱和食盐水作为反应介质;⑤分液漏斗中可盛放浓氨水,利用浓氨水与碱石灰来制取NH3,B正确;
C.③中盛放饱和食盐水,CO2在饱和食盐水中的溶解度很小,先通入足量NH3使饱和食盐水呈碱性,增大CO2的溶解度,有利于生成NaHCO3;若先通CO2,其溶解度小,后续通入NH3难以生成NaHCO3沉淀,C错误;
D.③中反应为NH3、CO2与饱和食盐水反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl,离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O=+NaHCO3↓,D正确;
故答案选C。
14. 用酸性含锰废水(含少量、、、)制备的过程如下:
下列说法正确的是
A. 该酸性含锰废水中可能还含
B. “铁、铝废渣”的主要成分为、和
C. “除铜”所得滤液中存在
D. 溶液中添加氨水可以减少反应中的逸出
【答案】D
【解析】
【分析】酸性含锰废水(含少量、、、)通入空气将Fe2+氧化为Fe3+,加入碳酸钙调pH=5,将Fe3+、Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,再向滤液中加入硫化铵将Cu2+转化为CuS沉淀除去,再向所得滤液中加入氨水-碳酸氢铵溶液沉锰生成MnCO3、(NH4)2SO4,过滤,MnCO3沉淀经洗涤、干燥后得到纯净MnCO3,据此解答;
【详解】A.酸性溶液中含具有强氧化性,会被氧化成,该酸性含锰废水中不可能含,A错误;
B.根据分析,“铁、铝废渣”的主要成分为和,B错误;
C.“除铜”所得滤液是CuS饱和溶液,存在,C错误;
D.沉锰时,Mn2+与反应生成MnCO3沉淀时会产生CO2,溶液中添加氨水可以减少反应中的逸出,D正确;
故选D。
15. 常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或调节时,、、与变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示的变化情况
B. 的
C. 时,
D. 后,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
【答案】C
【解析】
【分析】CaC2O4体系中存在一系列平衡,CaC2O4(s)Ca2+(aq)+ (aq)、+H2O+OH-、+H2O H2C2O4+OH- ,所以在CaC2O4溶液中,增大pH,后两个平衡逆向移动,草酸根浓度增大,lgc()增大,①表示lgc();H2C2O4、浓度都减小,草酸氢根减小程度缓于草酸分子,②表示lgc(H2C2O4)、③表示lgc()。
【详解】A.由分析可知,曲线③表示lgc()的变化情况,A正确;
B.,①③相交时c()=c(),此时pH=4.2,可得,B正确;
C.足量草酸钙固体与水的混合体系中,由于草酸根离子的水解,溶液呈碱性,当溶液pH=7时c(H+)=c(OH-),说明加入了盐酸,溶液中电荷守恒,则,,C错误;
D.溶液中存在Ksp(CaC2O4)= c()·c(Ca2+),pH>12后,c(OH-)增大,导致Q[Ca(OH)2]> Ksp[Ca(OH)2],生成Ca(OH)2导致c(Ca2+)减小,则c()上升,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题
16. 氧化石墨烯具有稳定的网状结构,在能源、材料等领域有着重要的应用前景,通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(转置如图所示):
Ⅰ.将浓、、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中,剧烈搅拌下,分批缓慢加入粉末,塞好瓶口。
Ⅱ.转至油浴中,35℃搅拌1小时,缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。
Ⅲ.转移至大烧杯中,静置冷却至室温。加入大量蒸馏水,而后滴加至悬浊液由紫色变为土黄色。
Ⅳ.离心分离,稀盐酸洗涤沉淀。
Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ.冷冻干燥,得到土黄色的氧化石墨烯。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器c的名称是_______,仪器b的进水口是_______(填字母)。
(2)步骤Ⅰ中,需分批缓慢加入粉末并使用冰水浴,原因是_______。
(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是_______。
(4)步骤Ⅲ中,的作用是_______(以离子方程式表示)。
(5)步骤Ⅳ中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在来判断。检测的方法是_______。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. d
(2)反应放热,防止使反应过快
(3)反应温度接近水的沸点,油浴更易控温
(4)
(5)取少量洗出液,滴加,没有白色沉淀生成
【解析】
【小问1详解】
由图中仪器构造可知,仪器c的名称是三颈烧瓶,仪器b为球形冷凝管,起冷凝回流作用,为了是冷凝效果更好,冷却水要从d口进,e口出。故答案为:三颈烧瓶;d;
【小问2详解】
步骤Ⅰ中,反应为放热反应,为控制反应速率,避免反应过于剧烈,需分批缓慢加入粉末并使用冰水浴,故原因是反应放热,防止使反应过快。故答案为:反应放热,防止使反应过快;
【小问3详解】
油浴和水浴相比,由于油的比热容较水小,油浴控制温度更加灵敏和精确,步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴,不使用热水浴,原因是反应温度接近水的沸点,油浴更易控温。故答案为:反应温度接近水的沸点,油浴更易控温;
【小问4详解】
由滴加H2O2后发生的现象可知,加入的目的是除去过量的KMnO4,步骤Ⅲ中,的作用是。故答案为:;
【小问5详解】
步骤Ⅳ中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在来判断。检测的方法是取少量洗出液,滴加,没有白色沉淀生成。故答案为:取少量洗出液,滴加,没有白色沉淀生成。
17. Ⅰ.太阳能可以给我们提供能源,现在以太阳能为热源,经铁氧化物循环分解液态水的过程如图:
已知:①
②
(1)请写出过程Ⅰ的热化学方程式___________。
Ⅱ.为了实现碳达峰、碳中和,工业利用合成乙烯,反应原理为:
(2)已知温度对的平衡转化率和催化效率的影响如图:
①由图可知:该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。M、N两点对应的平衡常数:___________(填“>”“<”或“=”)。
②在总压为 MPa的恒压条件下,M点的投料比为:,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则M点对应温度下的___________(只需列出有具体数字的计算式,不要求计算出结果)。
③结合图像分析,工业上将该反应温度定于的原因:___________。
(3)已知反应的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中、为速率常数。如下图中能够代表的曲线为___________(填“”“”“”或“”)。
(4)利用惰性电极电解同样制得乙烯(),原理如图:
b极的电极反应式为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 放热 ②. > ③. ④. 250℃时,催化剂活性最佳,反应速率快,低于或高于250℃,反应速率慢
(3)L4 (4)
【解析】
【小问1详解】
过程Ⅰ化学方程式为2Fe3O46FeO+O2,根据盖斯定律,过程I化学方程式可由-(反应①+2×反应②)得到,=,则过程I的热化学方程式为:;
【小问2详解】
根据图中信息,升高温度,二氧化碳平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数逐渐减小,因此M、N两点对应的平衡常数:KM>KN;
②在总压为P0 MPa的恒压条件下,M点的投料比为n(H2):n(CO2)=4:1,二氧化碳平衡转化率为50%,假设H2、CO2的物质的量分别为4mol、1mol,根据三段式:,平衡时气体总物质的量为:2.5 mol+0.5 mol+0.25 mol+1 mol=4.25 mol,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则M点对应温度下的平衡常数为:==;
③结合图像分析,工业上将该反应温度定于250℃的原因:根据图中催化剂的催化效率分析,250℃时,催化剂活性最佳,反应速率快,低于或高于250℃,反应速率慢;
【小问3详解】
升高温度,K正、K逆都增大,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,因此K逆增大程度大于K正增大程度,因此图中能够代表K逆的曲线为L4;
【小问4详解】
b极是二氧化碳转变为乙烯,其电极反应式为。
18. 工业废水中常含有一定量氧化性较强的,利用滴定原理测定含量(通常以1 L废水中的微粒质量计量)的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取 溶液进行滴定,数据记录如表:()
滴定次数
溶液起始读数/mL
溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
18.20
(1)取固体配制 溶液,需要的定量仪器有分析天平、量筒和___________。
(2)①步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是___________。
②排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的___________,然后小心操作使尖嘴部分充满碱液。
a. b. c. d.
③步骤Ⅰ中加入适量的酸酸化,该酸可以是___________(填标号)。
A.盐酸 B.稀硫酸 C.草酸 D.浓硝酸
(3)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为___________;滴定达到终点时的实验现象是___________。
(4)计算废水中含量为___________g/L。
(5)以下操作会造成废水中含量测定值偏高的是___________。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D. 量取溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
【答案】(1)100 mL容量瓶
(2) ①. 酸式滴定管 ②. c ③. B
(3) ①. 淀粉溶液 ②. 滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且30秒不变色
(4) (5)CD
【解析】
【分析】实验目的是对工业废水中含量的测定,原理为利用的氧化性,氧化碘离子生成碘单质,再利用硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘,通过消耗的硫代硫酸钠计算含量。
【小问1详解】
配制 溶液,经过称量、溶解、冷却、移液、洗涤、振荡、定容、摇匀等过程,需要用的仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,属于定量仪器的是分析天平、量筒、100 mL容量瓶。
【小问2详解】
①废水中含有的具有强氧化性,只能用酸式滴定管量取。
②a.尖嘴部分显示该仪器为酸式滴定管,排气时应用手握住酸式滴定管,打开活塞让液体流出尖嘴部分充满液体,此操作未握住酸式滴定管,并且选择的滴定管不符合要求,a不符合题意;
b.尖嘴部分显示该仪器为酸式滴定管,操作正确,但仪器不是碱式滴定管,b不符合题意;
c.尖嘴部分显示该仪器为碱式滴定管,排气操作正确,能使尖嘴部分充满液体,c符合题意;
d.尖嘴部分显示该仪器为碱式滴定管,排气操作错误,不能使尖嘴部分充满液体,d不符合题意;
故选c。
③A.盐酸溶液中的氯离子有还原性,与发生反应生成氯气,影响的生成量从而影响含量,A不符合题意;
B.稀硫酸中硫酸根性质稳定,对实验不产生影响,B符合题意;
C.草酸有还原性,与发生反应,影响的生成量从而影响含量,C不符合题意;
D.浓硝酸有强氧化性,与发生反应生成,从而影响含量,D不符合题意;
故选B。
【小问3详解】
遇淀粉溶液显蓝色,所以选择淀粉溶液为指示剂;随着硫代硫酸钠溶液滴入,的含量逐渐减小,蓝色逐渐变浅,最后半滴溶液滴入,恰好完全反应时溶液蓝色变为无色,且半分钟不变色达到滴定终点。
【小问4详解】
由反应和反应,确定与硫代硫酸钠的物质的量之比为,三次滴定消耗的溶液体积分别为18.01 mL、17.99 mL、18.00 mL,取三次平均值为18.00 mL。,折算成质量含量为:。
【小问5详解】
A.滴定终点俯视读数偏小,消耗的硫代硫酸钠溶液体积偏小,则废水中含量测定值偏低,A项不符合;
B.锥形瓶用蒸馏水洗过对消耗硫代硫酸钠溶液体积无影响,则废水中含量测定值不变,B项不符合;
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,消耗的硫代硫酸钠溶液体积偏大,则废水中含量测定值偏高,C项符合;
D.量取硫代硫酸钠溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,使硫代硫酸钠溶液浓度偏低,消耗的硫代硫酸钠溶液体积偏大,则废水中含量测定值偏高,D项符合;
故选CD。
19. 镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。某小组用废镍催化剂(成分为、Ni、Fe、、CaO等)制备草酸镍晶体()的部分实验流程如下:
已知:①、、、;②认为残留在溶液中的离子浓度小于即沉淀完全。
(1)“粉碎”的目的是___________。滤渣Ⅰ的成分有___________(化学式)。
(2)在“调pH”过程中,应先加入,发生反应的离子方程式为___________,沉淀剂最好选择___________。
a.NiO b.NaOH c.
常温下,为将、沉淀完全,至少应调节pH到___________(已知)。
(3)在“沉淀”过程中,刚好沉淀完全时,溶液中___________mol/L。
(4)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至分解,可重新制得单质镍,且还生成一种气体,请写出该制备过程的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快反应速率、使反应充分 ②. SiO2、CaSO4
(2) ①. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②. ac ③. 4.5
(3)
(4)
【解析】
【分析】废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)粉碎后加入过量稀硫酸进行酸浸,得到含有Al3+、Ni2+、Fe2+、Ca2+等离子的溶液,过滤得到的滤渣Ⅰ为难溶于稀硫酸的SiO2和微溶物CaSO4;向滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,并加入沉淀剂调节pH得到Fe(OH)3、Al(OH)3(滤渣Ⅱ),此时杂质阳离子还有Ca2+,加入NH4F得到CaF2沉淀(滤渣Ⅲ),之后加入草酸铵反应过滤得到草酸镍晶体,据此分析回答。
【小问1详解】
粉碎可以增大接触面积,加快反应速率、使反应充分;根据分析可知滤渣Ⅰ为SiO2、CaSO4;
【小问2详解】
先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,根据电荷守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;沉淀剂应该可以和H+反应,同时也不能引入新的杂质,所以可以选择NiO、NiCO3,故选ac;根据题目所给信息可知Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3],所以Al3+完全沉淀时,Fe3+也已经完全沉淀,而Al3+完全沉淀时,,则c(H+)=,pH=4.5,即至少应调节pH到4.5;
【小问3详解】
在“沉淀”过程中,Ca2+刚好沉淀完全时,,则;
【小问4详解】
根据题意可知草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解生成Ni单质,根据元素守恒可知产生的气体为CO2,说明分解过程中Ni2+将+3价的C元素氧化,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为:。
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