内容正文:
2027届高二上学期第三次段考·化学试卷
命题人:田付丽
校对人:刘懿瑾
可能用到的相对原子质量:H-10-16Na-23S-32Cu-64Ti-48Ba-137
一、单选题(每道小题3分,共42分)
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢(含CSO4),再用酸洗涤,其中涉及沉淀的转化
B.将钢铁闸门与电源负极相连的防腐措施属于外加电流保护法
C.氯化铵溶液和氯化锌溶液均可做金属焊接中的除锈剂
D.合成氨反应中使用催化剂可以降低反应活化能,使活化分子所占的比例减小
2.过氧化氢在酸性环境中可氧化B,该过程由下列基元反应构成:
①H+HO2→HO(快)
活化能Ea1
②H,O+Br→HO+HOBr(快)活化能Ea2
③HOB+H+Br→HO+Br2(慢)活化能Ea3
下列说法错误的是
A.Ea2<Ea3
B.H为该反应的催化剂
C.整个反应的速率由反应③决定
D.总反应为:H2O2+2H+2BI=2H2O+Br2
3,下列说法错误的是
A.H2的热值(单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,叫做燃料的热值)为142.9kJ·g,则
氢气燃烧的热化学方程式可表示为:2H2(g)+O2(g)=2H,O(1)△=-285.8kJmo1
B.己知H(aq)+OH(aq)=HO①△=-57.3 kJmol-1,在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的
多少不会影响该反应的△H
C.1 mol SO,在不同状态时的熵值:s[SO,(s)]<S[SO,(g)]
D.常温下,反应C(s)+CO,(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
4.“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇,原子序数
比Fe大13)组成,下列说法正确的是
A.Y位于元素周期表的第四周期第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在10个轨道中
C.基态Fe2+与Fe+离子中未成对电子数之比为5:4
D.5种元素中,电负性最大的是P
试卷第1
5.下列离子方程式正确的是
A.电解MeC,水溶液:2Cr+2H,0电邂2Or+CL,↑+H,个
B.己知酸性的强弱:H,SO,>HSO,>HCIO,则向NaClo溶液中通入过量的sO2:
SO,+H,O+C10=HC10+HSO
C.
用FeS除去废水中的Hg2+:s2+Hg2+=Hgs
D.泡沫灭火器的灭火原理:A1++3HCO,=A1(OH),↓+3C0,个
6.关于下列各装置图的叙述不正确的是
NaOH
标准溶液
2mL5%
2mL15%
聚四氟
石墨
H2O2溶液
/H202溶液
MgCl 6H>O
乙烯活塞
HC-E
~NaCI溶液
石墨
a
5mLImol/L
碱石灰
醋酸
NaHSO,溶液
NaHSO3溶液
(含酚酞)
①
②
③
④
A.图①装置可制备消毒液
B.图②装置可测定醋酸溶液的浓度
C.图③装置可探究浓度对反应速率的影响D.图④装置可制备无水MgCl,
7.下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
可发生反应:
[AI(H),+HCO,=Al(OH)+HO
[A1(OH),丁和HCo的水解相互
促进
向ZnS白色悬浊液中加几滴0.1mol.LCS04,沉淀由
实验温度下:
B
白变黑
Kp (Cus)<K (Zns)
压缩装有NO2的密闭容器的体积,稳定后颜色变深
平衡向生成NO,的方向移动
D
常温下,Fe与浓硫酸反应比与稀硫酸反应速率快
反应物浓度越大,反应速率越快
8.少量铁粉与100mL0.01molL1的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变
H2的产量,可以使用如下方法中的
①加HO②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CuO固体⑤加NaCI溶液
⑥滴加几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)
⑧改用10mL0.1molL1的盐酸
A.③⑦⑧
B.①⑤⑦7
C.②④⑥
D.③⑥⑦⑧
万,共4页
9.已知化合物A与H20在一定条件下反应生成化
TS2(16.87)
合物B与HC0O,其反应历程如图所示,其中TS
TS3(11.53)
表示过渡态,I表示中间体。下列说法错误的是
A.I1→2的反应为该反应的决速步
TS12.34)
12(5.31)
B.该反应过程中一定存在H-O键断裂
A+H20(0.00)
11(-1.99)
B+HCO0-2.38)
C.反应达到平衡状态后,升温使平衡逆向移动
反应历程
D.使用催化剂能改变反应活化能和反应热
10.T℃时,分别向10mL浓度均为0.1molL的CuCl2和ZnCl12溶液中滴加0.1molL的NaS溶液,
滴加过程中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与NaS溶液体积(V的关系如图所示
[已知:Kp(ZnS)>Kp(CuS),lg3≈0.5]。下列说法错误的是
d
A.该温度下Km(ZnS)=1.0×1025.4
e
B.a→c→d过程中,水电离出的氢离子浓度先减后增
20
c10,17.7)
b(10,12.7)
C.d点的纵坐标为34.9
D.Na,S溶液中c(H)+c(HS)+2c(H,S)=c(OH)
0
10
200Na2S溶液)/mL
11.软包电池的关键组件是一种离子化合物,其结构如图。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依
次增大的短周期元素,X元素基态原子最外层电子数是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下
列说法错误的是
A.简单离子半径:Q>W>M>X
W
B.简单氢化物的稳定性:M>W>Q
M
M
C.第一电离能:W>Z>Y
MM
MM
D.电负性:M>W>Q>X
12.如图所示,下列说法与对应的叙述不相符的是
平衡1
a(A)
PHA
能量
有催化剂无催化剂
常数
7A之
E E2
HB
反应物
●C
△H
B.
生成物
T/0
,0/m
②
③
反应过程
试卷第2
A.图①表示的可逆反应,逆向为吸热反应
B.图②为平衡时,反应3A(g)+B(S)≥2C(g)+D(g)中A的转化率与温度的变化曲线,该
反应为放热反应,且B点时,V逆>V正
C.图③表示稀释等体积的HA和HB两种酸时,溶液pH随加水量的变化,则HA酸性更强
D.图④表示的化学反应:△H=E1-E2)kJ.mol-1
13.下列装置图及有关说法正确的是
用饱和硫酸钠、酚
K
酞溶液浸湿的滤纸
直流电源
K
K。abe
ZZ52177LZ777777774777
Cu
盐桥(琼脂
铁棒
铜片
待镀
饱利IKC1
石墨
铁制
溶液)
品
CuSO4溶液
1 mol-L ZnSO:溶液
1 nol-L CuSO,溶液
NaCl溶液
①
②
③
A.装置①中K闭合片刻后可观察到滤纸a点变红色
B.装置①中K闭合片刻后CuSO,溶液中c(CI)增大
C.装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K,>只闭合K,>只闭合K,>都断开
D.装置③中当铁制品上析出1.6g铜时,电源负极输出的电子为0.025ol
14.室温下,用0.1000mol.L的HC1溶液滴定20.00mL未知浓度的氨水。溶液中pH、含N微粒
分布系数δ随滴加的HCI溶液体积V(HCI)的变化关系如图所示[比如NH的分布系数:
c(NH
8(NH)=
c(NH,H.O)+e(NH
下列叙述错误的是
1.0
10
9.25
A.曲线①代表δ(H,·H,O),曲线②代表δ(NH)
0.8
①N
P
pH
B.氨水的浓度为0.1000mol.L
0.6
③
C.室温下,H,H0的电离常数K=10475
0.4
1
D.V(HCl)=10mL时,溶液中
0.2
②
c(H)+c(CI)>c(OH)+c(NH,.H,O)
o
20
30
V(HCI)/mL
万,共4页
二、填空题(每空2分,共58分)
15.(16分)X、Y、Z、W、R是周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素,相关信
息如下表:
元素
相关信息
X
基态原子的核外P电子数比s电子数少1
地壳中含量最多的元素
第一电离能至第四电离能分别是:I,=578 kJ.mol-,L2=1817kJmo,
1
I =2745kJ.mol ,I =11575kJ.mol
W
前四周期中电负性最小的元素
R
在周期表的第十一列
()X基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有
个伸展方向,原子轨道呈
形。
(2)4Se是动物和人体所必需的微量元素之一。Se的原子结构示意图为
(3)Z的基态原子的电子排布式为
(4)Fe、Z等金属元素没有焰色试验的原因是
(⑤)R元素位于元素周期表的
区,比较元素R与镍的第二电离能:I,(R)
I,(N)(填“<”或“>”),其原因是
16.(14分)TiC4是制备纳米级Ti02的重要中间体。某小组利用如图所示装置在实验室制备并
收集TiCL4(夹持装置略去)。
骤→尾气处理
碱石灰
世
+2
FeTiO,
浓盐酸
和碳粉
控温箱
MnO
管式炉瓷舟
饱和
食盐水
B
D
试卷第3
【实验一】制备无水TiCl4
己知:I.TiC4高温时能与O2反应,极易水解:
Ⅱ.相关物质的熔沸点如下表:
TiCk
FeCl3
熔点/℃
-23.2
306
沸点/℃
136.4
315
请回答下列问题:
(1)F装置的名称为
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致TiCl4产率降低,改进的方法是
(3)将管式炉加热至900℃时,瓷舟中主反应生成等物质的量的TiCl4和FCl3,以及一种氧化物(有
毒气体),请写出瓷舟中主要反应的化学方程式:
(4控温箱控制温度在136.4~306℃的目的是
【实验二】可由TiCl4直接水解产生TiO2xH2O,再经培烧得TiO2,设计实验测定纳米TiO2
M=80gmol)的纯度。
(⑤)已知:6H+3Ti02++Al=3T++A1++3H,0,H,0+Ti++Fe3+=Ti02++Fe2++2H。
①取样称重:称取5.000g样品。
②酸溶:用足量稀硫酸溶解后,得到含TO2+的溶液。
③还原:加入过量A1粉还原至A1粉不再溶解,过滤取滤液定容。定容为500mL,取20.00mL。
④滴定:用0.1000molL1的NHFe(SO4)2标准溶液滴定,标准溶液装在
(填“酸式”或“碱
式)滴定管:该实验选择
(填序号)作指示剂。
A.KSCN溶液B.K[Fe(CN)6]溶液C.酚酞
⑤计算:若三次滴定平均消耗标准溶液20.00mL,则固体Ti02的纯度为
%。
页,共4页
17.(14分)马日夫盐M(任2P04),·2H,0易溶于水,且水溶液呈酸性,主要用作大型机械设
备的防锈剂,也用作各种武器等的润滑层和防护层。以软锰矿(主要成分为MnO2,还含少量的FO、
Al2O3和SiO)为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如图所示:
稀硫酸、S0,试剂X
试剂Y NaHCO,溶液
软锰矿→浸锰→调pH,→调pH,→沉锰
固体1
固体2
固体3
料液1
磷酸
操作X。
马日夫盐
酸溶
已知常温下,几种离子形成氢氧化物沉淀时,开始沉淀与恰好完全沉淀时的p如表所示:
金属离子
Fe
Fe2+
Mn2+
A13+
开始沉淀pH
2.7
7.6
7.7
4.0
完全沉淀pH
3.3
9.6
10.1
5.2
回答下列问题:
(1)M(H,PO4)2H,O的水溶液呈酸性主要原因在于阴离子,请用化学用语解释其水溶液显酸性的
原因
(2)“浸锰”后溶液中的金属离子有
(3)固体2的主要成分经处理可得到一种用于生产油漆、涂料的物质,调pH时,pH的范围
是
,试剂Y不宜为
(填字母)。
A.氨水B.CaCO3
C.Na2CO3
D.H2SO4
(4)沉锰过程中有一种无色无味的气体生成,写出相应反应的离子方程式:
(5)由表中数据可求出常温下K,Mn(OH),为】
(离子浓度≤1×10mol.L1时认为沉淀完全)。
(6)操作X包括蒸发浓缩、
洗涤、干燥。
18.(14分)甲烷的综合利用受到环境和能源领域的广泛关注,是研究的重要课题。回答下列问题:
I.工业上以甲烷和氨气为原料在高温和催化剂的作用下发生反应ⅲ制备HCN。
反应i:2CH4(g)+3O2(g)+2NH,(g)2HCN(g)+6H,O(g)△H1=-475kJ-ol
反应i:2H,0(g)=O2(g)+2H2(g)△H2=+484 kJ.mol-1
反应ii:CH,(g)+NH(g)、→HCN(g)+3H,(g)△H
试卷第40
(I)则△=
kJ.mol1。
(2)在一定温度条件下,向1L恒容密闭容器中加入3 noICH4和3molH,发生反应ii,10min时反应
达到平衡,此时NH,体积分数为30%。
①0~10min内用CH4表示的平均反应速率为
molL1.min1。
②由实验得到v正(H3)与c(H3)的关系如图1。当x点升高温度后,反应重新达到平衡,则x点
将移动到图中的一点(填字母)。
↑n(CH,)/mol
个vNH,)
t/min
c(NH,)
图1
图2
IⅡ.工业上可用甲烷催化法制取乙烯:2CH4(g)一C,H4(g)+2H(g)△H>0,T℃时,向1L的恒容
反应器中充入3olCH,,仅发生上述反应,反应过程中甲烷物质的量随时间的变化如图2所示。
(3)实验测得y正=kE·c2(CH),y=k。·c(C,H)c2(H2),k正、k为速率常数,与温度有关。T℃
时,平衡时容器内CH的物质的量为amol,则kE与k的比值为
(用含a的代数式表
示);若升高温度,速率常数增大的倍数:飞正飞(填“>”“=”或“<”)。
Ⅲ.甲烷水蒸气重整是制氢的主要途径,涉及反应如下:
70
反应①:CH4(g)+H,O(g)→CO(g)+3H,(g)
50
(4,48)
反应②:CO(g)+HO(g)=C02(g)+H2(g)
反应③:CH,(g)+2H,O(g)、≠CO2(g)+4H,(g)
(4,36)
H
在567K、8MPa条件下,甲烷水蒸气重整反应达到平衡时
20L7
②
体系中各组分摩尔分数(物质1的摩尔分数,=化)与投料
10③
(4,5.3)
0C02
(H,O)
4
10
水碳比[
]的关系如图所示。
水碳比
(CH,)
(4)xc,和xo随水碳比的变化曲线分别是」
(填序号)。
(⑤)当
”(但,0=4时,反应®的压强平衡常数K,
n(CH)
(MPa)'(列出计算式即可)。
,共4页
2027届高二上学期第三次段芳·化学答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
B
0
C
B
A
D
C
题号
11
12
13
14
答案
C
B
A
D
15.(1)3
哑铃
(2
186
(3)1s22s22p3s23p
(4)Fe、Al等金属的发射光谱不在可见光范围内
(5)ds
铜失去的是全充满的3电子,镍失去的是4s电子
16.(1)球形冷凝管
(2)在装置B和C之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶(答B和C之间增加一个干燥装置也可)
900℃
(3)7Cl2+2FeTiO3+6C
2TiCla+2FeCl3+6CO
(4)分离FeCl3和TiCl4(使TiCL4变为气体便于后续吸收也可
(5)酸式A
80[或80.0]
17.(1)HPO4≥P04+H
(2)Mm2+、Fe+、AI+
(3)3.3≤pH<4.0
BD
(4)Mn2++2HC0,=MmC0,↓+C0,个+H,0
(5)1×1012.8
(6冷却结晶、过滤
18.(1)+488.5
(2)0.075c
(3)
3,<B-a或3-aj
2
a'
2a2
(4)②③
(⑤)(36%×84×(5.3%×8)[或(36%×8)或0.362×36]
(48%×8)2×(5.3%×8)
(48%×8)2
1.【详解】A.利用沉淀转化原理,发生反应Na,CO,+CaSO,=CaCO,+a,SO,,将CaSO,转化
为溶解度更小的CαCO,再用酸洗涤CaCO,其中涉及沉淀的转化,A正确:
答案第1页
B.将钢铁闸门与电源负极相连,作阴极得到电子,防腐措施属于外加电流保护法,B正确:
C.氯化铵和氯化锌均为强酸弱碱盐,溶液均为酸性,能溶解铁锈,可做焊接中的除锈剂,C正确:
D.催化剂能降低反应的活化能,使活化分子所占的比例增大,D错误;答案选D。
2.【详解】A.活化能越低反应速率越快,②比③快,所以Ea2<E3,A正确;
B.根据反应可知H参与了反应并被消耗,不符合催化剂的定义,B错误:
C.慢反应决定整个反应速率,C正确:
D.方程式①②③进行叠加可得H2O2+2H+2Br=2H2O+Br2,D正确:故答案选B。
3.【详解】A.热值是1g燃料燃烧放出的热量,方程式中是4g氢气燃烧,
△H=-4×142.9KJ/mol=-571.6KJ/mol,故A错误:
B.△H=-
CAt,在中和热的测定时实际加入的酸碱的量的多少不会影响该反应的△H,B正确:
C.物质聚集状态不同熵值不同,同种物质,气体S>液体S>固体S,C正确:
D.C(s)+CO,(g)=2CO(g)的△S>0,常温不能自发进行,则该反应△H>0,D正确;答案选A。
4.【详解】A.Fe是26号元素,Y(钇)原子序数比Fe大13,则Y的原子序数为39。根据元
素周期表的结构,37.54号元素在第五周期,Y位于第五周期第ⅢB族,A错误;
B.基态Ca原子没有单电子,因此电子填充的轨道数为:20/2=10个轨道,B正确:
C.基态Fe2+的电子排布式为[Ar]3d,未成对电子数为4;基态Fe+的电子排布式为[Ar]3d,未
成对电子数为5,二者未成对电子数之比为4:5,C错误:
D.5种元素中,O的非金属性最强,因此,电负性最大的是O,D错误;故答案为:B。
5.【详解】A.电解MgCl2水溶液生成的氢氧化镁难溶,不能拆成离子,
电解
2C+Mg2++2H,0Mg(OD2↓+Cl2↑+H,↑,A错误;
B.NaClo溶液中通入过量的SO2,发生氧化还原反应:s02+Clo+H,O=CI+so+2H,B错误;
C.FeS难溶,不能拆分,离子方程式为FeS(s)+Hg2+(aq)三Hgs(s)+Fe2+(aq),C错误;
D.泡沫灭火器灭火时,将内外筒分别盛装的A山,(SO4),溶液和NaHCO,溶液混合,发生完全双水
解反应,D正确:故答案为:D。
,共4页
6.【详解】A.下端连接电源的正极为阳极,生成氯气,上端为阴极,生成氢气和氢氧化钠,氯
气在上升过程中与氢氧化钠充分混合,反应生成NClO可制备消毒液,A正确:
B.聚四氟乙烯材质的滴定管既可以盛装酸性溶液,也可以盛装碱性溶液,使用NOH滴定
CH,COOH溶液并使用酚酞作为指示剂,B正确:
C.H,O,与NaHSO,反应无明显现象,不能比较反应速率的快慢,C错误:
D.HCI气流可以抑制MgCl,水解,从而制备无水MgCL,,D正确:故选C。
7.【详解】A.[Al(OH)4]水解产生OH,HCo;电离产生H,[Al(OH)]水解和HCo;电离
相互促进,导致发生反应:「A1(OH),+HC0;=A1(OH,↓+CO,+H,0,陈述Ⅱ不正确,A错误:
B.白色ZnS悬浊液加少量CuSO,产生黑色CuS沉淀,能说明:K,(CS)<K,(ZnS,B正确;
C.压缩体积,平衡2NO2三N,O,正移,根据勒夏特列原理,新平衡c平(NO2)比原平衡大,现象
是颜色先变深,随后逐渐变浅,但最终颜色比原平衡深,C错误:
D.常温下,Fe与浓硫酸发生钝化,F与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,是两个不同的化学反
应,陈述I错误且两个陈述没有因果关系,D错误;故答案选B。
8.【详解】①加水,稀释了盐酸的浓度,故反应速率变慢:不可行:
②加氢氧化钠,与盐酸反应,减小了盐酸的浓度,故反应速率变慢;不可行:
③加浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,由于铁不足,则生成的氢气量不变;可行;
④加CuO固体与盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜再与铁发生置换反应生成铜,构成原电池,反
应速率加快,由于消耗铁影响氢气总量;不可行;
⑤加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸浓度,故反应速率变慢:不可行:
⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,
故减少了产生氢气的量:不可行:
⑦温度升高,反应速率加快,且不影响氢气量;可行:
⑧改用浓度大的盐酸,反应速率加快,且不影响氢气量:可行。答案选A。
9.【详解】A.多步反应历程的决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步,从图中可知,
I1→I2的活化能最大,故I1→I2反应为该反应的决速步,A正确:
答案第2
B,HO是反应物,则该反应过程中一定存在H-O键断裂,B正确:
C.该反应的起始相对能量高于最终产物的相对能量,说明该反应是放热反应,则平衡状态时,升
温使反应逆向移动,C正确:
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,但不能降低反应热,反应热只与反应物总能
量和生成物总能量差值相关,与反应过程无关,D错误;故选D。
10.【分析】由于K,(ZnS)>K,(CuS),即溶解度ZnS>CS,饱和溶液中c亿n2*)>c(Cu2+),可知
曲线ad表示CCl,的滴定曲线,曲线ae表示ZnCl,的滴定曲线。
【详解】A.加入l0mLNa,S时恰好完全反应,溶液中c(M2+)≈c(S2-),因为Km(ZnS)>Km(CuS),
则Kp(ZnS)=1.0×10254,A项正确;
B.未加入NaS时,Cu2*的水解促进水的电离,随着Na,S的加入,Cu2+和s2形成沉淀,溶液中
水解的离子越来越少,水的电离程度逐渐减小,当完全沉淀时,即c点,水的电离程度最小,c→d
的过程中,溶液中S2越来越多,S2~水解,使得水的电离程度逐渐增大,B项正确:
C.向10mL浓度均为0.1mol.L的CCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol.L的NaS溶液,滴定终点时,
1gc(ou)=177,K,(OS)=10x10,d点时,c6)=01no1r2010101-l
30×103L
30
故c(C2+)=3×1044molL1,d点纵坐标为-lgc(Cu2+)=34.4-0.5=33.9,C项错误;
D.Na,S溶液中,由质子守恒,有c(OH)=cH)+2cHS)+cHS),D项正确;答案选C。
11.【分析】W和Q同主族,由阴离子的结构示意图可知,W、Q形成共价键的数目分别为2和
6,则W为0元素、Q为S元素;X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,则X为Li元素:
Y、M形成共价键的数目分别为4和1,则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素。
【详解】A.S2有3个电子层,离子半径最大,Li计只有1个电子层,半径最小,F和02电子层数
结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:S2>02>F>L,故A正确:
B.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,则稳定性HF>HO>HS,B正确:
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C.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,但是、原子价电子中2P半满结构,失电子困
难,第一电离能比O大,故第一电离能:N>O>C,故C错误:
D.电负性:同周期左<右,同主族上>下,非金属>金属,故D正确;答案选C。
12.【详解】A.图①可知,温度升高,逆反应平衡常数增大,则逆向吸热,A正确:
B.由图②可知,升高温度,A的转化率降低,平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,且B
点时转化率小于该温度下的平衡转化率,则B点正在正向进行,则V正>V逆,B错误:
C.等pH的强酸与弱酸稀释相同倍数时,由于弱酸的电离度增大,电离产生的H的物质的量增
大,所以强酸的pH变化大,则HA酸性更强,C正确:
D.焓变△H等于正反应活化能与逆反应活化能之差,即△H=(E1-E2)kJ-mol-1,D正确:故选B。
13.【详解】A.装置①中K闭合,形成铜锌原电池,b构成电解池,ā为阴极,b为阳极,阴极
水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,使得点附近溶液呈碱性,溶液变红,A正确:
B.装置①中K闭合,阴离子向负极移动,片刻后硫酸锌溶液中c(CI)增大,B错误;
C.铁做电解池阳极被腐蚀速率最快、做阴极被保护腐蚀最慢,构成原电池铁为负极被锈蚀加快、
都断开铁正常被锈蚀,则铁腐蚀的速率:只闭合K>只闭合K,>都断开>只闭合K2,C错误;
D,装置③为电镀装置,铁为阴极,铜离子得到电子生成铜单质,当铁制品上析出1.6g铜(为
0.025mol)时,根据电子守恒,电源负极输出的电子为0.025mol×2=0.05mol,D错误;故选A。
14.【详解】A.由图可知加入HC1溶液碱性减弱,则①为δ(NH,·H,O),②为δ(NH),A正确:
B.由图可知滴定终点消耗HCl溶液20mL,所以c(NH3·H2O)为0.1000mol.L,B正确:
C.O@交点cNH·H,0)=cNH),pH925,则K-cNH)cOH)-E-10,c正确:
c(NH,H,O)C(H')
D.VHCI)=10mL时,NH4Cl与H·H,O之比为1:1,根据元素守恒c(NH,H,O)+c(NH)=2c(C)
电荷守恒c(H)+c(NH)=c(CI)十c(OH),得c(I)+c(CI)=c(NH,H,O)Hc(OH),D错误;故选D。
15.【分析】X元素原子的核外P电子数比s电子数少1,X元素核外电子排布为1s22s22p,则X
答案第3
元素为N;Y为地壳中含量最多的元素,则Y为O元素:W是前四周期中电负性最小的元素,则
W为K元素;Z的第四电离能剧增,所以最外层有三个电子,结合原子序数可知Z为A1元素;R
在周期表的第十一列,则R为Cu元素;综上,X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu。
【详解】(4)焰色试验的本质是金属或其离子在高温下电子跃迁释放特定波长的光,F©、Al元
素没有焰色试验的原因是Fe、A1等金属的发射光谱不在可见光范围内,故无法观察到明显颜色。
(5)铜元素的价层电子排布式为3d4s,镍元素的价层电子排布式为3d4s2,第二电离能铜失去
的是全充满的3d电子,需要更多的能量,而镍失去的是4s电子,所需能量较小。
16.【分析】某小组利用如图所示装置在实验室制备并收集TiCL4。装置A中,MO2与浓盐酸在
加热条件下反应制取氯气,由于盐酸为挥发性酸,制得的C2中混有HCI和水蒸气;装置B中的
饱和食盐水用于除去C2中混有的HC1,此时Cl2中混有水蒸气,会引起TiCl4水解;装置C用C2、
C将FeTiO3转化为TiCl4、FeCl,等;装置D用于分离TiCl4和FeCl,装置E用于收集TiCL。碱
石灰既可尾气处理C2,又可以防止外界空气中的水蒸气进入E装置使TiC4水解。
【详解】(2)上述装置中生成的Ch没有干燥,会导致TiC4水解,改进的方法是:在装置B和
装置C之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶。
(3)据题意可知,Cl2进入瓷舟与FeTiO,和碳粉反应制得TiCL4、FeCl,和一种氧化物(有毒气体),
根据元素守恒思想可推断此有毒气体为C0。依据质量守恒定律,可得出将管式炉加热至900℃时,
900℃
瓷舟中主要反应的化学方程式为7C+2 FeTiO+6C
=2TiCl4+2FeCl3+6C0。
(4)管式炉中温度为900℃,根据题给的数据知,生成的FCl3和TiCl4均为气体,控温箱控制温
度在136.4306℃,此时FeCl,呈固态,TiCL4呈气态,则控温箱的作用是:分离FeCl3和TiCl4(使
TC4呈气态便于后续吸收也可)。
(5)NHF(SO4)2标准溶液呈酸性,应该装在酸式滴定管中,滴定过程中铁离子稍过量即确定滴
定达终点,所以可用硫氰化钾溶液作指示剂。由反应方程式可建立关系式:TiO2一F+,平均消
耗0.1000molL1的NHFe(SO4)2标准溶液20.00mL,则n(TiO2)=Fe3+)=0.1000
moL1×0.0200L×
500mL=0.050mol,mTi0,0.0500molx80gmol=4.000g,则固体Ti0:的纯度
20.00mL
为30aw-。
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17.【分析】浸锰时二氧化硅不反应,被过滤出来得到固体1,MnO2在酸性条件下能氧化Fe2+,
滤液中含有Fe3+、Mn+、AI+、H、SO?,根据离子形成沉淀时的pH不同,调节pH除去Fe3+
和A13+,再用NaHC0,使Mn2+沉淀,从而除去H和SO},加入磷酸得到马日夫盐的溶液,最后
通过冷却结晶等操作得到马日夫盐。
【详解】(2)“浸锰”过程中,HS04将Al2O3转化为A1+,nO2具有较强的氧化性,与F0、
SO2反应,得到Mn2+和Fe+,因此,“浸锰”后溶液中的金属离子有Mm2+、Fe+、A1+;
(3)固体2的主要成分为Fe(OH),灼烧Fe(OH),得到的FezO3可用于生产油漆等,故调pH的
目的是使Fe3+沉淀完全,得到较纯净的Fe(OH),pH的范围为3.3pH<4.0.体系中含有HS04,若
加入CaCO3调pH,一方面体系中存在的HSO4与CaCO3反应产生微溶物CaSO4,CaSO4覆盖在
CaCO3表面,阻止反应继续进行,另一方面会引入Ca2+,沉锰时会生成CaCO3沉淀,故试剂Y不
宜为CaC03,也不能用HSO4;
(4)沉锰时得到MnC03沉淀与C02气体,离子方程式为Mm2++2HC0,=MnC0,↓+C0,个+H,0:
(5)由题表中数据知pH=10.1时,Mm2+恰好沉淀完全,此时c(OH)=1×1039mol.L1,
c(Mn+)=1×105mol-L,故Kp[Mm(OH)2]=1x1028:
(6)要从酸溶后的溶液中得到M(H,PO,)·2H,O,需要进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、
干燥等操作:
18.【详解】(2)①在一定温度条件下,向1L恒容密闭容器中加入3 mnolCH4和3 nolNH3发生反
应i,10min时反应达到平衡,此时NH3的体积分数为30%,设0~l0min内CH,变化浓度为
nolL,由三段式得
CH,(g)+NH,(g)HCN g)+3H2 g)
起始/mol.L13
3
0
0
变化/mol.L1
3x
平衡/mol-L13-x
3-x
3x
3-x
3-x+3-x+x+3x
×100%=30%,解x=0.75nol/L,0~10min内用CH4表示的平均反应速率为
答案第40
0.75mo1-L=0.075mol-L,min':在此温度下,平衡常数K=225x075=1.6875,若保持温度
10min
2.25×2.25
再向容器中加人CH,和H,各moL,则此时0325×225≈3.52>1.6875,平衡逆向移动,
则此时v正<'地;
②当x点升高到某一温度后,由于该反应△H>0,升高温度,平衡正向移动,c(H)减小,而
v正(H)增大,反应重新达到平衡,则x点将移动到图1中的c点:
(3)T℃时,向1L的恒容反应器中充入3 molCH,,仅发生反应2CH,(g)≥C,H,(g)+2H,(g),
平衡时容器内CH4的物质的量为amol,CH的物质的量浓度为amol/L,列出三段式:
2CH,(g)→C,H,g)+2H2g)
初始/mol.L
3
0
0
转化/mol.L
3-a
3-a
2
3-a
平衡/mol.L1
3-a
a
3-a
2
反应达到平衡时正=地,即kE·c2(CH4)=kc(C,H4)c2(H2),
kk=(CH)c(H)2
c2(CH)
2(心-a度3a]:根据思干可知,正反应吸热,若升高温
2a2
度,平衡正向移动,平衡常数增大,速率常数增大的倍数:飞正>k地;
n(H,0)
(4)投料水碳比[
CH]增加,H,0的量增加,可以提高CH,转化率,但H,0的转化率下降,
所以随着水碳比增加,HO的物质的量分数升高,则①为HO;CH4的物质的量分数明显下降,
则②为CH,;由于H,O的量增加,又使C0与HO反应生成H,和CO2,所以C0物质的量分数降
低,则③为C0:
n(H,0)
(5)投料水碳比
n(CH)
4时,根据图中信息可知,x(H,)=366,x(任,0)=486,
CH,)=x(C0,)=x(Co)=53%,反应3的压强平衡常数K=pC0,)P)
p(CH4)p(HO)°
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