内容正文:
高二年级1月测评·化学
参考答案、提示及评分细则
1.C“神舟十八号”飞船上使用的锂离子电池是二次电池,A正确:“芊棒棒草”的汁液中的有色成分存在化学
平衡,在不同酸碱性中平衡移动的方向不同,呈现的颜色不同,B正确:工业上常用电解熔融氯化镁的方法生
产金属镁,C错误:利用明矾净水,其中涉及盐类水解,D正确。
2.D同周期元素,电负性从左至右增强,电负性:O>N>H,A错误;Cu元素是第29号元素,核外价层电子排
布式为3d°4s,位于元素周期表中的ds区,B错误;同周期主族元素,原子序数越大,第一电离能越大,但氮
原子属于半充满结构,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能:N>O>Cu,C错误;Cu+和Cu核电荷数
相同,Cu核外电子数多,半径大,D正确。
3.A电解精炼铜时,阳极为含有其他金属杂质的粗铜,故阳极质量减少3.2g时,转移电子数目不一定为
0.1N,B错误;根据物料守恒可知,1L0.1mol·L的NaHCO2溶液中HCO2、CO和H2CO3粒子数之
和为0.1NA,C错误;该反应为可逆反应,生成NH分子的数目小于2NA,D错误。
4.B各电子层含有的原子轨道数为n2,A错误;各电子层的能级都是从s能级开始,但是不一定到f能级结
束,如第一电子层只有s能级,无f能级,第二电子层只有s、p能级,无f能级,C错误:N能层最多容纳32个
电子,D错误。
5.DpH=3的NHCI溶液,升高温度,铵根离子的水解程度增大,c(H+)增大,pH减小,A错误;因该反应是
放热反应,故升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,B错误;室温下,K.(HCN)<K,(CH COOH),说
明CH,COOH酸性比HCN强,不能说明CH COOH是强酸,C错误。
6.B硝酸银溶液过量,分别与NCl、NaS反应生成沉淀,不能比较AgCI和Ag2S溶度积大小,A错误;锡的金
属活动性比银强,在NaCI溶液中,锡、银和NaCI溶液构成原电池,锡作负极,银作正极,发黑的银手镯(主要
成分是AgS)中Ag得到电子被还原为银,从而使银手镯恢复光亮,能达到实验目的,B正确;电解饱和氯化
钠溶液阳极产生Cl2,阴极产生NaOH和H2,由于Cl2和H2混合后易爆炸,且需要Cl2和NaOH反应生成
次氯酸钠,所以发生器上端应为阴极,产生的氢气从上端出气口快速排出,下端应为阳极,产生的氯气上浮,
与上端产生的氢氧化钠溶液反应生成次氧酸钠,故电源上端应为电源负极,电源下端应为电源正极,C错误;
NOH溶液显碱性,应盛放在碱式滴定管中,不能盛放在图中酸式滴定管中,D错误。
7.A铵态氨肥和草木灰不混合施用,是因为铵盐能与碱性物质(草木灰)反应生成氨气,降低肥效,不是因为
铵盐受热易分解,A符合题意;用含氟牙膏防治龋齿,其中发生了沉淀转化,B不符合题意;清洗铁锅后,并及
时擦干,可避免铁锅在潮湿环境下发生吸氧腐蚀,C不符合题意:铝可以置换出氧化铁中的铁单质,且该反应
放出大量的热,所以可以利用铝热法焊接钢轨,二者有关联,D不符合题意。
8.C基态Na的电子排布式为1s2s22p3s,由基态转化成微发态1s2s22p°3p时,电子能量增大,需要吸收
能量,A错误;电子云表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹,B错误;若将基态M
原子的核外电子排布式写为1s22s22p3s23p3d,则违背了构造原理,应先排4s轨道,再排3d轨道,C正确:
2s
2p
同一轨道自旋方向相同,违反泡利原理,基态O原子的价层电子的轨道表示式为个小个个,D错误。
9.D溶液越稀越电离,加水越多越促进醋酸电离,所以CH COOH电离程度:c>b>a,A错误;根据反应的比
例关系,CO与NO的转化率一直为1:2,不能说明该反应刚好达到平衡,B错误;该反应为强碱滴定弱酸,完
全反应生成强碱弱酸盐,水解显碱性,因此不能使用甲基橙作为指示剂,C错误:保持温度不变,由V2→V
增大体积,相当于减小压强,n(M)增多,平衡正向移动,则a十b<m十n,D正确。
10.BHCO电离产生H,与[A1(OH)门反应生成A1(OH)3白色沉淀,两物质间不是发生了相互促进的
水解反应,A错误;Zn为负极被腐蚀,Fe作为正极被保护,溶液中无Fe+,取出铁电极附近的溶液加入
K,[Fe(CN):],无蓝色沉淀产生,可验证电化学保护法,B正确;向KCrO,溶液中缓慢滴加稀硫酸时,H浓
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度增大,促使平衡2CrO十2H+一Cr2O十HO右移,溶液由黄色(CO)变为橙色(Cr2O),C错误;
CH COONH和NaHCO3的阳离子不同,测得的pH大小不能用于比较两者的Kh,D错误。
11.B①NHCI是强酸弱碱盐,NHt水解;②CH,COONH是弱酸弱碱盐,CH,COO的水解促进铵根离子
的水解:③NH,A1(SO,)2电离出的铝离子的水解对铵根离子的水解有抑制作用,则c(NH)的大小顺序:
③>①>②,A错误;0.1mol·L1NH,HCO3溶液中,存在电荷守恒:c(NH)十c(H+)=c(OH)十
2c(CO)+c(HCO),存在物料守恒:c(NH)十c(NH·H2O)=c(H2CO)+c(CO)+c(HCO);联立
可得:c(H+)+c(H2CO2)=c(OH)+c(CO号)十c(NH·H2O),B正确:0.02mol·L HCN溶液与
0.02mol·L-NaCN溶液等体积混合:c(NaCN)=c(HCN)=0.01mol·L',物料关系:c(CN)+
c(HCN)=0.02mol·Ll,C错误;由题可知,0.2mol·L1氨水与0.1mol·L1盐酸等体积混合,溶液中
c(NH)>c(CI厂),则一水合氨电离大于NH水解,则c(OH)>c(H),D错误。
12.C增大反应物浓度,仅增大单位体积的活化分子数,加快化学反应速率,活化能不变,催化剂能降低反应的
活化能,改变反应历程,A错误:6种过渡态中,过渡态6能量最高,最不稳定,B错误;吸附过程是物理过程,
不是基元反应,D错误。
13.C金属锂易失去电子,则放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,电池在使用前需先充电,目的是
将H2转化为HPO,则充电时,惰性电极为阴极,阴极的电极反应为Li十e一Li,阳极为气体扩散电
极,阳极的电极反应为H2一2e十2H2PO,一2HPO。放电时,惰性电极为负极,负极的电极反应式为
Li一e一Li计,气体扩散电极为正极,正极的电极反应为2HPO,十2e一2H2PO,十H2个。放电时,
L会通过固体电解质进入电解质溶液,同时正极会生成H进入储氢容器,当转移2ol电子时,电解质溶液
质量增加7g·mol-l×2mol一1molX2g·mol厂1=12g,即电解质溶液质量会增大,A正确;充电时,惰性
电极为阴极,电极反应为L十一Li,B正确:不知道电解液体积,无法计算c(H+)降低了多少,C错误:
放电时,惰性电极为负极,气体扩散电极为正极,正极电势比负极高,D正确。
14.DCu(OH)、Fe(OH)2的结构相似,二者的pM随pH的变化曲线应该是平行线,故③代表滴定HX溶液
的变化关系,根据曲线③M=0时,溶液的pH=5,0,可得K(HA)=10;根据曲线①pM=0B
c(M+)=1mol·L1,溶液的pH=4.2,pOH=9.8,c(OH-)=10-.8mol·L-1,可得Kp=10-1.;根据曲
线②pM=0时,溶液的pH=6.5,pOH=7.5,c(OH)=10-1.5mol·L1,可得Kp=10-5,Kp[Cu(OH)2]
<KFe(OH)2],则曲线①、②分别代表滴定CuSO溶液、FeSO溶液的变化关系,且Kp[Cu(OH)2]=
10.K[Fe(OH),]=105,A正确:由图知a点c(Fe+)=cHA,即K[FeOH)=(),
C(A)
c2(OH)-
K,(HA,得
c(OH)=K,(HA)·K[Fe(OH)=10‘molL,则pH=8,B正确:Kp[Cu(OH)]=10,当pH
K
=7时,(Cr)=1X0=1X10“malL1<1X10alL,所以C沉淀完全,C正确:滴定
HX溶液至c(HX)=c(X),pH=5,溶液呈酸性,c(OH)<c(H+),D错误。
15.(除特殊标注外,每空2分)
(1)C
(2)1s22s22p°3s23p{或[Ne]3s23p〉9:7(或7:9)
(3)Cr2(或两)(1分)
(4)Cu
(5)0(1分)C、N、O失去第一个电子后的电子排布式分别为1s22s22p、1s2s22p2、1s22s22p,氧的2p能
级为半充满状态,最稳定,再失去一个电子所需能量最大(答案合理均可)
分析:W元素的一种同位素被用作相对原子质量的测定标准,则W元素为C元素;Z元素的基态原子外围
电子排布式为ns"-p+1,则Z元素为S元素;X元素与Z元素同主族,则X元素为O元素;Q元素原子最
高能级的不同轨道都有电子,且Q元素的原子序数大于C元素,小于O元素,可知Q元素为N元素;元素
Y的原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子,则Y元素为N元素;G元素为前四
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周期元素,其最外层只有1个电子,其他内层各能级所有轨道电子均成对,则G元素为Cu元素。根据题意
分析可得:W、Q、X、Y、Z、G分别为C、N、O、Na、S,Cu。
解析:(1)同种元素,激发态原子的能量高于基态原子,失去电子所需能量小于基态原子,元素的第二电离能
ls 2s
2p
大于第一电离能,基态碳原子的轨道表示式为幻个个☐,失去1个电子后基态正一价阳离子的轨道
2s
2p
1s 2s
2p
2s
2p
表示式为囚四个☐內内个个内为碳原子激发态电子轨道排布图闷
个个为
1s 2s
2p
激发态正一价阳离子,则州州个☐失去一个电子需要吸收的能量最多。
(2)S元素的基态原子的电子排布式为1s2s2p°3s23p或[Ne]3s23p;由基态S原子的电子排布式可知,两
种自旋状态的电子数之比为9:7(或7:9)。
(3)第四周期元素中,基态原子的未成对电子数最多的是Cr元素,其价层电子轨道表示式为
3d
4s
个个个个个。上述六种元素中有Na,Cu两种金属元素。
(5)C、N、0失去第一个电子后的电子排布式分别为1s22s22p、1s2s22p2、1s22s22p3、1s22s22p,氧的2p能
级为半充满状态,最稳定,再失去一个电子所需能量最大,故氧元素第二电离能最大。
16.(1)C2+2e—2C1(2分)2(2分)
(2)①作电解质溶液(增加导电性)(2分)
②铁的量因消耗而减少,形成微小的原电池的数量减少,化学反应速率减慢(或其他合理答案)(2分)
(3)①C6H12O,-24e+6H20-6CO2↑+24H+(2分)
②阴(1分)阳(1分)
③0.2(2分)
解析:(1)由图可知,通入Cl2的一极为正极,Ag为负极,正极的电极反应为Cl2十2e一2C1;每转移
2mol的电子,右侧氢离子与氯离子都增加2mol,则右侧总的HCl的物质的量为2L×1mol·L1十2mol
=4nl,则盐酸的浓度为咒-2nml·L
(3)①由图示可知,Ⅲ室通入氧气,则电极B为电池的正极,正极反应式为O2十4e十4H+一2HO,所以
电极A为电池的负极,负极反应式为C6H2O:一24e十6H2O—6CO2个十24H+:
②由原电池可同时产电脱盐并去除污水,可知Ⅱ室中,阴离子(CI)移向负极区(I室),阳离子(N+)移向
正极区(Ⅲ室),则离子交换膜1是阴离子交换膜,离子交换膜2是阳离子交换膜;
③当Ⅲ室消耗标准状况下1.12L(0.05mol)氧气时,根据电极反应式O2十4e+4H+一-2HO可知,外电
路转移0.05mol×4e=0.2mole。根据电荷守恒原则,则有0.2molC1通过离子交换膜1移向I室,
0.2 mol Na通过离子交换膜2移向Ⅲ室,所以理论上Ⅱ室可脱去o.2 mol NaCl。
17.(除特殊标注外,每空2分)
3d
4s
(1)W州4个个W1分)70℃和120min(1分)
(2)CaF2、MgF2(1分)
(3)使Fe+完全转化为Fe(OH),(或其他合理答案)1分)Q=c(N+)XcC(OH)=0.10×(X10
1X10)2
=1.0X10-1<Km[Ni(OH)2],故N+不会沉淀(答案合理均可)
(4)NiCO3+H2 SO=NiSO:+CO2+H2 O
(5)2Ni++40H-+CIO-Ni2 O3+2H2O+CI
(6)O4mV155cV(或其他正确答案)
18cV2
②偏大
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解析:镍废料中含有Ni、Cu、Fe、Ca、Mg等的化合物及难溶性杂质,用硫酸酸浸后得到含有Ni+、Cu+、
Fe+、Fe+,Ca+、Mg2+的溶液,加入H,O2将Fe2+氧化为Fe+,然后加入碳酸钙调pH,使Fe3+变为沉淀而
除去,加入H2S后产生CuS沉淀,加入NHF,溶液中的F-与Ca+、Mg+反应生成CF,、MgF2沉淀,达到
除钙、镁的目的,加入碳酸钠沉镍,得到NiCO3,NiCO3煅烧得到NiO,NiO溶于盐酸后用NaCIO氧化得到
Ni,O2,NiO,高温还原生成Ni:NiCO,溶于硫酸后得到NiSO4溶液,NiSO,溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤、洗涤、干燥得到硫酸镍晶体。
3d
4s
(1)基态镍原子的价层电子轨道表示式为WW个个:由图示可知120min时,70℃和90℃时镍
浸出率相差不大,为节约能源温度选择70℃,故酸浸的最佳温度和时间是70℃和120min。
(2)由分析可知,“沉渣3”的主要成分是CaF2、MgF2。
(3)常温时,加入碳酸钙调pH=4的目的是使Fe3+完全转化为Fe(OH)3,此时溶液中Q=c(Ni+)X
c(0H)=0.10X(0)=1.0X10<K[NCOH],故N+不会沉淀.
(4)详见答案。
(5)向盐酸“酸溶”后的溶液中加入NaOH和NaClO,NiCl2被氧化为NiOa,根据得失电子守恒和原子守恒
配平,化学方程式为2N+十4OH+C1O—N2O2↓+2H2O+CI。
灵据EDTA~ZnCl可知EDTA溶液的浓度为Cmol/L,根据EDTA~NiSO,·nH,O
m=0.25cV,解得
NS0·H.0的物质的量是CX0,001VX20mol=0,25cmol,因此丽8
V
n=4mv-155c V:
18cV2
②若步骤一中盛装EDTA溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,消耗EDTA溶液的体积
V,偏大,由①m=4mV155cV可知,对n数值测定结果的影响偏大。
18cV2
18.(1)①-227(2分)
②AB(少选且正确得1分,有错不给分)(2分)
(2)①反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率降低(或其他合理答案)(2分)
②分子筛膜从反应体系中不断分离出N2,有利于反应正向进行,NO,的转化率升高(或其他合理答案)(2分)
(3)①270(或2.70×102)(2分)
②
(t一t处于平衡状态,与已有线平齐)(2分)
(4)0.04(2分)
2分)
1
解析:(1)②反应I前后气体系数不变,在绝热恒容密闭容器中发生反应工,随着反应的正向进行,反应放出
热量,体系温度升高,气体的压强随之增大,此时若压强不变,能说明反应I达到平衡状态,A正确:增大CO
的浓度可以使反应Ⅲ正向移动,但是平衡常数只受到温度的影响,温度不变,平衡常数不变,B正确:温度升
高,反应速率增大,三个反应的逆反应速率均增大,三个反应均为放热反应,温度升高,平衡向吸热方向移
动,则平衡逆向移动,所以平衡移动的初期为逆反应速率大于正反应速率,为了达到新的平衡,逆反应速率
向正反应速率靠近,逆反应速率会减小,所以逆反应速率的变化趋势为先增大后减小,C错误。
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(3)①由题可列三段式求解:
2NO(g)+2CO(g)N2 (g)+2CO(g)
初始/mol
0.2+2a0.1+2a
0
0
转化/mol
2a
2a
2a
平衡/mol
0.2
0.1
2a
因为N的体积分数为256,所以0.2+0.1十a十2aX100%=25%,a=0.3m0,此时为平衡状态,有班=嗟,
即1=aN)ec0)是-袋8-8票=0
②在t2时刻,将容器体积压缩增大压强,压强瞬间增大,正、逆化学反应速率均增大,平衡向正反应方向移
动,则正反应速率大于逆反应速率,所以正反应速率的总体趋势为先突然增大,然后减小,直至平衡,其图像
为
(4)设起始加入CO2和H2的物质的量分别为1mol和3mol,又因为a点CO2的转化率为50%,CHOH
的选择性为80%,所以消耗的CO2的物质的量为0.5mol,即生成的CHOH和CO的物质的量之和为
0.5mol,结合CHOH的选择性计算公式可算出生成的CHOH的物质的量为(0.5×0.8)mol=0.4mol,
生成CO的物质的量为0.1mol,即平衡时H2O的物质的量为0.4mol十0.1mol=0.5mol,H2的物质的量
为1.7ml,C0的物质的量为0.5mol,ma=3.20l,CH0H的分压为经2×3.2MDa=0.4MPa,则
平均反应速率为黑-=0,04MPs·mn:GD的分压为2哥×.2MPa=0,1MP,H0的分压为
10 min
景×8.2MP=05MP,C0,的分压为×32MPs=0,6MP,的分压为品×
0.5mol、
3.2NT=17MP,所以反应②的压强平衡常数为K,-品M:课-方或反应②为反应前后
气体分子数保持不安的反应,故反度@的K,=K,-0”01--立
【高二化学参考答案第5页(共5页)】
6282B高二年级1月测评
化
学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指
定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将
答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:鲁科版选择性必修1、选择性必修2第一章。
可能用到的相对原子质量:H1Li7C12N14016Na23S32C135.5Fe56
郑
Ni 59 Cu 64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1.河南历史上留下了无数的文化遗产、古迹和传统文化,加之不断创新创造的新文化元素,使得
长
河南文化更加生动多彩。下列说法错误的是
A.河南锂电池产业发展迅猛,“神舟十八号”飞船的主电源储能电池升级为锂离子电池,该
锂离子电池是二次电池
B.“锤草印花”印染技艺被列为河南省级非物质文化遗产项目,该技艺会用到“芊棒棒草”植
物,其汁液在不同酸碱性环境中呈现不同的颜色,此现象涉及化学平衡移动原理
州
C.河南崮山镁业为国内最大的氧化镁生产企业,工业上常用电解熔融氧化镁的方法生产
金属镁
D.河南因其特殊的地理、气候问题容易引发洪水,受灾地区民众利用明矾净水,其中涉及
盐类水解
2.联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被
腐蚀,其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是
N,H
NH,'H,O
0
Cuo
Cu,0-
[Cu(NH),]'
→[Cu(NH,)J2
N
A.电负性:N>O>H
B.Cu元素位于元素周期表中的d区
C.第一电离能:I(O)>I1(N)>I1(Cu)
D.离子半径:r(Cu+)>r(Cu+)
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃,1LpH=3的H2C2O4溶液中,H+数目为10-3NA
B.电解精炼铜时,若阳极质量减少3.2g,转移的电子数目一定为0.1NA
C.1L0.1mol·L-1的KHCO3溶液中HCO和CO的离子数之和为0.1NA
D.1molN2和3molH2在密闭容器中充分反应,生成NH3分子的数目为2NA
4.下列关于能层和能级的叙述中正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为2n2(n>0且为整数)
B.多电子原子中同一能层各能级的能量高低:E(ns)<E(np)<E(nd)
C.各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束
D.第四能层为N能层,最多容纳18个电子
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5.K、K。、Kw分别表示化学平衡常数、电离平衡常数和水的离子积常数。下列说法正确的是
A.pH=3的NH,CI溶液,适当升高到一定温度后,pH增大
B.某反应为放热反应,升高温度,该反应的平衡常数将增大
C.室温下,K.(HCN)<K.(CH COOH),说明CH COOH是强酸
D.若水的pH=6时,Km=10-12,此时水的温度一定大于25℃
6.用下列实验装置及操作完成相应实验,能达到目的的是
几滴0.1mo.L
NaCI溶液
发黑的
NaCI溶液
银手镯
几滴0.1molL
包和NaCI
Na,S溶液
电源
溶液
1 mL0.1 mol.L-
锡制容器
AgNO,溶液
A.比较AgCI和Ag2S溶
B.使发黑的银手镯恢
C.制作一种家用环保
D.用标准NaOH溶液
度积大小
复光亮
型消毒液发生器
滴定锥形瓶中的盐酸
7.劳动最光荣。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
铵态氨肥和草木灰不混合施用
铵盐受热易分解
B
用含氟牙膏防治龋齿
发生了沉淀转化
C
清洗铁锅后并及时擦干
减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
D
利用铝热法焊接钢轨
铝与氧化铁反应,且放出大量的热
8.下列说法正确的是
A.钠原子由1s22s22p3s-→1s22s22p3p时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
C.若将基态Mn原子的核外电子排布式写为1s22s22p3s23p3d?,则违反了构造原理
2s
2p
D.若将基态0原子的价电子的轨道表示式写为个个个个,则违背了洪特规则
9.下列图像正确,且叙述与图像相符合的是
pH
导1
电
¥
(M)
2a
NO
力
CO
ta
崽
0
V(H2O)/mL
,时间
甲
A.图甲表示:一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力发生的变化,a、b、c三点
CH,COOH的电离程度:a<c<b
B.图乙表示:舟1L恒容密闭容器中通入n(NO)=1mol和n(CO)=2mol气体发生反应:
2N(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g),当a(CO):a(NO)=1:2时,反应刚好达到平衡
C.图丙表示:常温下向CH COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液过程中发生的pH变化,
该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D.取a mol A(g)和b mol B(g)在恒容密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(g)一mM(g)十
nN(g)△H=QkJ/mol(Q为负值),达到平衡时,M的物质的量与容器体积、温度的关
系如图丁所示,若V:>V2,则a+b<m十n
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l0.已知:Fe2+与K,[Fe(CN)。]溶液反应会生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]。下列实验操作与现
象和实验目的或结论都正确的是
选项
实验操作与现象
实验目的或结论
A
向NaHCO,溶液中加入等浓度等体积的Na[AI(OH)4]溶
两物质间发生了相互促进的水
液,生成白色沉淀
解反应
以Zn、Fe为电极,以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液,
B
连接成原电池装置。一段时间后,从Fe电极区域取少量
溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K,[Fe(CN)6]溶液,
探究金属的电化学保护法
无蓝色沉淀产生
C
向K2CO4溶液中缓慢滴加稀疏酸时,溶液由橙色变为
增大H+浓度,平衡向生成
黄色
Cr2(O号的方向移动
0
分别测浓度均为0.1mol·L-的CHC(ONH,和NaHCO
溶液的pH,后者大于前者
K (CH:COO)<K(HCO)
11.溶液中的离子平衡是以化学平衡理论为基础,探讨离子反应原理的基础性理论。下列关于
水溶液中的离子平衡问题叙述正确的是
A.等物质的量浓度的①NH,CI、②CHC()ONH4、③NH4AI(S)4)2三种溶液中,
c(NH)的大小顺序:①>③>②
B.0.1mol·L1NH,HCO3溶液中存在:c(H+)+c(H2CO3)=c(CO)+c(OH-)+
c(NH3·H2O)
C.0.02mol·L-1HCN溶液与0:02mol·L-1NaCN溶液等体积混合:c(HCN)+
c(CN-)=0.04mol·L-1
D.已知0.2mol·L1氨水与0.1mol·L1盐酸等体积混合,溶液中:c(NH4)>c(C),则混
合溶液中粒子浓度:c(NH)>c(CI-)>c(NH3·H2O)>c(H+)>c(OH-)
12.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化CO2加氢合成甲醇的反应历程,如下
图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,吸附状态不属于基元反应。
0.5
0.0
+Ht++HOO3H
*HE++HO++OHO
()OH+*H+*O
厦具
.0.1
(3)O'H++HOHO
2.0
-2.5
反应历程
下列说法正确的是
A.增大反应物的浓度与在光催化条件下的该反应历程和焓变均相同
B.6种过渡态中,过渡态6最稳定
C.该反应历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为HCOO*十5H*一HCOOH*十4H*
D.该反应中CO2(g)十6H*一CO2*+6H*也属于基元反应
13.研究人员开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示),使用前
气体扩散电极
惰性电极
需先充电,其固体电解质仅允许L+通过,下列说法错误
的是
A.放电时,电解质溶液质量增大
的
B.充电时,惰性电极上的电极反应式为Li计十e一Li
C.充电时,每转移1mol电子,c(H+)降低1mol·L-1
储氢容器
解质溶
电
D.放电时,气体扩散电极的电势比惰性电极的电势高
体电解
LiH.PO.
质
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14.25℃时,用NaOH溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L-1的HX、CuSO,、FeSO4三种溶液,
液中pMLpM-=-lRM,M表示Cc(Cu),cFe+)刀随pH变化关系如图所
已知:离子浓度小于10-5mol·L1视为沉淀完全;K知[Cu(OH)2]<Kp[Fe(OH)2]。下列
有关分析错误的是
PMA
①
A.①代表滴定CuSO,溶液的变化关系
②,③
B.a点pH为8
C.调整溶液pH为7,可使工业废水中的Cu+沉淀完全
D.滴定HX溶液至c(HX)=c(X),溶液中存在:c(Na+)>
25.076.5
c(X)>c(OH-)>c(H+)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素的一种同位素被用作
相对原子质量的测定标准;Q元素原子最高能级的不同轨道都有电子;X与Z同主族,Z元
素的基态原子外围电子排布式为ns-p+1;元素Y的原子中只有两种形状的电子云,最外
层只有一种自旋方向的电子;G元素为第四周期元素,其最外层只有1个电子,其他内层各
能级所有轨道电子均成对。回答下列问题:
(1)下列不同状态的W原子中,失去一个电子需要吸收能量最多的是
(填字母)。
2s
2
1s
25
2p
A.9
B.MM个
2s
2p
2s
2p
C.网网
D.网
(2)Z元素基态原子的电子排布式为
,基态Z原子的核外电子
中,两种自旋状态的电子数之比为
(3)在第四周期元素中,基态原子的未成对电子数最多的元素是
(填元素符号)。上述
六种元素中有
种金属元素。
(4)G元素的元素符号为
(5)元素W、Q、X的第二电离能最大的是
(填元素符号),判断的依据是
16.(14分)工业上运用电化学的原理能有效地帮助我们研究物质的性质和帮助我们节约资源、
保护环境。回答下列问题:
(1)某原电池装置初始状态如图1所示:
处理后的气体
质子交换膜
④
NaCI溶液渗层
(只允许H通过)
~NaCI溶液
CI
铁碳填料
AgCl/Ag
含有H,S的天
1molL盐酸
一←然气、空气
图1
图2
交换膜两侧的溶液体积均为21,正极的电极反应为
,当电路
中转移2mol电子时,交换膜右侧溶液中c(HCI)=mol·L1(忽略溶液体积变化
和Cl2溶于水)。
(2)利用电化学原理去除天然气中的HzS,总反应为2Fe+2H2S+O2=一2FeS+2H2(O,装
置如图2所示:
①装置中NaCI溶液的作用是
②一段时间后,电流减小,单位时间内H2S的去除率降低,除了生成的FS附着在铁碳
填料表面,使负极表面积减小,去除率降低,还可能的原因是
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(3)我国科学家设计出一种微生物脱盐电池,实现了同时产电脱盐并去除污水,其工作原理
如图3所示:
负载电阻
室
CO.
H
氧气
学
0.Imol-L
交
物
换
NaCI溶液
楠萄辅(C。HO)
电极A
电做B稀盐酸
图3
①该电池的负极反应式为
②离子交换膜1是
(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜,离子交换膜2是离子
交换膜。
③当Ⅲ室消耗1.12L(标准状况下)氧气时,理论上Ⅱ室可脱去mol NaCl。
17.(I4分)镍废料中主要含有Ni,还含有Cu、Fe、Ca、Mg等的化合物及少量难溶性杂质,以镍
废料为原料回收Ni及制备硫酸镍晶体(NiSO4·nH2O)的工艺流程如图所示:
NaOH溶液
H,SO.溶液H,O,溶液CaCO,
H,S
NH,F溶液
Na,CO,溶液
CO,
盐酸NaCIO溶液
保度料→酸习→氢☑→圆☑池液除翻迪液除窍国越液奥产4恩起→國一国和一N,0焦
Ni
煅烧
沉渣1
犹渣2
沉渣3
滤液4
滤液5
酸溶→操作X→NiSO,nH,O
H,SO,溶液
已知:①酸浸液中镍元素以N2+的形式存在;
②常温下,部分物质溶度积如下:
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Ni(OH)2
Ksp
4.9×10-17
2.8×10-39
2.2×10-20
1.6×10-14
回答下列问题:
92d
(1)基态镍原子的价层电子轨道表示式为
90
“酸浸”过程中镍的浸出率与温度和时间的关系如右
88
图所示,酸浸的最佳温度和时间是
886
(2)“沉渣3”的主要成分是
(填化学式)。
腰84化
(3)常温时,加人碳酸钙调节pH=4的目的是
败82F
0-30℃
,此时当溶液中c(Ni+)=0.1mol·LT,t8o
-0-50℃
△-70℃
N平是否会沉淀?
780
平-90℃
(通过计算说明)。·
76
(4)向“沉渣4”中加入硫酸溶液,主要发生反应的化学方
20406080100120140160
时间/min
程式为
(5)向盐酸“酸溶”后的溶液中加人NaOH和NaClO,发生反应的离子方程式为
(6)采用EDTA法测定晶体NiSO4·nH2O中结晶水的含量。[EDTA(Na2H2Y)法测定金
属阳离子含量的方程式为M2+十H2Y2-—MY2-+2H+]。
步骤一:标定EDTA。取25.00mLc1mol·L1的ZnCl2标准溶液于锥形瓶中,用
EDTA溶液滴定至终点,消耗EDTA溶液的体积为V:mL。
步骤二:称取m g NiS)4·nH2O晶体,配制250mL溶液,取25.00mL进行滴定,消耗
EDTA溶液的体积为V2mL。
①n=
(用含m、c1、V1和V2的表达式表示)。
②若步骤一中盛装EDTA溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则对
n数值测定结果的影响是
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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18.(16分)党的二十大报告中强调实现“碳达峰”“碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会系统性变
革,CO和CO2的综合利用有重要意义。研究CO还原N),治理环境相关的主要化学反应有:
I.NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)AHi
Ⅱ.2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)△H2<0
Ⅲ.2NO(g)+2C0(g)=N2(g)+2CO2(g)△H3<0
回答下列问题:
(1)已知:每1mol下列气体分解为气态基态原子吸收的能量分别为
NO2
CO
CO2
N()
819kJ
1076kJ
1490kJ
632kJ
①根据上述信息计算△H,=
kJ·mol-1
②下列描述正确的是
(填字母)。
A.在绝热恒容密闭容器中只进行反应[,若压强不变,能说明反应达到平衡状态
B.恒温条件下,增大CO的浓度能使反应Ⅲ平衡向正反应方向移动,平衡常数不变
C.上述反应达到平衡后,升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡
(2)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的NO2和CO(物ミ
△有分子筛膜
质的量之比为1:2)只发生反应Ⅱ,反应在无分子筛膜时
451
A
·无分子筛膜
和有分子筛膜时二氧化氮平衡转化率随温度的变化如图牌
所示,其中分子筛膜能选择性分离出N2。
25
①二氧化氨平衡转化率随温度升高而降低的原因为照
②P点二氧化氨氮转化率高于T点的原因为
51
11
200220240温度/℃
(3)一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,只发生反应Ⅲ,在t
时刻达到平衡状态,此时n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2的
的
体积分数为25%。
①实验测得,vE=kE·c2(N(O)·c2(CO),v逆=k速·c(N2)·c2(CO2)(kE、k逆为速率常
数,与温度有关),则E=
k逆
(保留3位有效数字)L·mol1。
②在t2时刻,压缩容器体积,在其他条件不变的情况下t?时刻达到新的平衡状态。请在
下图中画出t2~t4时段,正反应速率的变化曲线。
(4)利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关
键反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol-1
在催化剂作用下,按n(CO2):n(H2)=1:3的比例向某密
CO转化率/%
ACH.OH
选择性/%
闭容器中通入一定量的原料气只发生①、②两个反应。维
50
80
持压强为3.2MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时
C)2的转化率、甲醇的选择性如图所示:
生成的n(甲醇)
已知:甲醉的选择性=生成的n(甲醇)十生成的(一氧化碳1
T/K
100%.
T,K时,若反应从开始到a点所用时间为l0min,则平均反应速率v(CHOH)=
MPa·min1,若a点达到平衡,反应②的K。=
(用平衡分压代替平衡浓度进行计
算,平衡分压=物质的量分数×总压,最终结果用分数表示)。
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