2025-2026学年高二上学期化学人教版选修一、二期末模拟试题
2026-01-23
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内容正文:
2026年高二上学期期末模拟试题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是
A. 铜锡合金在湿润环境中比在干燥环境中更易生锈
B. 生铁(铁碳合金)制作的铁锅不易生锈
C. 钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈
D. 航海船只的船底四周镶嵌锌块,利用了阴极电保护法
2. 下列滴定实验操作错误的是
A. 润洗时,待装液润湿内壁后从上口倒出
B. 滴定时,滴定管尖嘴应伸入锥形瓶内
C. 滴定读数时,可单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D. 用酸式滴定管盛装酸性溶液,读数时可读液面两侧最高点
3.下列离子方程式书写错误的是
A.溶液和溶液混合:
B.加入将沉为碳酸锰:
C.酸性溶液滴入草酸中:
D.锅炉水垢中加入饱和溶液:
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 图1装置用于精确测定中和反应的反应热
B. 图2装置用于制备无水
C. 图3装置用于模拟侯氏制碱法制备
D. 图4装置用于电解精炼铜
5. M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A. 与可以发生化合反应
B. 仅含M、W、Y的某种盐酸能与酸反应又能与碱反应
C. 第一电离能由大到小的顺序为
D. 工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
6. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 强酸强碱盐的水溶液不一定显中性
B. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
C. 向、的饱和溶液中加入少量,溶液中变大
D. 溶液和溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
7 化学能与电能的相互转化在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 装置甲工作一段时间后,阳极产物与阴极产物的物质的量之比为1:2
B. 装置乙可以实现铁上镀光亮的铜镜
C. 装置丙若银电极增重37.8g,理论上有0.35mol电子通过外电路
D. 装置丁的正极反应式:
8. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. PCl3和NCl3 B. BeCl2(g)和HCl C. NH3和BH3 D. CO2和SO2
9. 元素X、Y、Z、M与Li同周期,其组成的新型化合物A结构如下图所示,其中Y原子核外的轨道与轨道上的电子数目相等,下列叙述正确的是
A. X、Y、Z的简单氢化物的稳定性:
B. 简单离子半径大小关系:
C. 第一电离能大小顺序为
D. 化合物中环上原子均采用杂化
10.下列实验方案能达到目的的是
选项
实验目的
方案设计
A
比较正反应活化能和逆反应活化能大小
为基元反应,将盛有的密闭烧瓶浸入冷水,观察现象
B
证明的水解为吸热过程
常温下测定溶液的,加热一段时间后再次测定其,比较大小
C
比较与的大小
常温下,向溶液中滴入2滴溶液,再滴入2滴溶液,观察现象
D
探究温度对反应速率的影响
已知 ,加热,观察溶液颜色变化
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列实验操作规范且能达实验目的的是
A.测定中和热 B.测定醋酸溶液的浓度 C.排滴定管的气泡 D.量取15 mL的KMnO4溶液
12. 下列实验设计可以达到目的是
实验目的
实验设计
A
证明升温可以加快化学反应速率
两支试管(编号1、2)各盛酸性溶液,分别滴加溶液,将1试管升温至,根据溶液褪色时间比较反应速率
B
证明和之间的反应是可逆的
向溶液中加入溶液,充分反应后,滴加溶液,溶液变红色
C
证明比更难溶
向浓度均为的与混合溶液中滴加2滴的溶液,只有黑色沉淀生成
D
证明
用计分别测饱和和溶液的,前者大
13. 利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生,同时利用该电池电解溶液制取溶液和溶液,装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法错误的是
A. 电池总反应:
B. 电解装置中离子交换膜为阴离子交换膜
C. A、B、C对应的物质分别是、浓溶液、溶液
D. 扩散到乙室将对电池电动势产生影响
14. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含、、、、的单质或+2价氧化物)中富集回收得到含钴成品的工艺如下,下列说法正确的是
A. 滤渣1的主要成分是
B. 可以用KSCN检验是否需要补加
C. 沉锰过程中每产生,理论上可产生
D. “沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0左右,其反应的离子方程式为
15.常温下,将NaOH溶液滴加到乙二酸()溶液中,混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.曲线Ⅱ表示pH与的变化关系
B.乙二酸的的数量级为
C.溶液呈酸性
D.时,
第II卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)宋代《千里江山图》历经千年色彩依然,所用颜料由石绿、雌黄、赭石、碎碟、朱砂等绘制而成,其中含有硅、铜、锌、铁等元素。回答下列问题:
(1)基态铁原子的核外电子排布式为_______;基态Fe2+核外电子的空间运动状态有_______种,其电子占据的最高能层符号为_______。
(2)研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关,例如:Cu2+、Fe2+、Fe3+等。Cu+呈无色的原因是_______。
(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示。元素2在周期表中位于第四周期第_______族,解释元素2的远远大于的主要原因是_______。用表示元素的第n电离能,则图中的a、b、c分别代表第三周期元素的_______(填“”、“”或“”)随原子序数递增的变化。
电离能
元素1
906
1733
元素2
746
1958
(4)基态硅原子的价电子轨道表示式为_________________。已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中H的化合价为_______,SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为____________。
17. 碳酸钠是一种重要的化工原料。某小组模拟侯氏制碱法,制备碳酸钠并测定粗品中碳酸氢钠杂质的含量。回答下列问题:
I.碳酸钠的制备
下图装置中,有白色晶体析出,经过滤、洗涤、灼烧,得到碳酸钠粗产品。
(1)实验时,须先从___________管(填“a”或“b”)通入氨气,有同学建议在甲装置的b管下端连接乙装置,目的是___________,无水氯化钙的作用是___________。
II.测定碳酸钠粗品中碳酸氢钠的含量
①称取粗品wg溶于水配成溶液,用仪器m取于锥形瓶中,滴加4~6滴指示剂a,摇匀。
②用盐酸滴定至红色刚好消失(约8.2),消耗盐酸体积为。
③继续滴加4~6滴指示剂b,摇匀,用盐酸滴定至终点(约3.8),消耗盐酸体积为。
(2)仪器m的名称是___________。
(3)关于滴定操作,下列说法正确的是___________。
A. 滴定前应检查滴定管是否漏水,进行洗涤、润洗
B. 进行滴定操作时,眼睛要始终注视着滴定管内液面的变化
C. 读数时应将滴定管从架上取下,捏住管中间,使滴定管保持垂直
D. 当滴定最后时改为半滴,用锥形瓶内壁沾下悬挂的液滴,再用洗瓶吹出少量蒸馏水冲洗内壁
(4)指示剂a可选用___________,③中滴定终点的现象为___________。
(5)该粗品中的质量分数为___________ (用含w、的式子表示)。②中若开始时读数准确,终点时采用俯视的读数方法,会使测得的的质量分数___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18.(12分)水溶液中的离子反应与平衡在生产和生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)相同条件下,pH=10的氨水和pH=10的氢氧化钠溶液,水的电离程度_______(填“前者大”、“后者大”或“相同”)。向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)Na2S又称臭碱、硫化碱,用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因_______。Na2S溶液中,_______(写出表达式,不含Na+)。
(3)常温下,向5mL浓度为溶液中加入0.1molNH4NO3晶体(假设溶液体积不变),溶液呈中性,则NH3⋅H2O的电离平衡常数_______。
(4)烟气中的SO2可以用钠碱循环法加以处理,用Na2SO3溶液作为吸收液。25℃,、、的物质的量分数与pH的关系如图1所示。当吸收液pH降低为一定数值时,又可将吸收液通入如图2所示的电解槽(电极为惰性电极)进行再生。
①25℃时,吸收液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_______;
②当吸收液pH=5.9时,可进行再生至pH≥8.9,其中放电的电极反应式为_______,再生后的吸收液中的最小值为_______,此时若有1molNa+通过离子交换膜,则再生后溶液中的的物质的量为_______(保留一位小数,假设左室中溶液体积为1L,忽略体积变化)。
19. 是新能源汽车的动力电池之一,一种以锂磷矿石[(或),含、、、、等杂质]来制备的工艺流程如下:
已知:一些难溶物质的溶度积常数如下表:
物质
回答下列问题:
(1)“酸性废气”为___________(填化学式),“滤渣1”的主要成分为、磷酸盐及___________(填化学式)。
(2)“碱化”时,当时,调节为11,此时___________。
(3)“碱化”时,逐滴加入溶液,若、、浓度相近,则析出的顺序依次为___________(填元素符号)。
(4)“沉锂”时,所得“滤液”的成分为___________(填化学式)。
(5)在高温条件下,由制备时同时生成和,该反应的化学方程式为:___________。
(6)一种新型的可充电电池的工作示意图如图所示,其中锂离子导体膜只允许通过。放电时正极的电极反应式为:___________;充电时,每转移电子,左室中电解质的质量减轻___________。
20. 合成甲醇的绿色新途径是利用含有的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.___________
(1)已知,写出反应Ⅲ的热化学方程式:___________;、与分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为___________。
(2)在恒温恒容下反应物投料比对平衡转化率的影响如图A所示,相同时间内甲醇产率随反应温度的变化如图B所示。
图A中随着投料比的增大,增大的原因是___________。根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因是___________。
(3)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一,通过相关实验获得两种催化剂X、Y对反应I的催化效能曲线如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为速率常数,为活化能,R和C为常数)。
其中催化效能较高的是___________(填“X”或“Y”)。
(4)将与按投料比充入密闭容器中,在温度为、压强为时只发生反应Ⅲ,测得平衡时混合气体中物质的量分数为50%,则的转化率为___________;压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数,用含的代数式表示)。
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2026年高二上学期期末模拟试题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是
A. 铜锡合金在湿润环境中比在干燥环境中更易生锈
B. 生铁(铁碳合金)制作的铁锅不易生锈
C. 钢柱在水下比在空气与水的交界处更易生锈
D. 航海船只的船底四周镶嵌锌块,利用了阴极电保护法
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜锡合金在湿润环境中形成原电池,锡比铜活泼,原电池反应使锡腐蚀速率加快,比在干燥环境中更容易生锈,故A正确;
B.生铁中,铁比碳活泼,铁作负极发生电化学腐蚀,所以生铁制作的铁锅更容易生锈,故B错误;
C.钢柱在水中发生吸氧腐蚀,水的交界处氧气浓度大于水下氧气浓度,更易发生吸氧腐蚀,更容易生锈,故C错误;
D.航海船只的船底四周镶嵌锌块,锌作负极发生氧化反应,船体作正极被保护,利用了牺牲阳极的阴极保护法,故D错误;
故答案为:A。
2. 下列滴定实验操作错误的是
A. 润洗时,待装液润湿内壁后从上口倒出
B. 滴定时,滴定管尖嘴应伸入锥形瓶内
C. 滴定读数时,可单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D. 用酸式滴定管盛装酸性溶液,读数时可读液面两侧最高点
【答案】A
【解析】A.滴定管润洗:从滴定管上口加入少量待盛液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从滴定管下部放出,重复操作2~3次,故A错误;B.滴定时,滴定管尖嘴应伸入锥形瓶内,防止标准液滴落在锥形瓶外,造成误差,故B正确;C.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,视线与凹液面最低处平视,故C正确;D.高锰酸钾溶液为紫色,影响观察凹液面的最低处,则可读液面两侧最高点,故D正确;故选A。
3.下列离子方程式书写错误的是
A.溶液和溶液混合:
B.加入将沉为碳酸锰:
C.酸性溶液滴入草酸中:
D.锅炉水垢中加入饱和溶液:
【答案】C
【解析】A.Al3+和S2-发生双水解生成Al(OH)3和H2S,A正确;B.Mn2+与HCO反应生成MnCO3沉淀,同时释放CO2和H2O,电荷守恒且符合实际反应,B正确;C.草酸为弱酸,离子方程式中用化学式表示,C错误;D.CaSO4与CO发生沉淀转化生成CaCO3,符合溶度积规则,D正确;故选C。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 图1装置用于精确测定中和反应的反应热
B. 图2装置用于制备无水
C. 图3装置用于模拟侯氏制碱法制备
D. 图4装置用于电解精炼铜
【答案】B
【解析】
【详解】A.为减少热量损失,应用玻璃搅拌器,不能用铜制搅拌器,故A错误;
B.加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2,需要在干燥HCl氛围中,防止Mg2+水解,故B正确;
C.侯氏制碱法,先通氨气,再通入二氧化碳,故C错误;
D.精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,根据题中所给装置,精铜作阳极,粗铜作阴极,故D错误;
答案为B。
5. M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A. 与可以发生化合反应
B. 仅含M、W、Y的某种盐酸能与酸反应又能与碱反应
C. 第一电离能由大到小的顺序为
D. 工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
【答案】A
【解析】
【分析】M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,M是H元素;W是第二周期未成对电子数最多的元素,W是N元素;X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,X是O元素、Y是S元素;的d轨道有10个电子,Z是Cu。
【详解】A.NO2与H2O反应生成HNO3和NO,该反应不是化合反应,故A错误;
B.仅含H、N、S元素的盐(NH4)2S,能与酸反应又能与碱反应,故B正确;
C.N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能依次减小,第一电离能由大到小的顺序为N>O>S,故C正确;
D.工业上可用碳还原氧化铜冶炼Cu的单质,故D正确;
选A。
6. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 强酸强碱盐的水溶液不一定显中性
B. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
C. 向、的饱和溶液中加入少量,溶液中变大
D. 溶液和溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.强酸强碱盐的水溶液不一定呈中性,如NaHSO4溶液显酸性,故A正确;
B.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中存在电荷守恒,所以,故B错误;
C.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,c(Ag+)浓度变大,但AgCl、AgBr的溶度积常数不变,所以溶液中不变,故C错误;
D.NaCl溶液和溶液均显中性,但NaCl为强酸强碱盐,不影响水的电离,而为弱酸弱碱盐,促进水电离,所以两溶液中水的电离程度不同,故D错误;
故答案为:A。
7 化学能与电能的相互转化在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 装置甲工作一段时间后,阳极产物与阴极产物的物质的量之比为1:2
B. 装置乙可以实现铁上镀光亮的铜镜
C. 装置丙若银电极增重37.8g,理论上有0.35mol电子通过外电路
D. 装置丁的正极反应式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置甲为电解熔融氯化钠,阳极反应为 2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为 2Na++2e−=2Na,阳极产物与阴极产物物质的量之比为1:2,A正确。
B.电镀要求待镀金属(铁)作阴极,镀层金属(铜)作阳极,且电解质含铜离子,B正确;
C.装置为原电池,银电极为正极,电极反应式为Ag++e-=Ag。增重37.8g Ag,物质的量为 =0.35mol,每1 mol Ag⁺还原需1 mol e⁻,故转移电子0.35 mol,C正确。
D.装置丁不能组成原电池,D错误;
故选D。
8. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. PCl3和NCl3 B. BeCl2(g)和HCl C. NH3和BH3 D. CO2和SO2
【答案】A
【解析】
【详解】A.PCl3中只存在P-Cl极性键、NCl3中只存在N-Cl极性键,二者中心原子价层电子对个数都是3+=4且含有1个孤电子对,二者都是三角锥形结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,故A符合题意;
B.BeCl2中只存在Be-Cl极性键,HCl中存在H-Cl极性键,BeCl2中Be原子价层电子对个数=2+=2且不含孤电子对,为直线形分子,正负电荷重心重合,为非极性分子;HCl正负电荷重心不重合,为极性分子,故B不符合题意;
C.NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有1个孤电子对,为三角锥形结构,正负电荷重心不重合为极性分子,只存在N-H极性键;BH3中B原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对,为平面正三角形结构,正负电荷重心重合,为非极性分子,只存在B-H极性键,故C不符合题意;
D.CO2中碳原子价层电子对个数=2+=2且不含孤电子对,为直线形分子,正负电荷重心重合,为非极性分子,只存在O=C极性键;SO2中S原子价层电子对个数=2+=3且含有1个孤电子对,为V形结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,只存在极性键,故D不符合题意。
答案选A。
9. 元素X、Y、Z、M与Li同周期,其组成的新型化合物A结构如下图所示,其中Y原子核外的轨道与轨道上的电子数目相等,下列叙述正确的是
A. X、Y、Z的简单氢化物的稳定性:
B. 简单离子半径大小关系:
C. 第一电离能大小顺序为
D. 化合物中环上原子均采用杂化
【答案】C
【解析】
【分析】元素X、Y、Z、M与Li同周期,Y原子核外的轨道与轨道上的电子数目相等,且形成二个价键,电子排布式为1s22s22p4,为O元素,结合化合物A中各元素形成的共价键数,推出X为C元素,Z为F元素,M为B元素;
【详解】A.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则X、Y、Z的简单氢化物的稳定性:,选项A错误;
B.简单离子半径大小关系:,选项B错误;
C.第一电离能大小顺序为,选项C正确;
D.化合物中环上原子C原子均采用杂化,其他为杂化,选项D错误;
答案选C
10.下列实验方案能达到目的的是
选项
实验目的
方案设计
A
比较正反应活化能和逆反应活化能大小
为基元反应,将盛有的密闭烧瓶浸入冷水,观察现象
B
证明的水解为吸热过程
常温下测定溶液的,加热一段时间后再次测定其,比较大小
C
比较与的大小
常温下,向溶液中滴入2滴溶液,再滴入2滴溶液,观察现象
D
探究温度对反应速率的影响
已知 ,加热,观察溶液颜色变化
【答案】A
【解析】A.通过降温使平衡向生成N2O4的方向移动,说明正反应放热(ΔH<0),基元反应的ΔH=Ea正−Ea逆<0,因此Ea正<Ea逆,实验现象可间接比较正、逆反应活化能的大小,故选A;B.加热促进水解,但温度升高会增大水的离子积,导致pH可能降低,无法直接证明水解吸热,故不选B;C.常温下,向溶液中滴入2滴溶液,生成白色沉淀氢氧化镁,氢氧化钠有剩余,再滴入2滴溶液,剩余氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,无法说明的Ksp更小,故不选C;D.加热观察颜色变化仅反映平衡移动方向,无法探究温度对速率的影响,故不选D;故选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列实验操作规范且能达实验目的的是
A.测定中和热 B.测定醋酸溶液的浓度 C.排滴定管的气泡 D.量取15 mL的KMnO4溶液
【答案】BC
【解析】A.测定中和热,大小烧杯口应该齐平,否则保温效果不好,A错误;B.NaOH标准溶液与锥形瓶中的待测浓度的醋酸发生中和反应产生CH3COONa和水,当二者恰好反应时,指示剂酚酞会由无色变为浅红色,半分钟内不再变为无色,根据恰好反应时n(NaOH)=n(CH3COOH),结合滴定消耗NaOH标准溶液的体积、待测醋酸溶液的体积,就可以计算出醋酸溶液的浓度,B正确;C.碱式滴定管排气泡时应将橡胶向上弯曲排出气泡,C正确;D.滴定管读数应该保留两位小数, D错误; 故选BC。
12. 下列实验设计可以达到目的是
实验目的
实验设计
A
证明升温可以加快化学反应速率
两支试管(编号1、2)各盛酸性溶液,分别滴加溶液,将1试管升温至,根据溶液褪色时间比较反应速率
B
证明和之间的反应是可逆的
向溶液中加入溶液,充分反应后,滴加溶液,溶液变红色
C
证明比更难溶
向浓度均为的与混合溶液中滴加2滴的溶液,只有黑色沉淀生成
D
证明
用计分别测饱和和溶液的,前者大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4与H2C2O4反应离子方程式为:5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据题意可知,酸性高锰酸钾溶液过量,因此无法观察到明显的褪色现象,A错误;
B.溶液过量,反应后滴入KSCN溶液,溶液变为红色,不能证明溶液中存在,B错误;
C.只有黑色沉淀生成说明银离子和硫离子反应生成硫化银沉淀,则硫化银更难溶,C正确;
D.溶液浓度不同,无法比较两者Ka值大小,D错误;
故合理选项是C。
13. 利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生,同时利用该电池电解溶液制取溶液和溶液,装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法错误的是
A. 电池总反应:
B. 电解装置中离子交换膜为阴离子交换膜
C. A、B、C对应的物质分别是、浓溶液、溶液
D. 扩散到乙室将对电池电动势产生影响
【答案】BC
【解析】
【分析】由题意可知,甲通入氨气,氨气和铜离子生成,导致溶液中铜离子浓度减小,则铜电极失去电子发生氧化反应生成铜离子,铜离子又和氨气生成,为负极,则右侧乙室中电极为正极;
【详解】A.由分析可知,左侧负极是,正极铜极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜:,则电池总反应为,A正确;
B.电解装置中左侧为阳极、右侧为阴极,阴极水得到电子放电生成氢气和氢氧根离子:,阳极水失去电子放电生成氧气和碳酸氢根离子:,左侧钠离子移动的右侧得到氢氧化钠,故为阳离子交换膜,B错误;
C.由B分析可知,B、C对应的物质分别是浓溶液、溶液,但是A不是氯化钠,否则氯离子会放电发生反应,C错误;
D.氨气扩散到乙室会与铜离子反应生成,铜离子浓度降低,铜离子得电子能力减弱,因此将对电池电动势产生影响,D正确;
故选BC。
14. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含、、、、的单质或+2价氧化物)中富集回收得到含钴成品的工艺如下,下列说法正确的是
A. 滤渣1的主要成分是
B. 可以用KSCN检验是否需要补加
C. 沉锰过程中每产生,理论上可产生
D. “沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0左右,其反应的离子方程式为
【答案】AC
【解析】
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含、、、、的单质或+2价氧化物的废渣,得到含有Co2+、、Zn2+、Fe2+、等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4;向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3,则“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3,滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+;接着加入Na2S2O8,调节pH进行“沉锰”,加入强氧化剂NaClO将溶液中Co2+氧化为Co3+,调节pH使Co3+形成沉淀Co(OH)3,据此解答。
【详解】A.根据分析,滤渣1的主要成分是,故A正确;
B.KSCN检验Fe3+,无法检验溶液中是否还存在亚铁离子,所以不可以用KSCN检验是否需要补加,故B错误;
C.沉锰过程中会发生离子方程式,所以每产生,理论上可产生,故C正确;
D.“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0左右,根据原子守恒,其反应的离子方程式为,故D错误;
答案选AC。
15.常温下,将NaOH溶液滴加到乙二酸()溶液中,混合溶液的pH与[或]的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.曲线Ⅱ表示pH与的变化关系
B.乙二酸的的数量级为
C.溶液呈酸性
D.时,
【答案】D
【解析】草酸的电离平衡常数、则有即;同理有,由此分析作答。A.据分析有或,Ka1>Ka2,则曲线Ⅱ代表pH与的变化关系,A正确;B.由A解析可知代表曲线Ⅰ,则有-lgKa2=4.27,,B正确;
C.由B的解析可知Ka2=10-4.27同理可以得出Ka1=10-1.25则,有Ka2>Kh2,的电离程度大于其水解程度,因此溶液呈酸性,C正确;D.溶液中存在电荷守恒,常温下pH=7则溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,因此,D错误;故选D。
第II卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)宋代《千里江山图》历经千年色彩依然,所用颜料由石绿、雌黄、赭石、碎碟、朱砂等绘制而成,其中含有硅、铜、锌、铁等元素。回答下列问题:
(1)基态铁原子的核外电子排布式为_______;基态Fe2+核外电子的空间运动状态有_______种,其电子占据的最高能层符号为_______。
(2)研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关,例如:Cu2+、Fe2+、Fe3+等。Cu+呈无色的原因是_______。
(3)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示。元素2在周期表中位于第四周期第_______族,解释元素2的远远大于的主要原因是_______。用表示元素的第n电离能,则图中的a、b、c分别代表第三周期元素的_______(填“”、“”或“”)随原子序数递增的变化。
电离能
元素1
906
1733
元素2
746
1958
(4)基态硅原子的价电子轨道表示式为_________________。已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中H的化合价为_______,SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为____________。
【答案】(1)或(2分) 14(1分) M(1分)
(2)没有未成对电子(1分)
(3)IB(1分) 铜失去1个电子后的核外电子排布为,达到较稳定的全满结构(1分)
、、(1分)
(4)(1分) -1(1分)
(2分)
【解析】(1)Fe为26号元素,基态铁原子的核外电子排布式为或;Fe2+失去4s电子,占据轨道数为1+1+3+1+3+5=14,核外电子的空间运动状态14种,其电子占据的最高能层为第三层,符号为M。
(2)阳离子的颜色与未成对电子数有关,Cu+的价电子排布式为3d10,没有未成对电子;
(3)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而Zn为[Ar]3d104s1,根据洪特规则,铜达到了稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大,故元素1为Zn;元素2为Cu,铜位于第四周期第ⅠB族;Cu铜失去1个电子后的核外电子排布为,达到较稳定的全满结构,所以Cu的远远大于的;Mg的基态原子3s轨道为全充满,较稳定,比相邻的ⅠA和ⅢA族元素的第一电离能大,P的3p能级上半充满,较稳定,比相邻的ⅣA和ⅥA族的第一电离能大,故c图表示第一电离能;当第三周期元素原子均失去1个电子后,Na+的2p轨道全充满,较稳定,故第二电离能陡然升高,故a图表示第二电离能;当失去两个电子后,Mg2+的2p轨道全充满,较稳定,故第三电离能比Na大,故b图表示第三电离能,图a、b、c分别为、、;
(4)基态硅原子的价电子为3s23p2,轨道表示式为;电负性Cl>H>Si,Si—H中,电子偏向于H,则SiHCl3中H的化合价为-1,SiHCl3水解生成硅酸、HCl和H2,故SiHCl3与浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为。
17. 碳酸钠是一种重要的化工原料。某小组模拟侯氏制碱法,制备碳酸钠并测定粗品中碳酸氢钠杂质的含量。回答下列问题:
I.碳酸钠的制备
下图装置中,有白色晶体析出,经过滤、洗涤、灼烧,得到碳酸钠粗产品。
(1)实验时,须先从___________管(填“a”或“b”)通入氨气,有同学建议在甲装置的b管下端连接乙装置,目的是___________,无水氯化钙的作用是___________。
II.测定碳酸钠粗品中碳酸氢钠的含量
①称取粗品wg溶于水配成溶液,用仪器m取于锥形瓶中,滴加4~6滴指示剂a,摇匀。
②用盐酸滴定至红色刚好消失(约8.2),消耗盐酸体积为。
③继续滴加4~6滴指示剂b,摇匀,用盐酸滴定至终点(约3.8),消耗盐酸体积为。
(2)仪器m的名称是___________。
(3)关于滴定操作,下列说法正确的是___________。
A. 滴定前应检查滴定管是否漏水,进行洗涤、润洗
B. 进行滴定操作时,眼睛要始终注视着滴定管内液面的变化
C. 读数时应将滴定管从架上取下,捏住管中间,使滴定管保持垂直
D. 当滴定最后时改为半滴,用锥形瓶内壁沾下悬挂的液滴,再用洗瓶吹出少量蒸馏水冲洗内壁
(4)指示剂a可选用___________,③中滴定终点的现象为___________。
(5)该粗品中的质量分数为___________ (用含w、的式子表示)。②中若开始时读数准确,终点时采用俯视的读数方法,会使测得的的质量分数___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. a ②. 增大气体与溶液的接触面积,促进反应充分进行 ③. 吸收氨气,防止污染环境
(2)碱式滴定管 (3)AD
(4) ①. 酚酞 ②. 滴入最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复原来的颜色
(5) ①. ②. 偏大
18.(12分)水溶液中的离子反应与平衡在生产和生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)相同条件下,pH=10的氨水和pH=10的氢氧化钠溶液,水的电离程度_______(填“前者大”、“后者大”或“相同”)。向氨水中滴加同浓度的CH3COOH溶液,滴加过程中_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)Na2S又称臭碱、硫化碱,用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因_______。Na2S溶液中,_______(写出表达式,不含Na+)。
(3)常温下,向5mL浓度为溶液中加入0.1molNH4NO3晶体(假设溶液体积不变),溶液呈中性,则NH3⋅H2O的电离平衡常数_______。
(4)烟气中的SO2可以用钠碱循环法加以处理,用Na2SO3溶液作为吸收液。25℃,、、的物质的量分数与pH的关系如图1所示。当吸收液pH降低为一定数值时,又可将吸收液通入如图2所示的电解槽(电极为惰性电极)进行再生。
①25℃时,吸收液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_______;
②当吸收液pH=5.9时,可进行再生至pH≥8.9,其中放电的电极反应式为_______,再生后的吸收液中的最小值为_______,此时若有1molNa+通过离子交换膜,则再生后溶液中的的物质的量为_______(保留一位小数,假设左室中溶液体积为1L,忽略体积变化)。
【答案】(1)相同(1分) 增大(1分)
(2) (1分) (1分)
(3)(2分)
(4)①(2分)
②(2分) 100(2分) 1.1mol(2分)
【解析】(1)溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度,都代表了水的电离程度,相同条件下,pH=10的氨水和pH=10的氢氧化钠溶液,氢氧根离子浓度相同,则氢离子浓度也相同,水的电离程度相同。氨水中, ,温度不变电离平衡常数不变,氨水中加入醋酸导致溶液中c(OH-)减小,在滴加过程中逐渐增大。
(2)Na2S是强碱弱酸盐,Na2S溶液水解呈碱性,离子方程式主要为:。Na2S溶液中,存在物料守恒,电荷守恒:,二式合并,得到 (写出表达式,不含Na+)。
(3)常温下,向5mL浓度为溶液中加入0.1molNH4NO3晶体(假设溶液体积不变),溶液呈中性,则10-7mol/L,依据电荷守恒可知, ,则混合溶液中含0.1mol的,结合物料守恒可知混合溶液中含5×10-4mol的NH3·H2O,则平衡常数=2×10-5mol/L。
(4)H2SO3在水溶液中分步电离: 、,则随着pH不断增大,亚硫酸浓度不断降低,亚硫酸氢根浓度先逐渐增大后逐渐减小,随着亚硫酸氢根浓度逐渐减小亚硫酸根浓度逐渐增大;
①由图1可知,25℃时,吸收液pH=6.9时,亚硫酸氢根浓度等于亚硫酸根浓度,则吸收液pH=7时,亚硫酸氢根浓度略小于亚硫酸根浓度,且溶液呈中性,则溶液中各离子浓度的大小关系为;
②当吸收液pH=5.9时,可进行再生至pH≥8.9,由图2可知,右侧为阳极, 在阳极放电发生氧化反应生成硫酸根,则电极反应式为:;
由图1知:,再生后的吸收液pH≥8.9,时,即≤10-8.9mol/L, ,当最大时,值最小,则代入=10-8.9mol/L,得再生后的吸收液中的最小值=102=100;
左室中:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,此时若有1molNa+通过离子交换膜,则生成了1molOH-,又,消耗1mol,生成1mol; pH=5.9的原吸收液中,==,设c()=x,则c()=10x,pH=8.9的吸收液中,c()=x+1,c()=10x-1,此时==100,解得x≈0. 1mol,故再生后溶液中的的物质的量为1. 1mol。
19. 是新能源汽车的动力电池之一,一种以锂磷矿石[(或),含、、、、等杂质]来制备的工艺流程如下:
已知:一些难溶物质的溶度积常数如下表:
物质
回答下列问题:
(1)“酸性废气”为___________(填化学式),“滤渣1”的主要成分为、磷酸盐及___________(填化学式)。
(2)“碱化”时,当时,调节为11,此时___________。
(3)“碱化”时,逐滴加入溶液,若、、浓度相近,则析出的顺序依次为___________(填元素符号)。
(4)“沉锂”时,所得“滤液”的成分为___________(填化学式)。
(5)在高温条件下,由制备时同时生成和,该反应的化学方程式为:___________。
(6)一种新型的可充电电池的工作示意图如图所示,其中锂离子导体膜只允许通过。放电时正极的电极反应式为:___________;充电时,每转移电子,左室中电解质的质量减轻___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)、、
(4)
(5)
(6) ①. ②. 1.3
【解析】
【分析】锂磷矿石加浓硫酸焙烧,得到氟化氢、硫酸盐,二氧化硅不反应,水浸,不溶性物质主要有、磷酸盐及硫酸钙,过滤所得滤液加氢氧化钠碱化,沉淀除去镁、铝、铁的离子,所得滤液加饱和碳酸钠溶液沉锂得到碳酸锂沉淀,所得滤液主要溶质为硫酸钠,碳酸锂高温下与C6H12O6、FePO4反应制得,据此分析;
【小问1详解】
根据分析,“酸性废气”为HF;“滤渣1”的主要成分为、磷酸盐及;
【小问2详解】
根据的=,当时,调节为11,此时==mol/L;
【小问3详解】
根据表中难溶物质的溶度积常数,“碱化”时,逐滴加入溶液,若、、浓度相近,则析出的顺序依次为、、;
【小问4详解】
根据分析,“沉锂”时,所得“滤液”的成分为;
【小问5详解】
在高温条件下,由与C6H12O6、FePO4反应制备时同时生成和,该反应的化学方程式为:
【小问6详解】
新型的可充电电池,放电时钙为负极,右侧为正极,发生还原反应,放电时正极的电极反应式为:;充电时,左侧钙电极为阴极,电极反应式为,为维持电荷守恒,Li+通过锂离子导体膜进入左侧区域,故每转移电子,左室中电解质的质量减轻。
20. 合成甲醇的绿色新途径是利用含有的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.___________
(1)已知,写出反应Ⅲ的热化学方程式:___________;、与分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为___________。
(2)在恒温恒容下反应物投料比对平衡转化率的影响如图A所示,相同时间内甲醇产率随反应温度的变化如图B所示。
图A中随着投料比的增大,增大的原因是___________。根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因是___________。
(3)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一,通过相关实验获得两种催化剂X、Y对反应I的催化效能曲线如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为速率常数,为活化能,R和C为常数)。
其中催化效能较高的是___________(填“X”或“Y”)。
(4)将与按投料比充入密闭容器中,在温度为、压强为时只发生反应Ⅲ,测得平衡时混合气体中物质的量分数为50%,则的转化率为___________;压强平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数,用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 增大了氢气的浓度,上述平衡均正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率 ②. 温度低于时,温度越高,反应速率逐渐加快,甲醇产率逐渐增大;温度高于,温度越高,反应I和Ⅲ正向进行程度小,或催化剂活性降低导致反应速率减慢,甲醇产率越小
(3)X (4) ①. 75% ②.
【解析】
【小问1详解】
已知,根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ,反应Ⅲ热化学方程式:;、与分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,根据,其关系为。
【小问2详解】
投料比越大,氢气的浓度越大,平衡正向移动,使二氧化碳的消耗量增加,转化率提高,故原因为:增大了氢气的浓度,使平衡正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率;结合反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,根据图B,甲醇产率呈如图所示变化的原因是温度低于时,温度越高,反应速率逐渐加快,甲醇产率逐渐增大;温度高于,温度越高,反应I和Ⅲ正向进行程度小,或催化剂活性降低导致反应速率减慢,甲醇产率越小。
【小问3详解】
结合,由图可知,直线 X斜率小,Ea小,催化效能高(或活化能小,催化效能高),则催化效能较高的是X。
【小问4详解】
将与按投料比充入密闭容器中,在温度为、压强为时只发生反应Ⅲ,平衡时混合气体中的物质的量分数为50%,则列出三段式:
,解得x=0.75,则的转化率为;平衡时总物质的量为1.5mol,压强平衡常数 =。
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