内容正文:
嘉峪关市第一中学2025-2026学年第一学期阶段性考试(三)
高二化学试卷
(考试时间:75分钟,满分:100分)
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 中华传统文化蕴含大量化学知识,下列说法错误的是
A. “高奴县有洧水,可燃”,洧水(石油)燃烧过程涉及化学能转化为热能
B. “冰,水为之,而寒于水”,说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
C. “丹砂()烧之成水银,积变又还成丹砂”,两个反应互为可逆反应
D. “衣裳垢,和灰清浣”,古人用草木灰洗衣涉及盐类水解原理
2. 下列图示装置不能达到实验目的的是
A. 图1:验证温度对化学平衡的影响
B. 图2:测定锌与稀硫酸的反应速率
C. 图3:验证FeCl3溶液对H2O2分解有催化作用
D. 图4:研究浓度对反应速率的影响
3. 下列说法不正确的是
A. 在相同温度下,相等的、溶液,相等
B. 的燃烧热是,则
C. 的溶液不一定呈酸性
D. 在相同温度下,相等的盐酸、溶液,
4. 已知:平衡常数K随温度的变化如下表,下列说法正确的是
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
A. 正反应吸热反应
B. ℃时,反应达到平衡,
C. 恒温时增大压强,正反应速率增大,K值增大
D. ℃时,容器中投入、、、,反应向正方向进行
5. 工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应: ,该反应达到平衡后,下列措施①减小体系压强;②升高温度;③增大浓度;④恒容条件下充入惰性气体;⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是
A. ②④⑤ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①③
6. 下列反应离子方程式或化学方程式书写不正确的是
A. 闪锌矿遇溶液生成铜蓝
B. 水热法制备
C. 将通入含的废水中:
D. 向溶液中滴加溶液:
7. 下列叙述正确的是
A. 的盐酸溶液中等于,稀释1000倍后二者的比值几乎不变
B. 常温下,水电离的的溶液中、、、、一定能大量共存
C. 常温下,盐酸溶液的,则盐酸溶液的
D. 某温度下的离子积为,等体积的的溶液与的溶液混合后溶液呈中性
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中所含离子数
B. 常温下,的溶液中,所含的数目等于
C. ()分子中含有的键数为
D. 常温下,的溶液中数目为
9. 时某些弱酸的电离平衡常数如下表所示:
常温下稀释、两种酸时,溶液的随水量变化的曲线如图,下列说法正确的是
A. 相同浓度的和的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是:
B. 图像中a、c两点所处的溶液中相等(代表或)
C. 图像中a、b两点所处的溶液中,a点对应溶液导电能力强
D. 向溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:
10. 对于可逆反应,下列研究目的和示意图相符的是
研究目
A.温度对平衡体系的影响
B.只改变压强对反应影响
图示
研究目的
C.恒容时加入对平衡体系的影响
D.恒温时加入催化剂对平衡体系的影响
图示
A. A B. B C. C D. D
11. 下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
是弱电解质
用计测量物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的,比较溶液大小
B
向溶液中先滴加2滴溶液,再滴加4滴溶液,观察生成沉淀的颜色
C
抑制水解,并防止被氧化
配制溶液时,先将溶于适宜浓盐酸中,再用蒸馏水稀释到所需浓度,最后在试剂瓶中加入少量铜粉
D
测新制氯水的
用玻璃棒蘸取新制氯水点滴在试纸上,再与标准比色卡对照
A. A B. B C. C D. D
12. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了单位体积内活化分子的数目
C. 过程b中,①反应速率比②慢
D. 过程b使用了催化剂,通过减小反应热来提升反应速率
13. 25° C时,0.100 mol· L-1盐酸滴定25. 00 mL0. 1000 mol . L-1'氨水的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 滴定时,可迄用甲基橙或酚酞为指示剂
B. a、b两点水电离出的OH-浓度之比为10-4. 12
C. c点溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-) >c(NH4+)>c(H+) >c(OH-)
D. 中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时消耗相同浓度盐酸的体积相等
14. 常温下,Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(FeS)=6.3×10-18。FeS和MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(X2+表示Fe2+或Mn2+),下列说法错误的是( )
A. 曲线I表示MnS的沉淀溶解平衡曲线
B. 升高温度,曲线Ⅱ上的c点可沿虚线平移至d点
C. 常温下,反应MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K≈4×104
D. 向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由b点沿工线向a点方向移动
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
15. 铬酰氯一种无机化合物,化学式为,熔点,沸点,常温下为深红棕色液体,放置在空气中会迅速挥发并水解,主要在有机合成中作氧化剂,氯化剂和溶剂。在实验室中可由重铬酸、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯,反应机理为:浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成和氯化氢气体两种中间产物,然后迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如下(夹持装置略):
回答下列问题:
(1)盛放浓硫酸的装置的名称是______。B的进水口为______(填“a”或“b”)。
(2)浓硫酸在反应前应装入冰箱中冷却至左右,其目的是______。
(3)写出与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学反应方程式______。
(4)反应结束后,用电热套加热装置A,收集左右的馏分,收集装置选用冰水浴的目的是______。
(5)图中C装置未画出,应为下列装置中的哪一种______(填标号),该装置的作用是______。
16. 乙二酸(俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)常温下,向草酸溶液中逐滴加入溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液的关系如图所示[如]。
①______。
②当溶液中时,溶液的为______。
(2)可以使酸性溶液褪色,生成价锰离子,医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。反应原理为。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定。
①滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是______(填序号)。
a. b. c.
②该滴定过程是否需要加入指示剂?______(填“需要”或“不需要”),滴定终点的标志为______。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏低的是______(填字母)。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出
b.配制标准溶液,定容时仰视刻度线读数
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入标准溶液
d.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
④若某次滴定前、滴定后酸性标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示,消耗酸性标准溶液体积为______,已知酸性标准溶液的物质的量浓度为,若按该滴定数据进行计算,则该血液中含钙______。
17. 某校化学研究小组以炼锌钴渣(主要含有、、、的金属硫化物)为原料制备(氢氧化高钴)的流程如图,以实现“变废为宝”。
已知:常温下,部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于)时的如表所示。
离子
开始沉淀时的
—
完全沉淀时的pH
回答下列问题:
(1)培烧时气体与炼锌钴渣逆流而行,目的是______,“X”是______(写化学式)。
(2)加入硫酸“酸浸”时发生的反应有(未配平),该反应中的氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)“除铁”时先加入的的作用为______,反应温度不宜超过的原因是______。
(4)“沉钴”时,先使用调节溶液,可将转化为,自身被还原为,发生该反应的离子方程式为______,得到的经过滤、洗涤、干燥得到较纯产品,检验沉淀是否洗涤干净的操作及现象为______。
(5)若调节“沉钴”后滤液的,同时出现和沉淀,此时溶液______。
18. 、的排放与燃烧化石燃料有很大的关系,对废气进行脱硝、脱碳处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ、脱硝
已知:①
②
③
(1)和可以发生反应: ______。
(2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应③,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A. 气体混合物的密度不再变化
B. 消耗速率和的生成速率之比为
C. 的浓度保持不变
D. 体系的温度不再发生变化
E. 和的物质的量之比为
(3)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的脱硝技术,反应原理如图1所示。用做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,当温度为______℃,______时,脱氮效果最佳。
Ⅱ、脱碳
(4)“液态阳光”是推动碳达峰、碳中和的技术新路径。反应原理为:,向容积为的恒容密闭容器中通入和,在不同催化剂X、Y的催化下发生反应。测得时,转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应能够自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②该反应适宜选用的催化剂为______(填“X”或“Y”)。
③时,d点对应容器在内的平均反应速率______。
④从催化剂活性和平衡移动两方面解释转化率:c点点的原因:______。
⑤按上述投料,若某温度下,达到平衡时,转化率为,总压强为,则该反应的平衡常数______(列出表达式即可,为以分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
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嘉峪关市第一中学2025-2026学年第一学期阶段性考试(三)
高二化学试卷
(考试时间:75分钟,满分:100分)
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 中华传统文化蕴含大量化学知识,下列说法错误的是
A. “高奴县有洧水,可燃”,洧水(石油)燃烧过程涉及化学能转化为热能
B. “冰,水为之,而寒于水”,说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
C. “丹砂()烧之成水银,积变又还成丹砂”,两个反应互为可逆反应
D. “衣裳垢,和灰清浣”,古人用草木灰洗衣涉及盐类水解原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.石油燃烧是化学能转化为热能的过程,A正确;
B.水结冰放热,说明等质量冰的能量低于水,B正确;
C.HgS加热分解为汞和硫,但汞与硫在常温下结合成HgS,反应条件不同,不满足可逆反应的定义(同一条件下正逆反应同时进行),C错误;
D.草木灰主要成分为碳酸钾,水解呈碱性,可去除油污,涉及盐类水解原理,D正确;
故答案选C。
2. 下列图示装置不能达到实验目的的是
A. 图1:验证温度对化学平衡的影响
B. 图2:测定锌与稀硫酸的反应速率
C. 图3:验证FeCl3溶液对H2O2分解有催化作用
D. 图4:研究浓度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.2NO2 N2O4.ΔH<0,只有温度不同,可验证温度对平衡的影响,A项正确;
B.用注射器测定一定时间内产生气体的体积,计算化学反应速率,B项正确;
C.温度和催化剂都不同,不能验证FeCl3对H2O2分解有催化作用,故C错误;
D.草酸的浓度不同,其他条件相同,则研究浓度对反应速率的影响,D项正确;
故选:C。
3. 下列说法不正确的是
A. 在相同温度下,相等的、溶液,相等
B. 的燃烧热是,则
C. 的溶液不一定呈酸性
D. 在相同温度下,相等的盐酸、溶液,
【答案】B
【解析】
【详解】A.在相同温度下,水的离子积常数恒定,pH相等的和溶液,相等,因此相等,A正确;
B.燃烧热通常指生成稳定产物如时的焓变,但反应中生成,此时,B错误;
C.不一定呈酸性,在温度较高时(如),中性,C正确;
D.在相同温度下,相等的盐酸(强酸)和溶液(弱酸),根据电荷守恒,在盐酸溶液中,;在溶液中,,因两溶液pH相等,温度相同,故和均分别相等,可得,D正确;
故选B。
4. 已知:平衡常数K随温度的变化如下表,下列说法正确的是
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
A. 正反应是吸热反应
B. ℃时,反应达到平衡,
C. 恒温时增大压强,正反应速率增大,K值增大
D. ℃时,容器中投入、、、,反应向正方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高,平衡常数K减小,说明平衡逆向移动,逆反应吸热,正反应放热,A错误;
B.830℃时K=1,即c(H2)c(CO2)=c(CO)c(H2O),但不一定c(CO)=c(CO2),B错误;
C.恒温增大压强(如缩小体积),反应物浓度增大,正反应速率增大;但K值只与温度有关,温度不变K不变,不会增大,C错误;
D.400℃时K=10,初始浓度c(CO)=5 mol/L、c(H2O)=1 mol/L、c(H2)=2 mol/L、c(CO2)=3 mol/L,浓度商Q===1.2<K,反应向正方向进行,D正确;
故答案为D。
5. 工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应: ,该反应达到平衡后,下列措施①减小体系压强;②升高温度;③增大浓度;④恒容条件下充入惰性气体;⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是
A. ②④⑤ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①③
【答案】D
【解析】
【详解】① 减小体系压强,该反应为气体分子数增加的反应,减小体系总压强,平衡会向气体分子数增大的方向移动,以减弱压强的减小;因此平衡向正反应方向移动;故此措施可行;
② 升高温度,已知该反应 ,表明正反应为放热反应;升高温度,平衡会向吸热反应方向移动,以减弱温度的升高;因此平衡向逆反应方向移动;故此措施不可行;
③ 增大 浓度,增大反应物 的浓度,反应物浓度增大,平衡会向减小反应物浓度的方向移动,即向正反应方向移动,以减弱这种改变;故此措施可行;
④ 恒容条件下充入惰性气体,在恒容条件下,充入不参与反应的惰性气体,体系总体积不变,各反应物和生成物的分压均未发生变化,平衡不发生移动;故此措施不可行;
⑤ 加入催化剂,催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能,从而同等倍数地加快正、逆反应速率;催化剂只改变化学反应速率,不改变平衡状态,不会引起平衡移动;故此措施不可行;
故能使平衡向正反应方向移动的有①③,D符合题意。
6. 下列反应离子方程式或化学方程式书写不正确的是
A. 闪锌矿遇溶液生成铜蓝
B. 水热法制备
C. 将通入含的废水中:
D. 向溶液中滴加溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 该离子方程式描述了ZnS与Cu2+的沉淀转化反应,由于CuS的溶度积小于ZnS,反应可行,且固体ZnS在离子方程式中保留分子式正确,A正确;
B. 该化学方程式表示TiCl4水解生成TiO2·xH2O的过程,原子守恒(Ti、Cl、O、H平衡),反应条件符合水热法要求,书写正确,B正确;;
C. 离子方程式中,H₂S为弱酸,通入废水时应以分子形式参与反应,正确写法为H2S + Hg2+ = HgS↓ + 2H+,C错误;
D. 该离子方程式表示Al3+与S2-的双水解反应,生成Al(OH)3和H2S,原子和电荷守恒,符合反应原理,书写正确,D正确;
故选C。
7. 下列叙述正确的是
A. 的盐酸溶液中等于,稀释1000倍后二者的比值几乎不变
B. 常温下,水电离的的溶液中、、、、一定能大量共存
C. 常温下,盐酸溶液的,则盐酸溶液的
D. 某温度下的离子积为,等体积的的溶液与的溶液混合后溶液呈中性
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,pH=4的盐酸溶液中氯离子浓度与氢离子浓度相等,加水稀释1000倍后,氯离子浓度为:=10-7 mol/L,由于酸的浓度极低,必须考虑水的电离,则溶液中氢离子浓度为:+10-7 mol/L =2×10-7 mol/L,所以二者的比值发生改变,A错误;
B.常温下,水电离的氢离子浓度为10-12 mol/L的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,酸溶液中氢离子能与氢氧根离子、碳酸根离子反应,且溶液中钡离子能与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,所以五种离子在水电离的氢离子浓度为10-12 mol/L的溶液中一定不能大量共存,B错误;
C.常温下,1.0×10-8mol/L盐酸的浓度极低,必须考虑水的电离,则溶液中氢离子浓度为:1.0×10-8mol/L+1.0×10-7mol/L=1.1×10-7mol/L,所以溶液的pH略小于7,C错误;
D.由题意可知,pH为2的硫酸溶液中氢离子浓度为:c(H+)=1.0×10-2 mol/L,pH为10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子的浓度为:c(OH-)==1.0×10-2 mol/L,则两者等体积混合时,氢离子和氢氧根离子在溶液中恰好完全反应,溶液呈中性,D正确;
故选D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中所含离子数为
B. 常温下,的溶液中,所含的数目等于
C. ()分子中含有的键数为
D. 常温下,的溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体由和构成,为,离子数为,A正确;
B.水解,故数目小于,B错误;
C.1个分子含8个键,为,含键数目为,C错误;
D.未给出溶液体积,无法计算数目,D错误;
故选A。
9. 时某些弱酸的电离平衡常数如下表所示:
常温下稀释、两种酸时,溶液的随水量变化的曲线如图,下列说法正确的是
A. 相同浓度的和的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是:
B. 图像中a、c两点所处的溶液中相等(代表或)
C. 图像中a、b两点所处的溶液中,a点对应溶液导电能力强
D. 向溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.电离程度大于,故,离子浓度顺序为,A错误;
B.,和均只与温度有关,a、c两点温度相同,比值相等,B正确;
C.由图可知,b点pH小于a点,即c(H+)b>c(H+)a,故b点溶液离子浓度较大,导电能力较强,C错误;
D.酸性,通入少量生成和,离子方程式为,D错误;
故选B。
10. 对于可逆反应,下列研究目的和示意图相符的是
研究目的
A.温度对平衡体系的影响
B.只改变压强对反应的影响
图示
研究目的
C.恒容时加入对平衡体系的影响
D.恒温时加入催化剂对平衡体系的影响
图示
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,随温度升高平衡逆向移动,故的转化率降低,与图像不符,A错误;
B.根据图像可知时先达到平衡故,该反应为气体分子数减小的反应,压强越大平衡正向移动则的体积分数会越大,图像中下达到平衡时的体积分数偏小,B错误;
C.恒容时加入后反应速率加快的同时平衡正向移动,瞬间增大后逐渐减小,瞬间不变后逐渐增大,,与图像符合,C正确;
D.恒温时加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率,缩短达到平衡的时间,但平衡不移动,平衡时混合气体的总压强不变,图中显示加入催化剂后平衡时总压强减小,与事实不符,D错误;
故答案选C。
11. 下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
是弱电解质
用计测量物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的,比较溶液大小
B
向溶液中先滴加2滴溶液,再滴加4滴溶液,观察生成沉淀的颜色
C
抑制水解,并防止被氧化
配制溶液时,先将溶于适宜浓盐酸中,再用蒸馏水稀释到所需浓度,最后在试剂瓶中加入少量铜粉
D
测新制氯水的
用玻璃棒蘸取新制氯水点滴在试纸上,再与标准比色卡对照
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用pH计测量相同物质的量浓度的醋酸和盐酸的pH,醋酸pH大于盐酸,说明醋酸电离程度小,为弱电解质,方案正确,A正确;
B.由于AgNO3溶液过量,后续滴加的KI溶液会直接与Ag+反应生成AgI沉淀,而不能证明发生了由AgCl向AgI的沉淀转化,故无法达到实验目的,B错误;
C.溶于浓盐酸可抑制Fe2+水解,但加入铜粉会引入Cu2+杂质,应加入铁粉防止亚铁离子被氧化,方案不完善,C错误;
D.氯水中次氯酸具有强氧化性,会使pH试纸漂白,无法准确显示pH值,方案错误,D错误;
故选A。
12. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了单位体积内活化分子的数目
C. 过程b中,①反应速率比②慢
D. 过程b使用了催化剂,通过减小反应热来提升反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,过程b活化能低于过程a,以过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目,B正确;
C.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,C正确;
D.过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应热,D错误;
故答案为:D。
13. 25° C时,0.100 mol· L-1盐酸滴定25. 00 mL0. 1000 mol . L-1'氨水的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 滴定时,可迄用甲基橙或酚酞为指示剂
B. a、b两点水电离出的OH-浓度之比为10-4. 12
C. c点溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-) >c(NH4+)>c(H+) >c(OH-)
D. 中和等体积等pH氨水和NaOH溶液时消耗相同浓度盐酸的体积相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲基橙变色范围为3.1~4.4,酚酞变色范围为8~10,盐酸滴定氨水恰好完全反应时溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A错误;
B.a溶液呈碱性,则主要是NH3·H2O的电离抑制水解,pH=9.24,则溶液中c水(H+)=10-9.24mol/L,则水电离出的c水(OH-)=10-9.24mol/L;b点溶液呈酸性,主要是NH4+的水解促进水的电离,pH=5.12,则溶液中c水(H+)=10-5.12mol/L,则水电离出的c水(OH-)=10-5.12mol/L,所以a、b两点水电离出的OH-浓度之比为=10-4.12,故B正确;
C.c点滴加了50mL盐酸,则溶液中的溶质为NH4Cl和HCl,且物质的量浓度相同,所以溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl-) > c(H+ )> c(NH4+)>c(OH-),故C错误;
D.等pH的氨水和NaOH溶液,氨水的浓度要远大于氢氧化钠溶液的浓度,所以中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时,氨水消耗相同浓度盐酸的体积更多,故D错误;
故答案为B。
【点睛】在有关水的电离的计算是,无论是酸碱的抑制,还是水解的促进,要始终把握一个点:水电离出的氢离子和氢氧根浓度相同。
14. 常温下,Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(FeS)=6.3×10-18。FeS和MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(X2+表示Fe2+或Mn2+),下列说法错误的是( )
A. 曲线I表示MnS的沉淀溶解平衡曲线
B. 升高温度,曲线Ⅱ上的c点可沿虚线平移至d点
C. 常温下,反应MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K≈4×104
D. 向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由b点沿工线向a点方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ksp(MnS)> Ksp(FeS),结合图像可知,曲线I表示的是MnS的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示的是FeS的沉淀溶解平衡曲线,故A正确;
B.升高温度,Ksp(FeS)增大,曲线Ⅱ上的c点可沿虚线向e点方向平移,故B错误;
C.常温下,反应MnS(s)+Fe2+(aq)⇌FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K== =≈4×104,故C正确;
D.温度不变,Ksp(MnS)不变,向b点溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,c(Mn2+)减小,溶液组成可由b点沿曲线I线向a点方向移动,故D正确;
答案选B。
【点睛】C项的将Mn2+和Fe2+离子的浓度之比转换为溶度积是难点,需找到题目所给出的信息和所求信息的关系。
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
15. 铬酰氯是一种无机化合物,化学式为,熔点,沸点,常温下为深红棕色液体,放置在空气中会迅速挥发并水解,主要在有机合成中作氧化剂,氯化剂和溶剂。在实验室中可由重铬酸、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯,反应机理为:浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成和氯化氢气体两种中间产物,然后迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如下(夹持装置略):
回答下列问题:
(1)盛放浓硫酸的装置的名称是______。B的进水口为______(填“a”或“b”)。
(2)浓硫酸在反应前应装入冰箱中冷却至左右,其目的是______。
(3)写出与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学反应方程式______。
(4)反应结束后,用电热套加热装置A,收集左右的馏分,收集装置选用冰水浴的目的是______。
(5)图中C装置未画出,应为下列装置中的哪一种______(填标号),该装置的作用是______。
【答案】(1) ①. 恒压分液漏斗 ②. b
(2)防止浓硫酸与反应生成的气体挥发,提高原料利用率
(3)
(4)冷却并收集(沸点,冰水浴可使其液化)
(5) ①. B ②. 吸收多余气体,防止污染空气,同时防止空气中水蒸气进入收集装置导致水解
【解析】
【分析】向装置A中的重铬酸钾与氯化钠的混合物中滴入浓硫酸反应得到铬酰氯,通过高温下蒸馏可将产品蒸出进入冰水浴中。
【小问1详解】
盛放浓硫酸的仪器为恒压分液漏斗;冷凝管下口进水(b),可保证冷凝管内充满冷却水,提升冷凝效果。
【小问2详解】
该反应为强放热反应,冷却可以减缓反应速率,防止反应过于剧烈,同时也能减少中间产物HCl的挥发,提高原料利用率。
【小问3详解】
根据反应机理,与反应生成和,配平后方程式为。
小问4详解】
沸点,加热后挥发,冰水浴可使其液化便于收集。
【小问5详解】
C装置需同时吸收和防止水蒸气进入,碱石灰(B)可满足需求,其他装置无法同时实现两个功能。
16. 乙二酸(俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)常温下,向草酸溶液中逐滴加入溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液的关系如图所示[如]。
①______。
②当溶液中时,溶液的为______。
(2)可以使酸性溶液褪色,生成价锰离子,医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。反应原理为。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定。
①滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是______(填序号)。
a b. c.
②该滴定过程是否需要加入指示剂?______(填“需要”或“不需要”),滴定终点的标志为______。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏低的是______(填字母)。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出
b.配制标准溶液,定容时仰视刻度线读数
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入标准溶液
d.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
④若某次滴定前、滴定后酸性标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示,消耗酸性标准溶液体积为______,已知酸性标准溶液的物质的量浓度为,若按该滴定数据进行计算,则该血液中含钙______。
【答案】(1) ①. (或) ②.
(2) ①. b ②. 不需要 ③. 滴入最后半滴标准溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色 ④. ad ⑤. ⑥.
【解析】
【小问1详解】
①草酸第一步电离为:,电离平衡常数表达式:,从图中曲线1与曲线2的交点可知,当时,溶液,即。代入平衡常数表达式得:,故答案为:(或);
②草酸第二步电离为:,电离平衡常数表达式,从图中曲线2与曲线3的交点可知,当时,,故。已知,同一溶液中浓度比等于物质的量比,即。代入表达式:,得,因此,故答案为:5.3;
【小问2详解】
①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,因此用酸式滴定管盛装酸性高锰酸钾溶液,滴定排气时用左手控制滴定管的活塞,拇指和食指、中指旋转活塞,使得液体流出冲出气泡,故选b;
②溶液本身为紫红色,滴定终点时,稍过量的会使溶液呈浅红色,因此不需要额外指示剂;滴定终点的标志为滴入最后半滴标准溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色,故答案为:不需要;滴入最后半滴标准溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色;
③ a.滴定过程中振荡时有液滴溅出,则消耗的体积偏小,计算出的钙含量偏低;
b.配制标准溶液时定容仰视,则标准液浓度偏低,消耗体积偏大,计算出的钙含量偏高;
c.盛装的滴定管未润洗,则标准液被稀释,消耗体积偏大,计算出的钙含量偏高;
d.开始仰视读数,结束时俯视读数,则读取的体积偏小,计算出的钙含量偏低;
因此使测定数值偏低的是 ad;
④由题,滴定前液面在,滴定后液面在,故消耗溶液体积为。根据反应和,可得:,,则,因此,故答案为:22.00;0.11。
17. 某校化学研究小组以炼锌钴渣(主要含有、、、的金属硫化物)为原料制备(氢氧化高钴)的流程如图,以实现“变废为宝”。
已知:常温下,部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于)时的如表所示。
离子
开始沉淀时的
—
完全沉淀时的pH
回答下列问题:
(1)培烧时气体与炼锌钴渣逆流而行,目的是______,“X”是______(写化学式)。
(2)加入硫酸“酸浸”时发生的反应有(未配平),该反应中的氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)“除铁”时先加入的的作用为______,反应温度不宜超过的原因是______。
(4)“沉钴”时,先使用调节溶液,可将转化为,自身被还原为,发生该反应的离子方程式为______,得到的经过滤、洗涤、干燥得到较纯产品,检验沉淀是否洗涤干净的操作及现象为______。
(5)若调节“沉钴”后滤液的,同时出现和沉淀,此时溶液______。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,提高反应速率和转化率 ②.
(2)
(3) ①. 将氧化为,便于后续除铁 ②. 防止分解
(4) ①. ②. 取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则洗涤干净
(5)
【解析】
【分析】炼锌钴渣(主要含有Co、Zn、Fe、Ni等金属元素)经过煅烧得到相应金属的氧化物,稀硫酸溶解,得到的溶液中含有的阳离子有、、、、、,加入将氧化为,加入NaOH除去铁离子得到氢氧化铁沉淀,利用过硫酸铵和氢氧化钠沉钴得到,以此解答。
【小问1详解】
逆流而行可增大接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分;焙烧时在高温下通入氧气条件下,相应元素均转化为对应氧化物,故X为S元素转化成的。
【小问2详解】
该反应方程式中Co元素由+3降为+2价,同时生成氧气过程中O元素化合价升高,配平反应为,氧化产物为,还原产物为,物质的量之比。
【小问3详解】
将氧化为,便于水解除铁;受热易分解,故温度不超过。
【小问4详解】
氧化为,自身还原为,结合碱性条件配平,发生该反应的离子方程式为;沉淀可能会有杂质,用盐酸酸化的溶液检验,具体操作和现象为取最后一次洗涤液,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则洗涤干净。
【小问5详解】
结合表格数据, ,,。
18. 、的排放与燃烧化石燃料有很大的关系,对废气进行脱硝、脱碳处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ、脱硝
已知:①
②
③
(1)和可以发生反应: ______。
(2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应③,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A. 气体混合物的密度不再变化
B. 消耗速率和的生成速率之比为
C. 的浓度保持不变
D. 体系的温度不再发生变化
E. 和的物质的量之比为
(3)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的脱硝技术,反应原理如图1所示。用做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,当温度为______℃,______时,脱氮效果最佳。
Ⅱ、脱碳
(4)“液态阳光”是推动碳达峰、碳中和的技术新路径。反应原理为:,向容积为的恒容密闭容器中通入和,在不同催化剂X、Y的催化下发生反应。测得时,转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应能够自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②该反应适宜选用的催化剂为______(填“X”或“Y”)。
③时,d点对应容器在内的平均反应速率______。
④从催化剂活性和平衡移动两方面解释转化率:c点点的原因:______。
⑤按上述投料,若某温度下,达到平衡时,转化率为,总压强为,则该反应的平衡常数______(列出表达式即可,为以分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
【答案】(1) (2)ACD
(3) ①. 300 ②.
(4) ①. 低温 ②. X ③. ④. 该反应是放热反应,若反应已平衡,温度升高平衡逆向移动;若反应未平衡,温度升高,催化剂的活性降低,使转化率降低 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应,。
【小问2详解】
A.密度,有非气体参与反应故随反应移动混合气体质量会变,V不变,故气体混合物的密度不再变化能说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.消耗速率代表正反应速率,的生成速率也代表正反应速率,故消耗速率和的生成速率之比为无法说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.CO是生成物,浓度会随着反应正向移动而增大,随着反应逆向移动而减小,故CO浓度不变说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.容积不变的绝热密闭容器中温度不变,可说明达到平衡,D符合题意;
E.物质的量之比与投料有关,不能作为平衡标志,E不符合题意;
故选ACD。
【小问3详解】
由图2可知,、时脱硝率最高。
【小问4详解】
①、,低温下,反应自发。
②相同温度下X催化剂转化率更高,适宜选用X。
③d点对应的转化率为50%,故消耗的,在内的平均反应速率。
④在一定时间内反应,温度较低时,升高温度,反应速率加快,CO2转化率增大,当温度升高到一定值时,在一定时间内反应已到达平衡,正反应放热,升温使反应逆向移动,且温度越高,催化剂活性降低,在一定时间内的反应也会使CO2转化率降低,故c点转化率低于b点。
⑤按上述投料,某温度下,达到平衡时,转化率为,总压强为,列三段式为:
平衡时总物质的量,代入分压表达式。
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