内容正文:
两江育才中学2025—2026学年高二上期期末模拟考试
化学试卷
(满分100分,考试用时90分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列过程中,将电能转化为化学能的是
A.干电池手电筒照明
B.在铁制品上镀铜
C.太阳能发电
D.人工智能机器人
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.干电池属于原电池,将化学能转化为电能,故A错误;
B.该装置为电解池,将电能转化为化学能,故B正确;
C.太阳能发电是将光能转化为电能,故C错误;
D.人工智能机器人工作过程中需要电池提供能量,是将化学能转化为电能,故D错误;
故选:B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的结构示意图:
C. 可以表示处于激发态的硼原子的电子排布图
D. 分子的s-p键形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子式:,A错误;
B.的结构示意图:,B错误;
C.2p能级3个轨道能量相同,可以表示处于基态的硼原子的电子排布图,C错误;
D.HCl分子是由H的1s能级与Cl的3p能级头碰头形成的s-pσ键,D正确;
故选D。
3. 、、是同周期元素的氢化物,下列说法中,正确的是
A. 键长:N-H>O-H>F-H B. 第一电离能:
C. 电负性: D. N-H键是p-p键
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子半径越大,键长越长,r(N)>r(O)>r(F),则键长:N-H>O-H>F-H,A正确;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,N元素的第一电离能大于O元素,第一电离能:O<N<F,B错误;
C.非金属元素的氧化性越强,电负性越强,则N<O<F,C错误;
D.N-H键是s-p键,D错误;
故答案为:A。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 向溶液通氨气至中性,铵根离子数为
B. 常温常压下所含的键数为
C. 电解精炼铜时,阳极质量减少时,外电路中转移的电子数一定为
D. 已知水解能力弱于,则的溶液中,和的总数大于
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液通氨气至中性,有,根据电荷守恒有,和会发生水解,根据物料守恒有,故,A项错误;
B.的物质的量为0.3mol,1mol中含2mol键,故0.3mol中含0.6mol键,则所含的键数为,B项正确;
C.电解精炼铜时,阳极上铁、锌、铜均失电子,若阳极上质量减少32g,则电路中转移的电子不一定是1mol,转移的电子数目不一定是,C项错误;
D.的溶液中有,水解能力弱于,说明,因此和的总数小于,D项错误;
答案选B。
5. 下列说法正确的是
A. N2分子中存在的共价键为s-sσ键和p-pπ键
B. 所有原子轨道都具有一定的伸展方向,故所有共价键都具有方向性
C. 红外光谱法可测定分子的化学键、官能团,质谱法可测定分子的相对分子质量
D. 某基态原子的价层电子排布为4d25s2,该原子N层上有3个空轨道
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2分子中N原子p轨道的3个单电子形成N≡N三键,N2分子中存在的共价键为p﹣pσ键和p﹣pπ键,故A错误;
B.H的1s电子为球形对称,s﹣s电子重叠没有方向性,则H—H键无方向性,故B错误;
C.红外线照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,则利用红外光谱可分析分子中含有的化学键或官能团的信息,质谱仪能根据最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量,故C正确;
D.该元素第N层的电子排布为4s24p64d2,d有5个轨道,基态原子第N能层上还有3个空轨道,但4f上有7个轨道均没有电子,故该原子N层上有10个空轨道,故D错误;
故选:C。
6. 下列说法正确的是
A. 图①操作用于从食盐水中提取固体
B. 图②装置用于证明非金属性强弱:
C. 图③装置能组成原电池
D. 图④操作用于分离碘并回收
【答案】C
【解析】
【详解】A.从食盐水中提取NaCl固体,应该用蒸发皿,A不符合题意;
B.本试验盐酸滴到碳酸钠固体上,产生气泡,证明盐酸的酸性强于碳酸,进入硅酸钠溶液的物质包括挥发出来的HCl以及产生的二氧化碳,硅酸钠溶液变浑浊,只能得到盐酸的酸性强于硅酸,得不到碳酸和硅酸酸性关系,另外即使可以比较出三种酸的酸性强弱,而HCl是氯元素的简单气态氢化物,H2CO3、H2SiO3分别是碳元素、硅元素的最高价含氧酸,也不能通过HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,得到三种元素非金属性的关系,B不符合题意;
C.根据原电池的构成条件活性不同的两极、电解质溶液、闭合回路,自发的氧化还原反应,可知C符合题意;
D.蒸馏时温度计水银球不能插入液面以下,温度计水银球应与蒸馏支管口下端在同一水平线上,并且冷凝水应该是下进上出,D不符合题意;
故选C。
7. 下列说法正确的是
A. 中和反应反应热测定实验中,若用银质搅拌器,则所测反应热的绝对值偏大
B. H2的燃烧热为akJ•mol-1,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-2akJ•mol-1
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2;ΔH 1<ΔH2
D. C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH =+1.9kJ•mol-1则处于相同条件下的金刚石更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.银具有良好的导热性,则中和反应反应热测定实验中,若用银质搅拌器,则所测反应热的绝对值偏小,故A错误;
B.H2的燃烧热为akJ•mol﹣1,则燃烧热方程式为H2(g)O2(g)═H2O(l) ΔH=﹣akJ•mol﹣1,即2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH=﹣2akJ•mol﹣1,题干中表示生成的是气态水,故B错误;
C.S(s)→S(g)吸热,则S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,且ΔH1<ΔH2<0,故C正确;
D.C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ•mol﹣1,则金刚石具有的能量高,因物质具有的能量越低越稳定,所以处于相同条件下的石墨更稳定,故D错误;
故选:C。
8. 某种化学品的结构如图所示,已知、、、、均为短周期主族元素,其中、、在同一周期,、同处另一周期,的简单阳离子半径是同周期中最小的,则下列说法中正确的是
A. 简单气态氢化物稳定性:X<W<Z
B. 该物质中,每个原子都达到稳定结构
C. 简单离子半径:
D. 同一周期中,元素第一电离能处在和之间的元素有3种
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,M的简单阳离子半径是同周期中最小的,可知M为Al元素,化合物中Z形成6个共价键,Z为S元素;X形成1个共价键、Y形成4个共价键、W形成2个共价键,则X为F元素、Y为C元素、W为O元素
【详解】A.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性氟大于氧大于硫,则简单气态氢化物稳定性:H2S<H2O<HF,A错误;
B.该物质中,S原子不是稳定结构,B错误;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:,C正确;
D.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的第一电离呈现增大趋势,ⅡA族、ⅤA族反常,则元素第一电离能处在Al和S之间的有Si、Mg共2种,D错误;
故选C。
9. 常温下,下列粒子在指定的溶液中一定能大量共存的是
A. KHS溶液中:、Al3+、Cl-、
B. 的溶液中:、Mg2+、、
C. 遇KSCN变红色的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、H2O2
D. 水电离出的c(H+)=1×10-12mol•L-1的溶液中:K+、Ba2+、、ClO-
【答案】B
【解析】
【详解】A.Al3+、HS﹣相互促进水解,不能大量共存,故A错误;
B.的溶液,显酸性,该组离子之间不反应,可大量共存,故B正确;
C.遇KSCN变红色的溶液,含铁离子,可催化过氧化氢的分解,不能大量共存,故C错误;
D.水电离出的c(H+)=1×10﹣12mol•L﹣1的溶液,为酸或碱溶液,酸性溶液中、ClO﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选:B。
10. 2019年诺贝尔化学奖授予古迪纳夫、惠廷汉姆和吉野彰三人,以表彰他们在锂电池研究方面的开创性工作和卓越贡献。一种钴酸锂电池的工作原理如图所示,已知总反应为:LixC6+Li1-xCoO2=LiCoO2+6C,下列说法错误的是
A. a电极为电池的负极
B. 电池工作时,转移1mol电子,a电极质量减少7xg
C. 电池工作时,正极的电极反应式为: Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
D. 对废旧的该电池进行“放电处理”,让Li+从石墨烯中脱出有利于回收
【答案】B
【解析】
【分析】由总反应式可知,放电时,石墨烯电极为原电池的负极,LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成Li+和C,电极反应式为:LixC6-xe-=6C+xLi+,钴酸锂电极为正极,在锂离子作用下,Li1-xCoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2;充电时,石墨烯电极与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,钴酸锂电极与正极相连,做阳极。
【详解】A.原电池放电时,阳离子向正极移动,结合图给信息,可知a极为负极,b极为正极,A项正确;
B.电池工作时,转移1mol电子,通过膜转移了1mol Li+,则a电极质量减少7g,B项错误;
C.电池工作时为原电池反应原理,正极发生还原反应,电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,C项正确;
D.当对废旧电池进行“放电处理”时,通过放电过程,锂离子从石墨烯中脱出,这有助于回收过程,因为脱出的锂离子更容易从废旧电池中分离和回收利用,D项正确;
答案选B。
11. 下列说法正确的是
A. NH3分子的VSEPR模型为平面三角形
B. 中B的杂化方式为sp3杂化
C. CO2分子的键角小于SO2
D. NH3的稳定性强于AsH3的原因为NH3存在分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3分子中N原子的价层电子对数为3(5﹣3)=4,含有1对孤电子对,其VSEPR模型为四面体,故A错误;
B.中B原子的价层电子对数为4(3+1﹣4)=4,VSEPR模型为正四面体,B原子杂化方式为sp3杂化,故B正确;
C.CO2是直线形分子、键角为180°,SO2分子中S原子的价层电子对数为2(6﹣2×2)=3,含有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,键角小于120°,则CO2分子的键角大于SO2,故C错误;
D.NH3的稳定性强于AsH3的原因为N的非金属性大于As,与NH3存在分子间氢键无关,故D错误;
故选:B。
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向溶液中通入气体
溶液中产生黑色沉淀
证明酸性:
B
向溶液中先滴加溶液,再滴加铁氰化钾溶液
溶液先变为红褐色,再产生蓝色沉淀
既发生了水解反应,又发生了还原反应
C
向NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入溶液,振荡
溶液中先产生淡黄色沉淀
证明
D
等体积、pH均为3的HA和HB两种酸,分别与足量的锌反应并收集气体
HA单位时间内产生的气泡数多,且最终收集的氢气多
HA酸性强于HB
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向CuSO4溶液中通入H2S气体产生黑色沉淀(CuS),该反应与酸性强弱无关,因CuS不溶于酸,不能证明H2S酸性强于H2SO4(实际H2S酸性更弱),故A错误;
B.FeCl3溶液中滴加Na2SO3溶液,Fe³⁺被还原为Fe²⁺(还原反应),同时Fe³⁺水解生成Fe(OH)3红褐色沉淀;再滴加铁氰化钾与Fe²⁺反应生成蓝色沉淀,现象与结论一致,故B正确;
C.混合溶液中、的浓度未知,由实验操作和现象不能证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)),故C错误;
D.pH相同的HA和HB,HA反应速率快且产生氢气总量多,说明HA浓度更大(酸性更弱),故D错误;
故该题选B。
13. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 加入水中:
B. 用纯碱溶液浸泡锅炉水垢:
C. 泡沫灭火器的工作原理:
D. 酸性锌锰电池的正极反应:
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 该选项给出的是化学方程式,而非离子方程式,不符合题目要求,离子方程式为,A 错误;
B. (aq) + (s) ⇌ (s) + (aq),该离子方程式为沉淀转化反应,微溶,更难溶,反应原理正确,书写符合离子方程式规则,B正确;
C. + 3 = ↓ +3 ↑,该离子方程式为与的双水解反应,生成沉淀和气体,符合泡沫灭火器工作原理,书写正确,C正确;
D. 酸性锌锰电池的正极反应中,电解质溶液呈酸性,不应生成,正极反应为 + + = ,该选项离子方程式书写错误,D错误;
故答案选AD。
14. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超30%。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
下列说法不正确的是
A. 图中、分别是、
B. 电解池A中阳离子从右向左穿过离子交换膜
C. 图示中
D. 燃料电池中的正极反应为:
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极,所以燃料电池右侧为正极,左侧为负极;装置左侧进入饱和NaCl溶液,出来稀NaCl溶液,而离子膜为阳离子交换膜,所以左侧Cl-被氧化生成氯气,为电解池阳极,右侧为电解池阴极,水电离出的氢离子被还原为氢气,同时产生OH-。
【详解】A.根据分析可知X为阳极产生的Cl2,Y为阴极产生H2,为右侧原电池提供燃料,A正确;
B.电解池A中的离子交换膜为阳离子交换膜,阳离子向阴极移动,左侧为阳极,右侧为阴极,阳离子从左向右穿过离子交换膜,B错误;
C.燃料电池中右侧为燃料电池的正极,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,生成氢氧根离子,同时左侧的Na+经离子膜迁移到正极,NaOH浓度增大,所以a%<b%,C正确;
D.燃料电池中正极氧气得电子被还原,电解质溶液显碱性,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,D正确;
答案选B。
15. 常温下,向的二元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液,滴加过程中含的三种微粒的分布系数[如的分布系数]与溶液pH的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线乙代表随的变化情况
B. 点溶液中
C. 时,约为的10倍
D. 常温下,点溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】向的二元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液,则随着pH增大,逐渐减小,先增大后减小,增大。当pH=5.75时,c(A2-)= c(HA-),当pH=2.85时,c(H2A)= c(HA-)。
【详解】A.根据分析,随着pH增大, 增大,则曲线丙代表随的变化情况,A错误;
B. 根据物料守恒可得,点时,,则,由于,因此,B错误;
C.点时,,,时,,,因此大于的10倍,C错误;
D.b点时,,,c点时,,,, ,因此点溶液中,D正确;
故选D。
16. 已知相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下,饱和溶液中-lgc()、-lgc()与-lgc(Ba2+)的关系如图。下列说法不正确的是
A. 曲线I代表BaCO3的沉淀溶解曲线,Ksp(BaCO3)的数量级为10-9
B. 加适量BaCl2固体可使溶液由m点变到n点
C. 与p点相对应的BaCO3的分散系是溶液,相对应的BaSO4的分散系是悬浊液
D. 的平衡常数K=10-1.7
【答案】D
【解析】
【分析】相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),即c(Ba2+)或﹣lgc(Ba2+)相同时BaSO4、BaCO3的饱和溶液中c()<c(),-lgc()>-lgc(),所以曲线Ⅰ、Ⅱ分别代表BaCO3、BaSO4的沉淀溶解曲线,且Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)•c()=10-5×10-3.3=10-8.3,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c()=10-6×10-4=10-10,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,所以曲线Ⅰ、Ⅱ分别代表BaCO3、BaSO4的沉淀溶解曲线,且Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)•c()=10-5×10-3.3=10-8.3,数量级为10-9,故A说法正确;
B.BaSO4饱和溶液中存在Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c(),加入适量BaCl2固体时c(Ba2+)增大、c()减小,即加入适量BaCl2固体时-lgc(Ba2+)减小、-lgc()增大,可使溶液由m点变到n点,故B说法正确;
C.p点在BaCO3沉淀溶解曲线上方、BaSO4的沉淀溶解曲线下方,为BaCO3的不饱和溶液、BaSO4的过饱和溶液,即与p点相对应的BaCO3的分散系是溶液,相对应的BaSO4的分散系是悬浊液,故C说法正确;
D.由上述分析可知,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)•c()=10﹣8.3,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c()=10﹣10,则BaCO3+=BaSO4+的平衡常数K101.7,故D说法错误;
答案为D。
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、非选择题(共4大题,52分)
17. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均类似化学平衡。
Ⅰ.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示,回答下列有关问题:
物质
HF
HClO
电离常数(K)
(1)已知硼酸在水中可产生,则在水中的电离方程式为___________。
(2)25℃时,浓度均为0.1 mol/L的NaClO溶液和NaF溶液,___________(填“>”、“=”或“<”)。
(3)已知某一元弱酸HA的电离常数,则向溶液中加入过量的HA溶液,发生反应的离子方程式为___________。
(4)25℃时,将a mol/L的氨水与0.1 mol/L的稀盐酸等体积混合,若溶液中,此时溶液___________,一水合氨的电离平衡常数为___________(用含a的表达式来表示)。
Ⅱ.室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如下表:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
Ksp
(5)向物质的量浓度相同的、、、的混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是___________(填离子符号);完全沉淀后,加酸最先溶解的沉淀是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)> (3)
(4) ①. 7 ②.
(5) ①. ②. FeS
【解析】
【小问1详解】
为一元弱酸,在水中结合生成并释放,电离方程式为; 故答案为:;
【小问2详解】
在溶液中,根据电荷守恒有,变形得;同理溶液中,酸性:,则水解程度,溶液中更大,更小,故;故答案为:;
【小问3详解】
电离常数,说明酸性;根据“强酸制弱酸”原理,与过量反应生成和,离子方程式为;故答案为:;
【小问4详解】
混合溶液中存在电荷守恒:;已知,则,溶液呈中性,;混合后,故;根据物料守恒,;一水合氨的电离常数;故答案为:;;
【小问5详解】
溶度积越小的硫化物越先沉淀,最小,故首先沉淀的离子是;完全沉淀后,溶度积越大的硫化物越易溶于酸,最大,故加酸最先溶解的沉淀是;故答案为:;。
18. 硫酸锌主要用作制取颜料立德粉、锌钡白和其他含锌化合物的原料。利用某工业废水(主要成分含有、、及少量、)制备溶液的流程如图:
已知:室温下,,。
(1)画出的价电子排布图___________。
(2)加快“氧化”速率的措施有___________(任写一条);“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“除杂”需要过滤,实验室过滤所用到的玻璃仪器有___________。
(4)水溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”);用离子方程式表示其原因:___________。
(5)“调节”时,溶液中___________。
(6)流程中先用Zn除杂,再用深度除杂,不用一步除杂的原因是___________。
【答案】(1) (2) ①. 搅拌、适当加热、适当增大双氧水的浓度等 ②.
(3)烧杯、玻璃棒、漏斗
(4) ①. 碱 ②.
(5)
(6)直接向酸性溶液中加入溶液,不但要增大的用量,还会产生气体,污染环境
【解析】
【分析】利用某工业废水(主要成分含有、、及少量、)制备溶液,废水加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子,调节pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,再加入Zn,置换出铜,过滤除去,再加入Na2S深度除杂,得到硫酸锌溶液。
【小问1详解】
基态Zn的价电子排布式为,则基态的价电子排布式为,的价电子排布图为。
【小问2详解】
加快“氧化”速率的措施有搅拌、适当加热、适当增大双氧水的浓度等;“氧化”时加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子,发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
过滤所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
【小问4详解】
的硫离子中水解使溶液显碱性;以第一步水解为主,离子方程式表示为;
【小问5详解】
调节”时,溶液中。
【小问6详解】
起始溶液显酸性,流程中先用除杂,再用深度除杂,不用一步除杂的原因是直接向酸性溶液中加入溶液,不但要增大的用量,还会产生气体,污染环境。
19. 很多过渡元素在生产和生活中都有比较广泛的应用。
Ⅰ.重铬酸钾可与酒精反应,可用于检测饮酒人员血液中的酒精含量,为了探究外界条件对重铬酸钾与酒精反应速率的影响,某学习小组进行了如下实验:
实验序号
反应温度
溶液
乙醇
稀硫酸
①
298
5.0
0.2
5.0
2.0
0
②
298
0.2
5.0
2.0
2.0
③
313
0.2
5.0
2.0
0
(1)上表中实验①和②可探究_______对化学反应速率的影响,则_______;若利用实验①和③探究温度对化学反应速率的影响;则_______。
(2)该实验可以通过测定_______来比较化学反应速率的大小。
II.有机螯合锰是一种稳定性比较好的锰的有机化合物,作为锰添加剂的来源,应用于营养强化剂、饲料添加剂和水溶肥料中。为测定某有机螯合锰中锰元素的含量(其余物质不参与反应),现进行如下操作:
(3)称取样品,置于锥形瓶中,加浓硫酸,瓶口盖小漏斗于电炉上加热消解,至有晶体析出时,稍冷,加过氧化氢,继续加热,冷却,加水溶解,加焦磷酸钠饱和溶液,加过硫酸钾硝酸银溶液。此操作的目的在于将锰元素从有机物中转化为,并在催化下用将氧化为。该操作中转化为的离子方程式为_______。
(4)煮沸去除过量的过硫酸钾,冷却,加入氯化钠溶液,移入容量瓶中定容静置后置于滴定管中备用。此处滴定管应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(5)取上述溶液注入锥形瓶,加入稀硫酸酸化,再用草酸钠溶液进行滴定(已知:),达到滴定终点的现象为_______。
(6)重复上述操作,记录下草酸钠溶液滴定数据如下,则有机螯合锰中锰元素的质量分数为_______。
滴定次数
滴定前/
滴定后/
第一次
0.05
15.08
第二次
1.23
17.22
第三次
0.22
15.19
(7)若滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则测定出锰元素的质量分数_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 浓度 ②. 3.0 ③. 5.0
(2)单位时间内产生的体积(或溶液褪色快慢)
(3)
(4)酸式 (5)当最后半滴草酸钠溶液滴入时,溶液由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原色
(6)16.5% (7)偏高
【解析】
【分析】探究实验要保持单一变量,对比实验的溶液总体积保持相同;通过系列操作将有机物中的锰元素溶解到溶液中,去除干扰离子后定容,取部分溶液进行氧化还原滴定测定其中的锰元素含量,进而可求出有机物中的锰元素质量分数。
【小问1详解】
为保持表中实验①和②的溶液总体积相同,V1=3.0mL,则两个实验只有浓度不同,可探究浓度对对化学反应速率的影响;若利用实验①和③探究温度对化学反应速率的影响,为保持表中实验①和③的溶液总体积相同,则5.0mL。
【小问2详解】
该实验发生的反应是:,有气体生成,有颜色变化(橙色变为黄色),可以通过测定单位时间内产生的体积(或溶液褪色快慢) 来比较化学反应速率的大小。
【小问3详解】
该操作中在催化下用将氧化为,离子方程式为:。
【小问4详解】
依据题意可知,该滴定管要装去除过量的过硫酸钾后的KMnO4溶液,则选用酸式滴定管。
【小问5详解】
用草酸钠溶液进行滴定,发生反应,则达到滴定终点的现象为:当最后半滴草酸钠溶液滴入时,溶液由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
【小问6详解】
从表中数据可得,三次消耗的草酸钠溶液分别为15.03mL、15.99mL、14.97mL,第二次数值异常舍去,则平均消耗体积15.00mL,物质的量为 ,则Mn2+物质的量为,则有机螯合锰中锰元素的质量分数为=16.5%。
【小问7详解】
若滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,说明气泡的体积计入读数中,导致消耗草酸钠溶液体积偏大,则测定出锰元素的质量分数偏高。
20. 以、为原料制备甲烷技术的研究不断取得新进展。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应___________。
(2)在一定温度下,在体积不变的容器中,充入和,发生反应,下列不能说明该反应处于平衡状态的是___________。
A. 混合气体平均相对分子质量保持不变
B. CO和的物质的量之比保持不变
C. 压强保持不变
D. 混合气体密度保持不变
(3)一定压强下,向某容积可变的密闭容器中通入和的混合气体(其中和的物质的量之比为1:4),在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得的转化率、和CO的选择性随反应温度的变化如下图所示(或CO的选择性是指反应生成或CO时所消耗的的物质的量占参加反应的总物质的量的百分比)。
①提高产率的措施有___________、___________(各1分)。
②温度高于340℃时的转化率减小的可能原因是___________(1分,不考虑温度对催化剂活性的影响)。
(4)室温下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和,仅发生反应Ⅰ,若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强
5.00 P
4.60 P
4.30 P
4.15 P
4.06 P
4.00 P
4.0 P
①该温度下反应Ⅰ的___________(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
②反应Ⅰ的速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。20 min时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)如图所示为用电催化还原制取乙烯的装置。
①阳极区的电极反应式为___________。
②当外电路转移4 mo1电子时,理论上阴极区溶液质量增加___________g。
【答案】(1)-239.1 (2)BD
(3) ①. 控制反应温度在340℃左右 ②. 增大压强 ③. 当温度高于340℃时反应已达平衡,反应Ⅰ逆向移动程度大于反应Ⅱ正向移动程度,转化率减小
(4) ①. ②. >
(5) ①. ②. 24
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,
【小问2详解】
由第(1)问可知反应为体积缩小的放热反应,
A.反应前后质量守恒,物质的量减小,平均摩尔质量为变量,当平均摩尔质量即相对分子质量不变时,说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;
B.和的投料比之比等于计量数之比,故和的物质的量之比保持不变时,不能证明反应达到平衡状态,B项符合题意;
C.该反应为气体体积缩小的反应,压强为变量,故当压强保持不变时,反应达到平衡状态,C项不符合题意;
D.反应前后气体的质量守恒,容器的容积始终不变,密度始终不变,故混合气体密度保持不变时,不能证明反应达到平衡状态,D项符合题意;
答案选BD;
【小问3详解】
①根据题意知的产率等于的转化率与的选择性的乘积,由图可知400℃之前,甲烷的选择性为100%,在340℃左右,的转化率最大,此时的选择性仍然较高即其产率在此温度附近达到最大,增大压强能使反应速率加快,反应I平衡正向移动,反应II逆向移动,此时的产率可提高;故答案为控制反应温度在340℃左右;增大压强。
②不考虑温度对催化剂活性的影响,由图像可知,当温度高于340℃时,反应已经达到平衡状态,反应I逆向移动程度大于反应II正向移动的程度,的转化率减小;
【小问4详解】
①设的转化量为xmol,列三段式有:
,反应在50min时达到平衡状态,平衡时的压强与起始时的压强之比为,则,解得,CO2、H2、CH4、H2O的物质的量分别是3.2mol、0.8mol、0.8mol、1.6mol,总物质的量为(3.2+0.8+0.8+1.6)mol=6.4mol,平衡后总压为4.0P,可知的分压为,,则平衡常数。
②由和,则,20min时,反应还未达到平衡状态, ,即。
【小问5详解】
①该装置为电解池,阳极发生氧化反应,即阳极为强酸环境中失去电子生成。阳极区的电极反应式为。
②根据阳极区电极反应和阴极区电极反应,当外电路转移4 mo1电子时,阳极区向阴极区转移4mol,同时增加并减少,即增重。
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两江育才中学2025—2026学年高二上期期末模拟考试
化学试卷
(满分100分,考试用时90分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列过程中,将电能转化为化学能的是
A.干电池手电筒照明
B.在铁制品上镀铜
C.太阳能发电
D.人工智能机器人
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的结构示意图:
C. 可以表示处于激发态的硼原子的电子排布图
D. 分子的s-p键形成过程:
3. 、、是同周期元素的氢化物,下列说法中,正确的是
A. 键长:N-H>O-H>F-H B. 第一电离能:
C. 电负性: D. N-H键是p-p键
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 向溶液通氨气至中性,铵根离子数为
B. 常温常压下所含的键数为
C. 电解精炼铜时,阳极质量减少时,外电路中转移的电子数一定为
D. 已知水解能力弱于,则的溶液中,和的总数大于
5. 下列说法正确的是
A. N2分子中存在的共价键为s-sσ键和p-pπ键
B. 所有原子轨道都具有一定的伸展方向,故所有共价键都具有方向性
C. 红外光谱法可测定分子的化学键、官能团,质谱法可测定分子的相对分子质量
D. 某基态原子的价层电子排布为4d25s2,该原子N层上有3个空轨道
6. 下列说法正确的是
A. 图①操作用于从食盐水中提取固体
B. 图②装置用于证明非金属性强弱:
C. 图③装置能组成原电池
D. 图④操作用于分离碘并回收
7. 下列说法正确的是
A. 中和反应反应热测定实验中,若用银质搅拌器,则所测反应热的绝对值偏大
B. H2的燃烧热为akJ•mol-1,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-2akJ•mol-1
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2;ΔH 1<ΔH2
D. C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH =+1.9kJ•mol-1则处于相同条件下的金刚石更稳定
8. 某种化学品的结构如图所示,已知、、、、均为短周期主族元素,其中、、在同一周期,、同处另一周期,的简单阳离子半径是同周期中最小的,则下列说法中正确的是
A. 简单气态氢化物稳定性:X<W<Z
B. 该物质中,每个原子都达到稳定结构
C. 简单离子半径:
D. 同一周期中,元素第一电离能处在和之间的元素有3种
9. 常温下,下列粒子在指定的溶液中一定能大量共存的是
A. KHS溶液中:、Al3+、Cl-、
B. 的溶液中:、Mg2+、、
C. 遇KSCN变红色的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、H2O2
D. 水电离出的c(H+)=1×10-12mol•L-1的溶液中:K+、Ba2+、、ClO-
10. 2019年诺贝尔化学奖授予古迪纳夫、惠廷汉姆和吉野彰三人,以表彰他们在锂电池研究方面的开创性工作和卓越贡献。一种钴酸锂电池的工作原理如图所示,已知总反应为:LixC6+Li1-xCoO2=LiCoO2+6C,下列说法错误的是
A. a电极为电池的负极
B. 电池工作时,转移1mol电子,a电极质量减少7xg
C. 电池工作时,正极的电极反应式为: Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
D. 对废旧的该电池进行“放电处理”,让Li+从石墨烯中脱出有利于回收
11. 下列说法正确的是
A. NH3分子的VSEPR模型为平面三角形
B. 中B的杂化方式为sp3杂化
C. CO2分子的键角小于SO2
D. NH3的稳定性强于AsH3的原因为NH3存在分子间氢键
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向溶液中通入气体
溶液中产生黑色沉淀
证明酸性:
B
向溶液中先滴加溶液,再滴加铁氰化钾溶液
溶液先变为红褐色,再产生蓝色沉淀
既发生了水解反应,又发生了还原反应
C
向NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入溶液,振荡
溶液中先产生淡黄色沉淀
证明
D
等体积、pH均为3的HA和HB两种酸,分别与足量的锌反应并收集气体
HA单位时间内产生的气泡数多,且最终收集的氢气多
HA酸性强于HB
A. A B. B C. C D. D
13. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 加入水中:
B. 用纯碱溶液浸泡锅炉水垢:
C. 泡沫灭火器的工作原理:
D. 酸性锌锰电池的正极反应:
14. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超30%。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
下列说法不正确的是
A. 图中、分别是、
B. 电解池A中阳离子从右向左穿过离子交换膜
C. 图示中
D. 燃料电池中的正极反应为:
15. 常温下,向的二元弱酸溶液中滴加等浓度的溶液,滴加过程中含的三种微粒的分布系数[如的分布系数]与溶液pH的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线乙代表随的变化情况
B. 点溶液中
C. 时,约为的10倍
D. 常温下,点溶液中
16. 已知相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下,饱和溶液中-lgc()、-lgc()与-lgc(Ba2+)的关系如图。下列说法不正确的是
A. 曲线I代表BaCO3的沉淀溶解曲线,Ksp(BaCO3)的数量级为10-9
B. 加适量BaCl2固体可使溶液由m点变到n点
C. 与p点相对应的BaCO3的分散系是溶液,相对应的BaSO4的分散系是悬浊液
D. 的平衡常数K=10-1.7
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、非选择题(共4大题,52分)
17. 弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均类似化学平衡。
Ⅰ.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示,回答下列有关问题:
物质
HF
HClO
电离常数(K)
(1)已知硼酸在水中可产生,则在水中的电离方程式为___________。
(2)25℃时,浓度均为0.1 mol/L的NaClO溶液和NaF溶液,___________(填“>”、“=”或“<”)。
(3)已知某一元弱酸HA的电离常数,则向溶液中加入过量的HA溶液,发生反应的离子方程式为___________。
(4)25℃时,将a mol/L的氨水与0.1 mol/L的稀盐酸等体积混合,若溶液中,此时溶液___________,一水合氨的电离平衡常数为___________(用含a的表达式来表示)。
Ⅱ.室温时,几种重金属离子的硫化物的溶度积常数如下表:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
Ksp
(5)向物质的量浓度相同的、、、的混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是___________(填离子符号);完全沉淀后,加酸最先溶解的沉淀是___________(填化学式)。
18. 硫酸锌主要用作制取颜料立德粉、锌钡白和其他含锌化合物的原料。利用某工业废水(主要成分含有、、及少量、)制备溶液的流程如图:
已知:室温下,,。
(1)画出的价电子排布图___________。
(2)加快“氧化”速率的措施有___________(任写一条);“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)“除杂”需要过滤,实验室过滤所用到的玻璃仪器有___________。
(4)水溶液显___________性(填“酸”“碱”或“中”);用离子方程式表示其原因:___________。
(5)“调节”时,溶液中___________。
(6)流程中先用Zn除杂,再用深度除杂,不用一步除杂的原因是___________。
19. 很多过渡元素在生产和生活中都有比较广泛的应用。
Ⅰ.重铬酸钾可与酒精反应,可用于检测饮酒人员血液中的酒精含量,为了探究外界条件对重铬酸钾与酒精反应速率的影响,某学习小组进行了如下实验:
实验序号
反应温度
溶液
乙醇
稀硫酸
①
298
5.0
0.2
5.0
2.0
0
②
298
0.2
5.0
2.0
2.0
③
313
0.2
5.0
2.0
0
(1)上表中实验①和②可探究_______对化学反应速率的影响,则_______;若利用实验①和③探究温度对化学反应速率的影响;则_______。
(2)该实验可以通过测定_______来比较化学反应速率的大小。
II.有机螯合锰是一种稳定性比较好的锰的有机化合物,作为锰添加剂的来源,应用于营养强化剂、饲料添加剂和水溶肥料中。为测定某有机螯合锰中锰元素的含量(其余物质不参与反应),现进行如下操作:
(3)称取样品,置于锥形瓶中,加浓硫酸,瓶口盖小漏斗于电炉上加热消解,至有晶体析出时,稍冷,加过氧化氢,继续加热,冷却,加水溶解,加焦磷酸钠饱和溶液,加过硫酸钾硝酸银溶液。此操作的目的在于将锰元素从有机物中转化为,并在催化下用将氧化为。该操作中转化为的离子方程式为_______。
(4)煮沸去除过量的过硫酸钾,冷却,加入氯化钠溶液,移入容量瓶中定容静置后置于滴定管中备用。此处滴定管应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(5)取上述溶液注入锥形瓶,加入稀硫酸酸化,再用草酸钠溶液进行滴定(已知:),达到滴定终点的现象为_______。
(6)重复上述操作,记录下草酸钠溶液滴定数据如下,则有机螯合锰中锰元素的质量分数为_______。
滴定次数
滴定前/
滴定后/
第一次
0.05
15.08
第二次
1.23
17.22
第三次
0.22
15.19
(7)若滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则测定出锰元素的质量分数_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
20. 以、为原料制备甲烷技术的研究不断取得新进展。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应___________。
(2)在一定温度下,在体积不变的容器中,充入和,发生反应,下列不能说明该反应处于平衡状态的是___________。
A. 混合气体平均相对分子质量保持不变
B. CO和的物质的量之比保持不变
C. 压强保持不变
D. 混合气体密度保持不变
(3)一定压强下,向某容积可变的密闭容器中通入和的混合气体(其中和的物质的量之比为1:4),在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得的转化率、和CO的选择性随反应温度的变化如下图所示(或CO的选择性是指反应生成或CO时所消耗的的物质的量占参加反应的总物质的量的百分比)。
①提高产率的措施有___________、___________(各1分)。
②温度高于340℃时的转化率减小的可能原因是___________(1分,不考虑温度对催化剂活性的影响)。
(4)室温下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和,仅发生反应Ⅰ,若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强
5.00 P
4.60 P
4.30 P
4.15 P
4.06 P
4.00 P
4.0 P
①该温度下反应Ⅰ的___________(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
②反应Ⅰ的速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。20 min时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)如图所示为用电催化还原制取乙烯的装置。
①阳极区的电极反应式为___________。
②当外电路转移4 mo1电子时,理论上阴极区溶液质量增加___________g。
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