精品解析:湖北省建始一中2025-2026学年高二上学期化学期末复习卷
2026-02-04
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内容正文:
湖北省建始一中2025-2026学年高二上学期期末复习试题1
相对原子质量 H 1 C 12 O 16 S 32 Ni 59 Pb 207
一、选择题(3分×15)
1. 盐类水解在生产生活中有广泛的应用。下列事实或操作与盐类水解无关的是
A. 古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
B. 厨房中用热纯碱溶液洗涤餐具表面油污
C. 铵态氮肥与草木灰不能混合施用
D. 实验室配制溶液时加入少量铁屑
2. 下列化学表示中不正确的是
A.中键
B.的球棍模型
C. 基态的价层电子的轨道表示式
D.键的电子云轮廓图
A. A B. B C. C D. D
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是
A. 常温下,pH=5的FeCl3溶液中水电离出的氢离子数目为10-5NA
B. 体积为1 L的0.01 mol/L KAl(SO4)2溶液中阳离子数目大于0.02NA
C. 将7.8 g Na2S固体溶于水中配成溶液,溶液中含硫微粒总数为0.1 NA
D. 铅酸蓄电池负极板增重24 g,理论上转移电子数0.5NA
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是
A. 使酚酞变红的溶液中:Na+、K+、、HS-
B. 水电离出的的溶液中:、、、
C. 使KSCN变红的溶液中:、、、
D. 溶液中:、、、
5. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 向溶液中加入稀硫酸:
B. 在溶液中水解:
C. 加入水中:
D. 泡沫灭火器的反应原理:
6. 下列关于化学反应热效应的描述中,正确的是
A. ,所以白磷比红磷稳定
B. 、下, ,将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
C. 分别向等浓度等体积的溶液中加入足量的稀醋酸和稀盐酸,反应的热效应分别为、,则
D. 甲醇燃烧热,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:
7. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A.测定醋酸溶液的浓度
B.制备氢氧化铁胶体
C.蒸干MgCl2溶液制无水MgCl2
D.探究金属M和Cu相对活泼性
A. A B. B C. C D. D
8. 甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素;基态乙原子的价层电子排布为;基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同;丁与戊是同主族的短周期元素,基态时都有两个未成对电子;己是区元素,基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:戊>丁>丙>乙>甲
B. 基态己原子的价层电子排布式为
C. 第一电离能:丙>丁>乙
D. 电负性:丙>丁>戊
9. 已知反应:。起始以物质的量之比为充入反应物,在不同压强条件下,的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是
A. 降低温度,的转化率可达到100%
B. N点时的反应速率一定比M点的快
C. N点对应的平衡常数比M点对应的平衡常数大
D. 工业上用此法制取甲烷时,采用的压强越大,经济效益越好
10. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向和混合溶液中,加入少量的KCl固体
溶液颜色变浅
平衡向逆反应方向移动
B
向浓度均为的溶液和溶液中分别滴加几滴酚酞试剂
前者溶液变红,后者不变色
水解,而不水解
C
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
D
加热溶液,观察溶液颜色变化
溶液由蓝色变为黄绿色
是吸热反应
A. A B. B C. C D. D
11. 下图是合成氨生产流程示意图。
其中原料气(、及少量、的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的,其反应为 ,所得溶液经过处理可使铜氨液再生,重复利用。以下说法正确的是
A. 除去原料气中的的反应在任何温度下都能自发进行
B. 合成塔控制催化反应的温度在左右,主要目的是使合成氨反应平衡正向移动
C. 高温、低压条件有利于铜氨液再生
D. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了加快反应速率
12. 室温下,进行如下实验:
①向20mL0.1mol/L醋酸溶液中加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
②继续滴加amL0.1mol/L稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是
A. 0.1mol/L醋酸溶液pH>1
B. ①中反应后溶液:
C. ②中,a=20
D. ②中反应后溶液:
13. 热电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热电池的基本结构如图,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物一旦受热熔融,电池瞬间即可输出电能。该电池放电时的总反应为:。关于该电池,下列说法正确的是
A. 正极反应物为LiCl
B. 放电过程中,Li+向钙电极移动
C. 负极的电极反应为:Ca+2e-=Ca2+
D. 常温时,在正负极之间连接电流表,指针不会偏转
14. 由-羟基丁酸生成-丁内酯()的反应如下:
在时,溶液中-羟基丁酸初始浓度为,随着反应的进行,测得-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示。下列说法中错误的是
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.135
A. 适当控制反应温度,及时分离出产物γ-丁内酯均可提高γ-羟基丁酸的转化率
B. 在时,-羟基丁酸的浓度为
C. 在内,以-羟基丁酸的浓度变化表示的反应速率为
D. 在时,该反应的平衡常数为
15. 室温下,二元弱酸H2A水溶液中各含A微粒物质的量分数随NaOH溶液的加入量的变化关系如图,下列说法正确的是
A. 溶液pH=10时:c(A2-)=c(H2A)
B. n点溶液加水稀释:变小
C. m点溶液:
D. 0.1mol/LNa2A溶液中:
二、解答题(14+14+13+14,除标注外,每空2分)
16. 铁镍矿可作为镍、铁等战略金属的提取来源。某铁镍矿石的主要成分是Fe3O4和NiSO4,还含有少量CuO、CaO、MgO、SiO2。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图:
(1)铁镍矿石粉碎的目的是___________。
(2)“酸溶”时,废渣1的主要成分的化学式为___________。
(3)下列关于“除铁”步骤说法正确的是___________(填字母序号)。
A. 该步骤不涉及氧化还原反应
B. 为确保充分除铁,该步所加碳酸钠稍过量
C. 为加快反应速率,该步骤应在高温下进行
D. 实验室中模拟分离黄钠铁矾渣与母液的操作中,只需用到两种玻璃仪器
(4)“除铜”时Cu2+发生的离子方程式为___________。
(5)“除钙、镁”时,若钙镁离子的初始浓度相同,先生成的沉淀是___________(填化学式)。已知;;。
(6)已知常温下。“沉镍”过程中,若要使Ni2+恰好完全沉淀(即,),则溶液pH=___________。
(7)铁镍矿经一系列处理可得碱式碳酸镍[],若将3.77 g碱式碳酸镍先分解可得标况下CO2气体224 mL,同时得某固体产物,该固体再与足量H2反应可制得金属镍1.77 g。则碱式碳酸镍的化学式为___________。
17. 某工业废水中含有一定量的和,化学探究学习小组的同学对+6价铬盐进行研究,并对某工业废水进行检测。
已知:①
②在水溶液中为绿色。
Ⅰ.研究+6价铬盐在不同条件下微粒存在形式及氧化性,该小组同学进行如下实验:
(1)对比试管a和b,a中溶液橙色加深。甲认为浓硫酸溶于水放热,温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是增大对平衡的影响。你认为______(填“需要”或“不需要”)再设计实验证明对平衡的影响,并说明理由:______。
(2)分析试管c继续滴加KI溶液和过量稀的实验现象,由此可以说明+6价铬盐氧化性______(填“大于”“小于”或“不确定”);此过程中氧化还原反应的离子方程式为______。
Ⅱ.对工业废水取样,检测其中铬的含量。
步骤一:取废水,加入适量稀硫酸酸化。
步骤二:加入过量的碘化钾溶液,然后滴入几滴指示剂。
步骤三:将一定体积的溶液装入碱式滴定管中,进行滴定操作。经过三次平行滴定实验,测得平均用去溶液的体积为。
已知:
(3)步骤二中滴入的指示剂为______。
(4)步骤三判断滴定达到终点的现象是______。
(5)以下操作会造成废水中铬含量测定值偏高的是______(填标号)。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
C. 清洗后未用标准液润洗碱式滴定管
D. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
(6)25.00 mL废水经酸化后,含有的物质的量为______。
18. 电解质溶液及其酸碱性对工农业生产、科学研究以及日常生活都有重要意义。时,几种弱酸的电离常数如下:
HCN
(1)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况如图所示。A、B、C三点对应的溶液中,浓度由大到小的顺序是______,电离程度最大的是______点对应的溶液。
(2)25°C时,物质的量浓度相同的①、②、③三种溶液,其pH由大到小的顺序是______(用数字标号填写)。
(3)写出发生水解反应的化学方程式______。
(4)在一定温度下,溶液加水稀释至过程中,下列数值变小的是______(填标号)。
A. B.
C. D.
(5)25°C时,将溶液与的溶液等体积混合(忽略混合前后溶液体积变化),则混合后的为______。
(6)将等物质的量浓度的溶液(甲)、氨水(乙)加水稀释,下图水电离出的的浓度与加入水的体积的关系正确的是______(填标号)。
19. MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题。
(1)计算 _______kJ/mol。
(2)提高CH4平衡产率的条件是_______。
A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温高压 D. 低温低压
(3)在压强P0 kPa的密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。
图为左图内点M附近区域放大图
注:含碳生成物选择性
①点M温度下,反应Ⅱ的Kp=_______(kPa)-2(列出计算式即可)。
②在550℃下达到平衡时,n(CO)=_______mol。500~600℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是_______。
(4)通过人工光合作用,也可以将CO2和H2O为原料转化为HCOOH和O2,原理如图。电极b作_______(填“正”或“负”)极,当有4 molH+通过质子交换膜时,理论上被反应的CO2有_______mol。
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湖北省建始一中2025-2026学年高二上学期期末复习试题1
相对原子质量 H 1 C 12 O 16 S 32 Ni 59 Pb 207
一、选择题(3分×15)
1. 盐类水解在生产生活中有广泛的应用。下列事实或操作与盐类水解无关的是
A. 古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
B. 厨房中用热纯碱溶液洗涤餐具表面油污
C. 铵态氮肥与草木灰不能混合施用
D. 实验室配制溶液时加入少量铁屑
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾溶液中铝离子水解,溶液显酸性,能够溶解铜镜表面的铜锈,与盐类水解有关,A项不符合题意;
B.热纯碱()溶液中碳酸根离子水解,溶液显碱性,能够促进油脂的水解,从而洗涤油污,与盐类水解有关,B项不符合题意;
C.草木灰(主要成分为)与铵态氮肥混用,碳酸根离子与铵根离子的水解反应相互促进,生成氨气,降低肥效,与盐类水解有关,C项不符合题意;
D.加铁屑是为了防止Fe2+氧化,属于氧化还原反应,与盐类水解无关,D项符合题意;
故答案选D。
2. 下列化学表示中不正确的是
A.中键
B.的球棍模型
C. 基态的价层电子的轨道表示式
D.键的电子云轮廓图
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢原子的s轨道和氯原子中的p轨道上均有一个未成对电子,两个头碰头形成σ 键,A正确;
B.H2O为V形,O原子大于氢原子,球棍模型正确,B正确;
C.铁为26号元素,失去最外层4s能级上的2个电子形成亚铁离子,基态的价层电子的轨道表示式,C错误;
D.p − pπ键成镜面对称,D正确;
故选C。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是
A. 常温下,pH=5的FeCl3溶液中水电离出的氢离子数目为10-5NA
B. 体积为1 L的0.01 mol/L KAl(SO4)2溶液中阳离子数目大于0.02NA
C. 将7.8 g Na2S固体溶于水中配成溶液,溶液中含硫微粒总数为0.1 NA
D. 铅酸蓄电池负极板增重24 g,理论上转移电子数0.5NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.FeCl3水解促进水电离,溶液pH=5时H+浓度为10-5 mol/L,但水电离的H⁺数目需结合溶液体积计算,题目未提供体积,结论无法成立,A错误;
B.KAl(SO4)2解离为K+和Al3+,Al3+水解生成H+,总阳离子数目(K++Al3++H+)因H⁺增加而大于0.02NA,B正确;
C.7.8 g Na2S为0.1 mol,硫元素守恒,水解后含硫微粒总数仍为0.1NA,C正确;
D.铅酸蓄电池负极电极反应式为:,每增重24 g,说明生成0.25 mol PbSO4,则转移0.5NA电子,D正确;
故选A。
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是
A. 使酚酞变红的溶液中:Na+、K+、、HS-
B. 水电离出的的溶液中:、、、
C. 使KSCN变红的溶液中:、、、
D. 溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.使酚酞变红的溶液为碱性,在碱性条件下转化为,不能大量共存,故不选A;
B.水电离的c(H+)=1×10-12 mol/L的溶液可能为酸性或碱性。若为酸性,ClO-与H+反应生成HClO;ClO-与Cl-在酸性下会反应生成Cl2,酸性条件下不能共存,故不选B;
C.KSCN变红说明含Fe3+,Fe3+与[Al(OH)4]-发生双水解反应不能共存,故不选C;
D.溶液中,、K+、、相互之间不发生使离子浓度显著降低的反应,可以大量共存,故选D;
选D。
5. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 向溶液中加入稀硫酸:
B. 在溶液中水解:
C. 加入水中:
D. 泡沫灭火器的反应原理:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水、SO2和S,离子方程式书写正确,A正确;
B.NH4F水解应同时考虑和F-的水解,正确离子方程式为,B错误;
C.TiCl4水解生成TiO2·xH2O沉淀及H+、Cl-,离子方程式书写正确,C正确;
D.泡沫灭火器中,硫酸铝溶液中的Al3+与碳酸氢钠溶液中的双水解生成Al(OH)3和CO2,离子方程式书写正确,D正确;
答案选B。
6. 下列关于化学反应热效应的描述中,正确的是
A. ,所以白磷比红磷稳定
B. 、下, ,将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
C. 分别向等浓度等体积的溶液中加入足量的稀醋酸和稀盐酸,反应的热效应分别为、,则
D. 甲醇燃烧热,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH为负说明反应放热,白磷转化为红磷释放能量,红磷能量更低更稳定,因此白磷不如红磷稳定,A错误;
B.合成氨是可逆反应,1.5mol H2无法完全反应,实际放出热量小于46.2kJ(理论完全反应放热为92.4kJ×0.5=46.2kJ),B错误;
C.醋酸为弱酸,电离吸热,导致总反应放出热量少于盐酸的中和反应,ΔH1(醋酸)的负值的绝对值更小,则ΔH1>ΔH2,C正确;
D.燃烧热要求生成液态水且以1mol可燃物为基准,选项中生成气态水且方程式中CH3OH(l)的化学计量数为2mol,不符合定义,且ΔH与燃烧热的数值也不匹配,正确的表示燃烧热的热化学方程式为 ,D错误;
故选C。
7. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A.测定醋酸溶液的浓度
B.制备氢氧化铁胶体
C.蒸干MgCl2溶液制无水MgCl2
D.探究金属M和Cu相对活泼性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用氢氧化钠溶液测定醋酸溶液的浓度,完全反应时溶液显碱性,应该选择酚酞作指示剂,故A错误;
B.饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体,故B正确;
C.MgCl2易水解,直接蒸干MgCl2溶液得到Mg(OH)2或MgO,无法得到无水MgCl2,故C错误;
D.利用原电池原理探究金属M和Cu相对活泼性,为防止金属单质直接与电解质溶液反应,应该把Cu电极插入CuSO4溶液中、把M插入MSO4溶液中,故D错误;
选B。
8. 甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素;基态乙原子的价层电子排布为;基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同;丁与戊是同主族的短周期元素,基态时都有两个未成对电子;己是区元素,基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:戊>丁>丙>乙>甲
B. 基态己原子的价层电子排布式为
C. 第一电离能:丙>丁>乙
D. 电负性:丙>丁>戊
【答案】C
【解析】
【分析】宇宙中含量最多的元素是H,甲是H;基态乙原子的价层电子排布式为,乙是C;结合丁与戊是同主族的短周期元素,则丙与丁是第二周期元素,基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同,丙为N;丁与戊基态时都有两个未成对电子,O和S同主族且有两个未成对电子,丁是O,戊是S;第四周期ds区元素有Cu和Zn,基态Cu原子的价电子排布式为,有1个单电子,己是Cu,综上,甲、乙、丙、丁、戊、己分别是H、C、N、O、S、Cu。
【详解】A.一般,电子层数多的原子半径大,当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:戊(S)>乙(C)>丙(N)>丁(O)>甲(H),A项错误;
B.能级轨道全满时,能量较低,Cu是29号元素,基态Cu原子的价层电子排布式为,B项错误;
C.同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但基态N的价层电子排布式为,其2p能级轨道处于半充满状态,较稳定,故第一电离能:丙(N)>丁(O)>乙(C),C项正确;
D.元素的非金属性越强、电负性越大,电负性:丁(O)>丙(N)>戊(S),D项错误;
故选C。
9. 已知反应:。起始以物质的量之比为充入反应物,在不同压强条件下,的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是
A. 降低温度,的转化率可达到100%
B. N点时的反应速率一定比M点的快
C. N点对应的平衡常数比M点对应的平衡常数大
D. 工业上用此法制取甲烷时,采用的压强越大,经济效益越好
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是可逆反应,降低温度不能使转化率达到100%,A错误;
B.N点和M点的反应温度和压强不同,无法判断反应速率关系,B错误;
C.从图像可以看出,当压强一定时,的转化率随温度降低而升高,说明低温有利于该反应正向进行。温度越低,平衡常数越大。同时,平衡常数只和温度有关。图像中,N点的温度低于M点温度,则N点对应的平衡常数大于M点对应的平衡常数,C正确;
D.由已知条件可知,该反应是气体分子数减少的反应,增大压强有助于使平衡向右移动。但加压对反应容器设备要求更高,增加生产成本。因此,在生产过程中加压不一定增加经济效益,D错误;
故答案选C。
10. 下列实验操作、实验现象以及所得出的结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向和混合溶液中,加入少量的KCl固体
溶液颜色变浅
平衡向逆反应方向移动
B
向浓度均为的溶液和溶液中分别滴加几滴酚酞试剂
前者溶液变红,后者不变色
水解,而不水解
C
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液
前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
D
加热溶液,观察溶液颜色变化
溶液由蓝色变为黄绿色
是吸热反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁离子和KSCN溶液生成红色,离子反应为:,加入KCl固体不影响平衡移动,溶液颜色应无明显变化,故A错误;
B.溶液显碱性是因水解程度大于其电离程度,所以滴加酚酞试剂溶液变红,而溶液显酸性是因电离程度大于其水解程度,所以滴加酚酞试剂溶液不变色,故B错误;
C.氯水中含、、、,氯水中与反应生成氯化银沉淀,氯水中的和都具有氧化性,会氧化生成,溶液变蓝,该现象无法明确证明溶液中含有作为反应物的存在,故无法证明与水的反应存在限度,故C错误;
D.加热使溶液颜色由蓝变黄绿色,说明平衡正向移动,则该反应为吸热反应,故D正确;
故答案选D。
11. 下图是合成氨生产流程示意图。
其中原料气(、及少量、的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的,其反应为 ,所得溶液经过处理可使铜氨液再生,重复利用。以下说法正确的是
A. 除去原料气中的的反应在任何温度下都能自发进行
B. 合成塔控制催化反应的温度在左右,主要目的是使合成氨反应平衡正向移动
C. 高温、低压条件有利于铜氨液再生
D. 合成氨工业中采用循环操作,主要是为了加快反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题目中除去CO的反应可知,该反应,,因此该反应在低温下自发进行,A错误;
B.工业合成氨催化反应温度控制在左右,是因为在此温度下催化剂的活性最大,B错误;
C.铜氨液再生需要将平衡逆向移动,根据反应特点,应采取高温使平衡逆向移动,反应前气体分子数大于反应后应采取减压操作,C正确;
D.采取循环操作是为了让反应物充分利用,保持工业生产的经济性,D错误;
故选C。
12. 室温下,进行如下实验:
①向20mL0.1mol/L醋酸溶液中加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
②继续滴加amL0.1mol/L稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是
A. 0.1mol/L醋酸溶液pH>1
B. ①中反应后溶液:
C. ②中,a=20
D. ②中反应后溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于醋酸为弱酸,无法完全电离,所以0.1mol/L醋酸溶液的pH>1,A正确;
B.①中反应后得到的溶液为醋酸钠溶液,主要离子为钠离子和醋酸根离子,醋酸根离子水解使得溶液显碱性,则醋酸钠溶液显碱性,,B正确;
C.盐酸和醋酸钠反应生成醋酸和氯化钠,所得溶液pH=7,则加入盐酸为少量,a<20mL,C错误;
D.②中反应后溶液由电荷守恒,,pH=7,则,故,D正确;
故选C。
13. 热电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热电池的基本结构如图,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物一旦受热熔融,电池瞬间即可输出电能。该电池放电时的总反应为:。关于该电池,下列说法正确的是
A. 正极反应物为LiCl
B. 放电过程中,Li+向钙电极移动
C. 负极的电极反应为:Ca+2e-=Ca2+
D. 常温时,在正负极之间连接电流表,指针不会偏转
【答案】D
【解析】
【分析】根据电池放电时的总反应,放电时PbSO4发生还原反应生成Pb,Ca失电子发生氧化反应生成Ca2+,可知PbSO4电极为正极、Ca电极为负极。
【详解】A.原电池中,正极发生还原反应,根据电池放电时的总反应式,可知正极反应物为PbSO4,故A错误;
B.电池放电过程中,阳离子移向正极,所以Li+向PbSO4电极移动,故B错误;
C.负极失电子发生氧化反应,电极反应为:Ca-2e-=Ca2+,故C错误;
D.无水LiCl-KCl混合物受热熔融,电池瞬间即可输出电能,该电池为热激活电池,常温时,在正负极之间连接电流表,指针不会偏转,故D正确;
选D。
14. 由-羟基丁酸生成-丁内酯()的反应如下:
在时,溶液中-羟基丁酸初始浓度为,随着反应的进行,测得-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示。下列说法中错误的是
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.135
A. 适当控制反应温度,及时分离出产物γ-丁内酯均可提高γ-羟基丁酸的转化率
B. 在时,-羟基丁酸的浓度为
C. 在内,以-羟基丁酸的浓度变化表示的反应速率为
D. 在时,该反应的平衡常数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是一个可逆反应,可逆反应有限度,适当控制反应温度,可以增大反应的限度,从而提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率,A正确;
B.根据表格数据可知在时,c(γ-丁内酯)=,则c(γ-羟基丁酸),B正确;
C.由于化学计量数关系,该速率在数值上等于以γ-丁内酯浓度变化表示的速率,在内,以γ-羟基丁酸的浓度变化表示的反应速率,C正确;
D.在时,该反应达到平衡时,-丁内酯的浓度为,-羟基丁酸的浓度为,因此该反应的平衡常数,D错误;
故答案选D。
15. 室温下,二元弱酸H2A水溶液中各含A微粒物质的量分数随NaOH溶液的加入量的变化关系如图,下列说法正确的是
A. 溶液pH=10时:c(A2-)=c(H2A)
B. n点溶液加水稀释:变小
C. m点溶液:
D. 0.1mol/LNa2A溶液中:
【答案】A
【解析】
【分析】与NaOH反应的方程式依次为①、②,因此随着NaOH加入,溶液中逐渐减少,先增加,后减少,当开始减少的时候,逐渐增加。则图中虚线是,下降的实线为,上升的实线为,结合图中交点n可以计算,集合图中交点m可以计算,据此来分析选项;
【详解】A.由分析可知,当pH=10的时有:,即,故c(A2-)=c(H2A),A正确;
B.,n点是酸性溶液,则加水稀释c(H+)下降,增大,即变大,B错误;
C.m点溶液显碱性,其中的所有离子为Na+、H+、OH-、HA-、A2-,根据电荷守恒有,即,故 ,C错误;
D.0.1mol/LNa2A溶液中存在反应:①、②。由分析可知,、,则反应①的,,则,再结合溶液中的可知,,则,即,D错误;
答案选A。
二、解答题(14+14+13+14,除标注外,每空2分)
16. 铁镍矿可作为镍、铁等战略金属的提取来源。某铁镍矿石的主要成分是Fe3O4和NiSO4,还含有少量CuO、CaO、MgO、SiO2。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图:
(1)铁镍矿石粉碎的目的是___________。
(2)“酸溶”时,废渣1的主要成分的化学式为___________。
(3)下列关于“除铁”步骤说法正确的是___________(填字母序号)。
A. 该步骤不涉及氧化还原反应
B. 为确保充分除铁,该步所加碳酸钠稍过量
C. 为加快反应速率,该步骤应在高温下进行
D. 实验室中模拟分离黄钠铁矾渣与母液的操作中,只需用到两种玻璃仪器
(4)“除铜”时Cu2+发生的离子方程式为___________。
(5)“除钙、镁”时,若钙镁离子的初始浓度相同,先生成的沉淀是___________(填化学式)。已知;;。
(6)已知常温下。“沉镍”过程中,若要使Ni2+恰好完全沉淀(即,),则溶液pH=___________。
(7)铁镍矿经一系列处理可得碱式碳酸镍[],若将3.77 g碱式碳酸镍先分解可得标况下CO2气体224 mL,同时得某固体产物,该固体再与足量H2反应可制得金属镍1.77 g。则碱式碳酸镍的化学式为___________。
【答案】(1)增大接触面积,提高浸取速率和浸取率
(2)SiO2和CaSO4 (3)B
(4)
(5)CaF2 (6)9.15
(7)
【解析】
【分析】将矿石粉碎提高浸取率,硫酸酸浸后分离得到滤渣二氧化硅和硫酸钙沉淀与含Cu、Mg、Fe、Ni、以及少量Ca元素的滤液,加入双氧水、纯碱调pH、氧化沉铁得到黄钠铁矾沉淀,再加入硫化氢沉铜,得到硫化铜沉淀,滤液中加入氟化钠沉剩余的Ca与Mg,得到氟化钙和氟化镁沉淀,最后加入氢氧化钠沉镍,得到氢氧化镍。
【小问1详解】
矿石粉碎可提高固液接触面积,从而提高浸取率;
【小问2详解】
硫酸能与氧化钙发生反应,生成硫酸钙沉淀,且二氧化硅不溶于酸,故废渣1的主要成分为SiO2和CaSO4;
【小问3详解】
A.除铁的过程中,Fe2+被充分氧化为Fe3+便于沉淀,涉及氧化还原反应,A错误;
B.除铁时的溶液为酸性溶液,所以需要加入过量饱和碳酸钠溶液来中和,以及降低黄钠铁矾的溶解度便于析出,B正确;
C.高温会使分解,无法氧化Fe2+,C错误;
D.分离滤液和沉淀的操作为过滤,实验室操作需要的玻璃仪器为玻璃棒和烧杯以及漏斗,D错误;
故选B;
【小问4详解】
“除铜”时,Cu2+与H2S发生反应生成CuS沉淀,从而被除去,发生的离子方程式为;
【小问5详解】
对于同类型沉淀,初始阳离子浓度相同时,Ksp越小,所需c(F−)更低,越容易沉淀,故先沉淀的是CaF2;
【小问6详解】
。当,,pOH=4.85,故溶液pH=9.15;
【小问7详解】
根据题意,,则样品中。样品中。根据镍元素守恒,。样品中水的质量为,则。因此,化学式中。故化学式为。
【点睛】
17. 某工业废水中含有一定量的和,化学探究学习小组的同学对+6价铬盐进行研究,并对某工业废水进行检测。
已知:①
②在水溶液中为绿色。
Ⅰ.研究+6价铬盐在不同条件下微粒存在形式及氧化性,该小组同学进行如下实验:
(1)对比试管a和b,a中溶液橙色加深。甲认为浓硫酸溶于水放热,温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是增大对平衡的影响。你认为______(填“需要”或“不需要”)再设计实验证明对平衡的影响,并说明理由:______。
(2)分析试管c继续滴加KI溶液和过量稀的实验现象,由此可以说明+6价铬盐氧化性______(填“大于”“小于”或“不确定”);此过程中氧化还原反应的离子方程式为______。
Ⅱ.对工业废水取样,检测其中铬的含量。
步骤一:取废水,加入适量稀硫酸酸化。
步骤二:加入过量的碘化钾溶液,然后滴入几滴指示剂。
步骤三:将一定体积的溶液装入碱式滴定管中,进行滴定操作。经过三次平行滴定实验,测得平均用去溶液的体积为。
已知:
(3)步骤二中滴入的指示剂为______。
(4)步骤三判断滴定达到终点的现象是______。
(5)以下操作会造成废水中铬含量测定值偏高的是______(填标号)。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
C. 清洗后未用标准液润洗碱式滴定管
D. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
(6)25.00 mL废水经酸化后,含有的物质的量为______。
【答案】(1) ①. 不需要 ②. 因浓硫酸溶于水放热,温度升高,平衡正向移动,溶液黄色加深,而实际实验为对比试管和,中溶液橙色加深,说明平衡移动是氢离子浓度变大导致逆向移动的结果(合理答案即可)
(2) ①. 大于 ②.
(3)淀粉溶液 (4)当滴入最后半滴溶液,锥形瓶中溶液颜色由蓝色变为绿色,且在半分钟内不变色 (5)BC
(6)
【解析】
【小问1详解】
不需要再设计实验,因浓硫酸溶于水放热,温度升高,平衡正向移动,溶液黄色加深,而实际实验为对比试管a和b,a中溶液橙色加深,说明平衡移动是氢离子浓度变大导致逆向移动的结果(合理答案即可)。
【小问2详解】
c试管中滴入NaOH后Cr的存在形式主要为,滴入浓KI,无现象,而滴入稀硫酸后,Cr的主要存在形式为,溶液变为绿色,说明 与I-反应转化为了Cr3+,可得的氧化性大于,发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
滴定原理为碘量法,指示剂应为淀粉溶液。
【小问4详解】
滴定终点时步骤二中生成的I2被完全反应,现象为当滴入最后半滴Na2S2O3溶液,锥形瓶中溶液颜色由蓝色变为绿色,且在半分钟内不变色,
【小问5详解】
A.滴定终点时俯视读数,导致Na2S2O3溶液体积偏小,所测铬含量偏低,A不符题意;
B.滴定终点时尖嘴有液滴,导致Na2S2O3溶液体积偏大,测得铬含量偏大,B符合题意;
C.未润洗滴定管,导致滴定液浓度偏小,Na2S2O3溶液体积偏大,所测铬含量偏大,C符合题意;
D.锥形瓶中残留蒸馏水对滴定液体积无影响,对测定结果无影响,D不符题意;
故选BC。
【小问6详解】
根据,可得25.00 mL废水中含有的物质的量为。
18. 电解质溶液及其酸碱性对工农业生产、科学研究以及日常生活都有重要意义。时,几种弱酸的电离常数如下:
HCN
(1)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况如图所示。A、B、C三点对应的溶液中,浓度由大到小的顺序是______,电离程度最大的是______点对应的溶液。
(2)25°C时,物质的量浓度相同的①、②、③三种溶液,其pH由大到小的顺序是______(用数字标号填写)。
(3)写出发生水解反应的化学方程式______。
(4)在一定温度下,溶液加水稀释至过程中,下列数值变小的是______(填标号)。
A. B.
C. D.
(5)25°C时,将溶液与的溶液等体积混合(忽略混合前后溶液体积变化),则混合后的为______。
(6)将等物质的量浓度的溶液(甲)、氨水(乙)加水稀释,下图水电离出的的浓度与加入水的体积的关系正确的是______(填标号)。
【答案】(1) ①. B>A>C(或BAC) ②. C
(2)③>①>②(或③①②)
(3) (4)BD
(5)2 (6)b
【解析】
【小问1详解】
溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷,离子浓度越大,导电能力越强,一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,导电能力随加水量的变化情况是B>A>C;根据越稀越电离,可以知道C点的电离程度最大。
【小问2详解】
弱酸的酸性越弱,其对应酸根离子的水解程度越大,溶液的越高。已知酸性:,因此酸根离子水解程度:,故物质的量浓度相同时,溶液由大到小为③>①>②。
【小问3详解】
NaCN是强碱弱酸盐,水解结合水电离出的生成弱电解质HCN,同时使溶液显碱性,其水解方程式为。
【小问4详解】
A.是水的离子积,只与温度有关,温度不变则不变,A错误;
B.水解平衡为,稀释促进水解,增大,但加水使溶液体积增大的程度大于的增大程度,所以减小,B正确;
C.是HCN的电离常数,只与温度有关,温度不变则不变,C错误;
D.由是水的离子积,只与温度有关,温度不变则不变,加水稀释减小,则 增大,加水稀释 减小,减小,D正确;
故答案选BD。
【小问5详解】
是二元强酸,中=2×0.015 mol/L=0.03 mol/L,的溶液中=0.01 mol/L,等体积,设体积为V L混合后,剩余==0.01 mol/L,故混合后。
【小问6详解】
是弱电解质,NaOH与物质的量浓度相同,电离出的较少,对水的电离的抑制作用较弱,水电离出的浓度更大,且加水稀释,两种溶液中浓度均减小,水的电离程度增大,b正确。
19. MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题。
(1)计算 _______kJ/mol。
(2)提高CH4平衡产率的条件是_______。
A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温高压 D. 低温低压
(3)在压强P0 kPa的密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。
图为左图内点M附近区域放大图
注:含碳生成物选择性
①点M温度下,反应Ⅱ的Kp=_______(kPa)-2(列出计算式即可)。
②在550℃下达到平衡时,n(CO)=_______mol。500~600℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是_______。
(4)通过人工光合作用,也可以将CO2和H2O为原料转化为HCOOH和O2,原理如图。电极b作_______(填“正”或“负”)极,当有4 molH+通过质子交换膜时,理论上被反应的CO2有_______mol。
【答案】(1)-65 (2)C
(3) ①. ②. 0.2 ③. 该温度范围内反应Ⅱ与反应Ⅲ同时进行,温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅲ平衡 正向移动,且此时以反应Ⅱ逆反应为主,故生成的氢气比反应Ⅲ正反应消耗的氢气更多
(4) ①. 正 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ,因此:;
【小问2详解】
目标反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,提高CH4产率;而且该反应气体分子数减少,增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动,正向移动,提高CH4产率。因此,提高CH4平衡产率的条件是低温高压。C正确;
【小问3详解】
已知反应I为吸热反应、Ⅱ为放热反应、III为吸热反应,反应Ⅲ在360℃以下不考虑,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,且二氧化碳、甲烷的选择性之和为100%,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性;
M处低于360℃,因此反应Ⅲ不发生;左图中点M处为线a与线b的交点,由图知CO2和H2选择性是50.0%,图中点M对应的MgCO3的平衡转化率为49.0%。所以转化的,生成的,剩余的。容器中混合气体的物质的量之和为,所以CO2、H2、CH4、H2O物质的量分数分别为0.245、0.02、0.245、0.49,故反应Ⅱ的Kp=;
由图可知,550℃时,1 mol MgCO3完全分解,CO2选择性70%,CH4选择性10%,故,根据碳原子守恒,,则;500~600℃时,反应 Ⅱ(放热)随温度升高平衡逆向移动,H2的消耗减少;同时反应 Ⅲ(吸热)启动,H2参与反应 Ⅲ 的消耗速率小于反应 Ⅱ 逆向释放H2的速率,最终导致H2平衡转化率下降;
【小问4详解】
电极b处CO2得电子转化为HCOOH,发生还原反应,对应电极b是正极;CO2转化为HCOOH,C元素化合价从+4降到+2,1个CO2得到2个电子,当有4 mol H+通过质子交换膜参与反应时,被反应的CO2物质的量应为2 mol。
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