内容正文:
2025-2026学年度第一学期高二期末检测题
化学
本试卷共6页。全卷满分100分,检测时间为75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。
2.选择题选出答案后,用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,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4.检测结束后,监考人员将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:N-14 O-16 Na-23 Cu-64
一、选择题(本大题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项是最符合题意的)
1. 化学变化中伴随着能量变化。下列变化属于吸热反应的是
A. 稀释浓硫酸
B. 体育锻炼消耗糖原和脂肪
C. 氢氧化钠与盐酸反应
D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌放出氨
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 二氧化碳的电子式:
B. 在水中的电离方程式:
C. 的离子结构示意图:
D. 基态碳原子的轨道表示式:
3. 化学与生产生活密切相关。下列应用与盐类水解无关的是
A. 明矾净水 B. 用溶液清洗铁锈
C. 含氟牙膏预防龋齿 D. 加热溶液制备
4. 下列事实不能用勒夏特列(平衡移动)原理解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 合成氨时采用铁触媒作反应催化剂
C. Na与KCl共融制备K:
D. 向含有的红色溶液中加适量铁粉并振荡,溶液红色变浅
5. 下列有关物质结构的说法正确的是
A. 处于最低能量状态的原子叫做基态原子
B. 表示2p能级有两个轨道
C. 元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族的8个纵列的元素均为金属元素
D. 元素周期表第四周期中未成对电子数最多的元素是砷元素
6. 利用如图装置(注射器活塞位于底部)测定锌粒与硫酸的平均反应速率。下列说法错误的是
A. 除用到图中仪器外,还需要使用秒表
B. 轻轻向外拉动注射器的活塞,松手后活塞位置固定证明装置的气密性良好
C. 在锥形瓶中加入适量固体,则增大
D. 使硫酸顺利滴下及减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1mol 中含有中子数为
B. 将1mol NO和0.5mol 混合、充分反应后,分子数为
C. 电解精炼铜时,阳极的质量减少32g时,外电路中转移的电子数为
D. 常温下,pH=13的溶液中数目为
8. 下列电极反应式或离子方程式正确的是
A. 铅酸蓄电池的负极反应:
B. 铝—空气—海水电池正极反应:
C. 用FeS处理含的工业废水:
D. 向溶液中通入少量:
9. 下列实验设计能达到实验目的的是
实验目的
A制备胶体
B测pH比较醋酸、次氯酸的酸性强弱
实验设计
实验目的
C验证相同温度下的溶解度:
D模拟钢闸门的电化学防腐
实验设计
A. A B. B C. C D. D
10. W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大,W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为,X与Z同主族,Z的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 气态氢化物的热稳定性:Z>Y
B. 第一电离能:R>Z>Y
C. 原子半径:R>Z>X
D. 电负性:Y<Z<X
11. 溶液中存在。有关说法错误的是
A. 配制溶液时,加入少量盐酸可抑制水解
B. 加入一定量NaCl固体,平衡正向移动
C. 浓溶液稀释,溶液变蓝
D. 将溶液蒸干并灼烧,最终得到固体
12. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为,原理示意图如下:
已知: 。下列说法错误的是
A. “吸附”适宜在相对低温下进行
B. “固定”不影响混合气体中各组分的含量
C. 正反应活化能比逆反应的小
D. MOFs多孔材料可用于混合气体的分离
13. 硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下:
下列说法错误的是
A Ⅰ中每得到1mol 转移6mol电子
B. Ⅱ中反应放出的热量可用来预热进入的原料气
C. Ⅲ中用98.3%浓硫酸代替水吸收能减少酸雾
D. 对酸渣进行还原、磁选可提升工艺经济效益
14. 二次电池的放电过程如图所示。下列叙述正确的是
A. 放电时,M极为正极
B. 放电时,电解质溶液中向N极移动
C. 充电时,消耗4mol Ag的同时将消耗1mol
D. 充电时,M极上反应为
15. 总浓度为0.1000mol/L的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与pH关系如图所示。下列叙述正确的是
A. M表示关系曲线
B. 溶液中
C.
D. pH=1的溶液中
二、非选择题(本大题包括4个小题,共55分)
16. 盐酸、氨水、碳酸氢钠、、醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。
(1)溶液显______(填“酸性”“中性”或“碱性”),常温下,pH=a的溶液,由水电离出的为______(用含a的代数式表示)mol/L。
(2)将浓度均为0.1mol/L的盐酸与氨水等体积混合后,溶液中存在的离子浓度大小关系是______。
(3)下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是______(填标号)。
a.氨水中存在、、
b.氨水的导电性弱于NaOH溶液
c.常温下,1mol/L的氨水测得pH约为12
d.将一定体积的1mol/L的氨水稀释10倍,其pH变化小于1
(4)25℃时,向某浓度的)溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
①向溶液中逐渐加入KOH溶液,溶液pH由3增大到5的过程中,主要反应的离子方程式为______;由图可知溶液中,的电离程度______水解程度(填“>”“<”或”=”)。
②的______(填具体数值)。
(5)向饱和溶液中滴加饱和溶液,可观察到产生白色沉淀,随后产生大量无色气泡。从平衡移动角度解释产生无色气泡的原因:______。
17. 亚硝酸钠()是一种食品添加剂,外观酷似食盐且有咸味,易潮解,易溶于水,食品中添加亚硝酸钠时,必须严格控制用量。
Ⅰ.某校兴趣小组利用如下装置制备亚硝酸钠(已知:)
(1)铜元素位于元素周期表的______区。
(2)A处主要反应的化学方程式为______。
(3)实验开始前打开并向装置中持续通入,目的是______;B处U形管可盛装______(填试剂名称)。
Ⅱ.测定样品中纯度的步骤如下:
i.配制0.1000mol/L 标准液,并进行酸化;
ii.称取C中的固体样品5.0g溶于水配制成250mL溶液,取其中25.00mL于锥形瓶中,用酸性标准液进行滴定,实验所得数据如下表(已知:,杂质不与酸性溶液反应)。
滴定序号
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
21.20
20.10
20.00
19.90
(4)下列有关标准液配制及滴定的操作,正确的是______(填标号)。
标号
a
b
c
d
操作图示
目的
溶解
定容
润洗滴定管
滴定
(5)步骤ii中达到滴定终点的现象为______。
(6)第1次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是______(填标号)。
a.滴定过程中,部分待测液溅出锥形瓶外
b.滴定过程中,用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁
c.滴定前读数正确,滴定终点时,俯视读数
d.滴定管尖嘴附近开始有气泡,放出标准液后气泡消失
(7)本实验样品中的质量分数为______。
18. 磷酸亚铁锂作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,以硫铁矿(主要成分,含少量、和)为原料的制备流程如图所示。
已知:常温下,、、。
(1)基态Fe的价电子排布式为______。
(2)为提高酸浸速率,可采取的措施______(答出一种)。
(3)滤渣1的主要成分为______,过滤要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。
(4)若以产品的纯度为主要考量,试剂R应选择______(填标号)。
a. b. c. d.
(5)若“沉铁”时溶液中,则“沉铁”时pH不能高于______(溶液体积变化忽略不计)。
(6)“高温煅烧”的主要化学方程式为______。
(7)如图为磷酸铁锂电池的工作原理示意图。电池反应式为。充电时,N极的电极反应式为______。
19. 资源化利用是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇涉及的主要反应有:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
(1)反应Ⅰ能自发进行的条件是______(填“高温”或“低温”)。
(2)已知 ,相关物质的燃烧热如下表所示:
物质
燃烧热
a
b
则______kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)
(3)温度分别为、时,在2L恒容密闭容器中充入2mol 和一定量,按不同投料比发生反应Ⅰ,平衡转化率变化如图1。
①下列叙述能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是______(填标号)。
a.甲醇的质量不再增加
b.反应物和产物均含有
c.混合气体的平均摩尔质量不变
d.
②______(填“>”“<”或“=”)。
③若反应进行到d点状态时耗时5min,则建立此状态过程中______,平衡常数K的计算表达式为______。
(4)在某催化剂作用下用加氢制备甲醇的反应历程如图2所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如表示吸附在催化剂表面,图中已省略)。该反应过程中决速步骤的化学方程式为______。
(5)相同时间内,4.00MPa,条件下,温度对反应结果的影响如图3、4所示:
已知:i.为转化率,为选择性,为产率。
ii.;
①根据以上信息,在其他条件一定情况下,制备甲醇宜选用的温度是______。
②图3中出现了减小而增大的过程,其原因是______。
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2025-2026学年度第一学期高二期末检测题
化学
本试卷共6页。全卷满分100分,检测时间为75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。
2.选择题选出答案后,用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,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4.检测结束后,监考人员将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:N-14 O-16 Na-23 Cu-64
一、选择题(本大题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项是最符合题意的)
1. 化学变化中伴随着能量变化。下列变化属于吸热反应的是
A. 稀释浓硫酸
B. 体育锻炼消耗糖原和脂肪
C. 氢氧化钠与盐酸反应
D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌放出氨
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀释浓硫酸是物理变化,且该过程放热,A不符合题意;
B.体育锻炼消耗糖原和脂肪涉及生物体内的氧化分解反应,该过程释放能量,属于放热反应,B不符合题意;
C.氢氧化钠与盐酸反应是中和反应,属于放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌发生反应,该反应是典型的吸热反应,D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 二氧化碳的电子式:
B. 在水中的电离方程式:
C. 的离子结构示意图:
D. 基态碳原子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳为共价化合物,存在碳氧双键,故其电子式为:,A项错误;
B.为弱酸,在水中的电离方程式: ,B项正确;
C.的离子结构示意图为,C项错误;
D.碳的基态原子轨道表示式表述为,D项错误;
故选B。
3. 化学与生产生活密切相关。下列应用与盐类水解无关的是
A. 明矾净水 B. 用溶液清洗铁锈
C. 含氟牙膏预防龋齿 D. 加热溶液制备
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾净水利用水解生成胶体吸附杂质,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.溶液中水解使溶液呈酸性,可溶解铁锈(),与盐类水解有关,B不符合题意;
C.含氟牙膏中F⁻与羟基磷灰石反应生成溶解度更小的氟磷灰石,属于沉淀转化,与盐类水解无关,C符合题意;
D.水解生成,加热脱水得,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选C。
4. 下列事实不能用勒夏特列(平衡移动)原理解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 合成氨时采用铁触媒作反应催化剂
C. Na与KCl共融制备K:
D. 向含有的红色溶液中加适量铁粉并振荡,溶液红色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室用排饱和食盐水收集氯气,利用高Cl⁻浓度使氯气溶解平衡:向左移动,减少氯气溶解,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.合成氨使用铁触媒催化剂,催化剂只改变反应速率,不影响平衡,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.Na与KCl共融制备K,反应为:,通过移除K(g)使平衡向右移动,增加钾的生成,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,铁粉还原Fe3+为Fe2+,降低Fe3+浓度,使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3向左移动,红色变浅,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
5. 下列有关物质结构的说法正确的是
A. 处于最低能量状态的原子叫做基态原子
B. 表示2p能级有两个轨道
C. 元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族的8个纵列的元素均为金属元素
D. 元素周期表第四周期中未成对电子数最多元素是砷元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态原子是指处于最低能量状态的原子,该说法符合定义,A正确;
B.表示2p能级上有两个电子,而非两个轨道,p能级有三个轨道(px、py、pz),因此描述错误,B错误;
C.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族共有10个纵列,C错误;
D.第四周期中未成对电子数最多的元素是铬,核外电子排布为[Ar]3d54s1,有6个未成对电子,砷的核外电子排布为[Ar]3d104s24p3,有3个未成对电子,D错误;
故选A。
6. 利用如图装置(注射器活塞位于底部)测定锌粒与硫酸的平均反应速率。下列说法错误的是
A. 除用到图中仪器外,还需要使用秒表
B. 轻轻向外拉动注射器的活塞,松手后活塞位置固定证明装置的气密性良好
C. 在锥形瓶中加入适量固体,则增大
D. 使硫酸顺利滴下及减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定平均反应速率,需要用注射器读取生成气体的体积,用秒表记录时间,A正确;
B.轻轻向外拉动注射器活塞,装置内压强减小。若气密性良好,外界空气无法进入,松手后活塞会被大气压推回原位置,不会固定在拉动后的位置,B错误;
C.固体完全电离出,会增大溶液中浓度,从而加快反应速率,使增大,C正确;
D.在锥形瓶和分液漏斗上口间连接橡胶管,可使漏斗与瓶内气压一致,既方便硫酸顺利滴下,也能减小因液体流下导致的体积误差,D正确;
故答案选B。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1mol 中含有中子数为
B. 将1mol NO和0.5mol 混合、充分反应后,分子数为
C. 电解精炼铜时,阳极的质量减少32g时,外电路中转移的电子数为
D. 常温下,pH=13的溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的质量数为222,质子数为86,中子数=222-86=136,0.1 mol Rn含有0.1×136=13.6 mol中子,即,A正确;
B.反应中,1mol NO和0.5mol O2恰好反应生成1mol NO2,但NO2在常温下存在平衡,分子数小于1 mol,故分子数不为,B错误;
C.电解精炼铜时,阳极粗铜含杂质(如Zn、Fe等),减少32g时,溶解的物质不全是铜,转移电子数不确定,故不为,C错误;
D.pH=13的Ba(OH)2溶液中,但未给出溶液体积,无法计算数目,D错误;
故答案选A。
8. 下列电极反应式或离子方程式正确的是
A. 铅酸蓄电池的负极反应:
B. 铝—空气—海水电池的正极反应:
C. 用FeS处理含的工业废水:
D 向溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池的负极反应实际为 ,因为在体系中会与结合形成沉淀,A错误;
B.铝—空气—海水电池中,海水为碱性或中性环境,正极反应应为 ;B错误;
C.和HgS均为难溶硫化物,且的溶度积远小于,因此可转化为,符合沉淀转化原理,C正确;
D.次氯酸根具有强氧化性,具有还原性,两者发生氧化还原反应生成和,进一步生成硫酸钙沉淀,离子方程式为SO2+3ClO-+H2O+Ca2+=CaSO4↓+Cl-+2HClO,D错误;
答案选C。
9. 下列实验设计能达到实验目的的是
实验目的
A制备胶体
B测pH比较醋酸、次氯酸的酸性强弱
实验设计
实验目的
C验证相同温度下的溶解度:
D模拟钢闸门的电化学防腐
实验设计
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备胶体的正确操作为向沸水中逐滴加入饱和溶液并煮沸至溶液呈红褐色,将饱和溶液直接滴入溶液中会生成沉淀,无法得到胶体,A错误;
B.酸性越弱,其对应的强碱弱酸盐的水解程度越大,溶液pH越大。测定溶液和溶液的pH,可通过pH大小比较醋酸、次氯酸的酸性强弱,B正确;
C.实验中先加入过量溶液,再加入溶液生成沉淀后,溶液中仍存在大量,加入溶液时, 直接与反应生成沉淀,并非沉淀转化为沉淀,无法验证溶解度 > ,C错误;
D.模拟钢闸门的电化学防腐时,钢闸门应连接外接电源的负极作阴极以被保护,若连接外接电源的正极作阳极会加速钢闸门的腐蚀,D错误;
故选 B。
10. W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大,W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为,X与Z同主族,Z的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 气态氢化物的热稳定性:Z>Y
B. 第一电离能:R>Z>Y
C. 原子半径:R>Z>X
D. 电负性:Y<Z<X
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,则W为H,该离子为H-;Z的价电子排布式为3s23p4, Z为S;X与Z同主族,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2,X为O,Y为Si,R为Cl。
【详解】A. 气态氢化物的热稳定性取决于元素的非金属性,非金属性S>Si,故H2S比SiH4稳定,A正确;
B.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势(除反常元素外),故第一电离能:Cl>S>Si,B正确;
C. 原子半径同周期从左到右减小,故Cl原子半径小于S,C错误;
D. 电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,故电负性:Si<S<O,D正确;
故选C。
11. 溶液中存在。有关说法错误的是
A. 配制溶液时,加入少量盐酸可抑制水解
B. 加入一定量NaCl固体,平衡正向移动
C. 浓溶液稀释,溶液变蓝
D. 将溶液蒸干并灼烧,最终得到固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入盐酸可提供H+,抑制Cu2+的水解,该说法正确,A正确;
B.加入NaCl固体增加Cl-浓度,根据平衡移动原理,平衡正向移动,该说法正确,B正确;
C.稀释浓溶液时Cl-浓度降低,平衡逆向移动,[Cu(H2O)4]2+(蓝色)增多,溶液变蓝,该说法正确,C正确;
D.将溶液蒸干时Cu2+水解生成Cu(OH)2,灼烧后分解为CuO,而非CuCl2固体,该说法错误,D错误;
故答案选D。
12. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为,原理示意图如下:
已知: 。下列说法错误是
A. “吸附”适宜在相对低温下进行
B. “固定”不影响混合气体中各组分的含量
C. 正反应活化能比逆反应的小
D. MOFs多孔材料可用于混合气体的分离
【答案】B
【解析】
【详解】A.由信息 可知,反应放热,想得到更多四氧化二氮,则需要低温环境,A正确;
B.多孔材料“固定”N2O4,导致N2O4的浓度减小,则促进平衡正向移动,影响混合气体中各组分的含量,B错误;
C.反应放热,(E正代表正反应活化能,E逆代表逆反应活化能),正反应活化能比逆反应的小,C正确;
D.MOFs多孔材料可吸附四氧化二氮,从而将NO2从废气中分离出来,可用于混合气体的分离,D正确;
故选B。
13. 硫酸是重要化工原料,工业生产硫酸的原理示意图如下:
下列说法错误的是
A. Ⅰ中每得到1mol 转移6mol电子
B. Ⅱ中反应放出的热量可用来预热进入的原料气
C. Ⅲ中用98.3%浓硫酸代替水吸收能减少酸雾
D. 对酸渣进行还原、磁选可提升工艺的经济效益
【答案】A
【解析】
【分析】工业制硫酸分三步:焙烧黄铁矿生成、催化氧化生成、被浓硫酸吸收。结合反应电子转移,工业能量利用、吸收原理及废渣处理分析选项。
【详解】A.I中反应为4+112+8。每个分子中,Fe从+2价降低为+3价,2个S从−1价升高为+4价,即每个失去。4 mol 反应失去,生成8 mol ,则1mol转移=5.5 mol电子,不是6 mol,A错误;
B.II中催化氧化为放热反应,放出的热量可预热原料气,提高能量利用率,B正确;
C.III中用98.3%浓硫酸吸收,可避免与水反应放热形成酸雾,提高吸收效率,C正确;
D.酸渣(含)经还原、磁选可回收铁资源,提升工艺经济效益,D正确;
故选A。
14. 二次电池的放电过程如图所示。下列叙述正确的是
A. 放电时,M极为正极
B. 放电时,电解质溶液中向N极移动
C. 充电时,消耗4mol Ag的同时将消耗1mol
D. 充电时,M极上反应为
【答案】D
【解析】
【分析】放电时该装置为原电池,M极发生氧化反应生成,为负极;N极发生还原反应生成,为正极。充电时该装置为电解池,M极作阴极(原负极)发生还原反应,N极作阳极(原正极)发生氧化反应。结合电子守恒、离子移动规律及电极反应式分析选项。
【详解】A.放电时M极元素化合价升高,发生氧化反应,为负极,A错误;
B.原电池中阴离子向负极移动,M为负极,故向M极移动,B错误;
C.充电时阳极反应为+=+,消耗4 mol 时失去4 mol电子;阴极反应为+12+10=4+2+5,1 mol得12 mol电子。根据电子守恒,消耗4mol时仅消耗=mol,C错误;
D.充电时M极为阴极,的从+3价还原为0价,反应式为+12+10=4+2+5,配平后原子、电子均守恒,D正确;
故选D。
15. 总浓度为0.1000mol/L的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与pH关系如图所示。下列叙述正确的是
A. M表示关系曲线
B. 溶液中
C.
D. pH=1的溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】已知HF溶液中存在的平衡:HFH++F-,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线,c()先增大后减小,对应曲线P,所以M、N分别为c(HF)~pH、c(F-)~pH 关系曲线,根据以上分析完成该题。
【详解】A.由分析可知,M表示c(HF)~pH关系曲线,故A项错误;
B.根据元素守恒,可知c总(HF)=c(F-)+c(HF)+2c(),故B项错误;
C.当pH=4时,,,,代入数据有,故C项错误;
D.已知HF总浓度c总(HF)为0.100 0 mol·L-1,且HF为弱电解质, 故初始pH>1;在pH=1的溶液中,加入了其他酸,根据电荷守恒,可知c(H+)=c(F-)+c()+c(OH-)+mc(),故c(H+)>c(F-)+c()+c(OH-),D项正确;
故答案为D。
【点睛】对于溶液中离子平衡的图像题需掌握质子守恒、电荷守恒、物料守恒的三大技巧,并结合所学知识,利用图中数据解决问题。
二、非选择题(本大题包括4个小题,共55分)
16. 盐酸、氨水、碳酸氢钠、、醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。
(1)溶液显______(填“酸性”“中性”或“碱性”),常温下,pH=a的溶液,由水电离出的为______(用含a的代数式表示)mol/L。
(2)将浓度均为0.1mol/L的盐酸与氨水等体积混合后,溶液中存在的离子浓度大小关系是______。
(3)下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是______(填标号)。
a.氨水中存在、、
b.氨水的导电性弱于NaOH溶液
c.常温下,1mol/L的氨水测得pH约为12
d.将一定体积的1mol/L的氨水稀释10倍,其pH变化小于1
(4)25℃时,向某浓度的)溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
①向溶液中逐渐加入KOH溶液,溶液pH由3增大到5的过程中,主要反应的离子方程式为______;由图可知溶液中,的电离程度______水解程度(填“>”“<”或”=”)。
②的______(填具体数值)。
(5)向饱和溶液中滴加饱和溶液,可观察到产生白色沉淀,随后产生大量无色气泡。从平衡移动角度解释产生无色气泡的原因:______。
【答案】(1) ①. 碱性 ②.
(2)
(3)ab (4) ①. ②. > ③.
(5)加入后产生沉淀,减小,使平衡正向移动,增大,发生反应
【解析】
【小问1详解】
为强碱弱酸盐,水解:,溶液显碱性。常温下pH=a的溶液,水的离子积==,溶液中,则水电离的==。
【小问2详解】
浓度均为的盐酸与氨水等体积混合,恰好生成,水解:,溶液显酸性,故。根据电荷守恒,可得。又水解程度较小,故离子浓度大小为。
【小问3详解】
a.氨水中存在、、,仅说明溶液中存在离子,任何水溶液均含和,不能证明存在电离平衡;b.氨水导电性弱于溶液,仅说明氨水中离子浓度较小,因浓度未知,不能证明存在电离平衡;c.氨水pH约为12,说明未完全电离,存在电离平衡;d.氨水稀释10倍,pH变化小于1,说明稀释促进电离,存在电离平衡;故不能证明的是ab。
【小问4详解】
①pH由3到5的过程中,与反应生成和,离子方程式为。溶液中,电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性,由图可知pH=2.7时物质的量分数最大,且pH<7,说明电离程度大于水解程度。
②反应的平衡常数。由图可知pH=1.2时,则;pH=4.2时,则。故。
【小问5详解】
饱和溶液中存在平衡⇌+,加入饱和溶液后,与生成沉淀,使减小,平衡正向移动,增大,与反应生成和,故产生无色气泡。
17. 亚硝酸钠()是一种食品添加剂,外观酷似食盐且有咸味,易潮解,易溶于水,食品中添加亚硝酸钠时,必须严格控制用量。
Ⅰ.某校兴趣小组利用如下装置制备亚硝酸钠(已知:)
(1)铜元素位于元素周期表的______区。
(2)A处主要反应的化学方程式为______。
(3)实验开始前打开并向装置中持续通入,目的是______;B处U形管可盛装______(填试剂名称)。
Ⅱ.测定样品中纯度的步骤如下:
i.配制0.1000mol/L 标准液,并进行酸化;
ii.称取C中的固体样品5.0g溶于水配制成250mL溶液,取其中25.00mL于锥形瓶中,用酸性标准液进行滴定,实验所得数据如下表(已知:,杂质不与酸性溶液反应)。
滴定序号
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
21.20
20.10
20.00
19.90
(4)下列有关标准液配制及滴定的操作,正确的是______(填标号)。
标号
a
b
c
d
操作图示
目的
溶解
定容
润洗滴定管
滴定
(5)步骤ii中达到滴定终点的现象为______。
(6)第1次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是______(填标号)。
a.滴定过程中,部分待测液溅出锥形瓶外
b.滴定过程中,用装有蒸馏水的洗瓶冲洗锥形瓶内壁
c.滴定前读数正确,滴定终点时,俯视读数
d.滴定管尖嘴附近开始有气泡,放出标准液后气泡消失
(7)本实验样品中的质量分数为______。
【答案】(1)ds (2)
(3) ①. 排出装置中空气,防止NO、与空气中成分反应造成纯度过低 ②. 碱石灰
(4)bd (5)滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为浅紫红色(或淡粉色),且半分钟内不褪色
(6)d (7)69%
【解析】
【分析】实验首先在装置A中通过铜与稀硝酸反应制取一氧化氮(NO)气体。生成的NO气体中混有硝酸酸雾和水蒸气,因此需通过装置B中的碱石灰进行净化和干燥。在进入核心反应装置C之前,需先通入氮气排尽装置内的空气,以防止NO被氧化以及过氧化钠()与空气中的二氧化碳和水反应。净化后的NO气体在装置C中与 固体反应,生成目标产物亚硝酸钠( )。
【小问1详解】
铜(Cu)的原子序数是29,核外电子排布为 ,属于 ds区。
【小问2详解】
A装置是制备NO气体的发生器。根据图示,使用的是铜丝和稀硝酸反应。铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水。 主要反应的化学方程式为。
【小问3详解】
装置中的空气含有氧气,NO极易被氧化成 ,且 也可能与空气中的 或水蒸气反应。因此,通入 是为了排出装置中的空气,防止NO被氧化,同时也防止 与空气中的 和 反应,从而提高产物 的纯度。
A中产生的气体是NO,但会混有硝酸挥发出的酸雾( )以及水蒸气。为了得到干燥纯净的NO与 反应,B装置需要起到干燥和除杂的作用。B主要用来除去 酸雾且不吸收NO。通常使用碱石灰(或者氢氧化钠固体)来吸收酸性气体和水分。虽然NO是不成盐氧化物,但在碱性干燥剂中稳定。
【小问4详解】
a (溶解): 容量瓶不能用于溶解固体,应在烧杯中溶解。错误。
b (定容): 定容时视线应与凹液面最低处相切。图示为平视,操作正确。
c (润洗): 滴定管润洗应从上口倒入润洗液,应该倾斜并转动,让液体润湿内壁,而非垂直旋转,图示操作错误。
d (滴定): 酸性 具有强氧化性,应装在酸式滴定管中。图示为酸式滴定管操作(活塞控制),且左手控制活塞,右手摇瓶,操作正确。
故答案为bd
【小问5详解】
滴定是用酸性 标准液滴定 。 本身呈紫红色,反应产物 几乎无色。 溶液无色。因此,滴定终点前溶液为无色(或浅粉色刚出现),当达到终点时,过量的半滴 使溶液由无色变为浅紫红色。
【小问6详解】
a. 待测液溅出, 导致消耗标准液体积偏小。错误。
b. 蒸馏水冲洗内壁,对结果无影响。错误。
c. 滴定终点俯视读数,读数偏小。错误。
d. 滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,这部分气泡的体积被算作标准液流出的体积,导致读数偏大。正确。
故答案为d。
【小问7详解】
舍去第1组数据(21.20),取后三组平均值,则消耗酸性标准液的体积为。反应计量关系:,,,则,250mL溶液中总 为,故其质量,质量分数 = 。
18. 磷酸亚铁锂作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,以硫铁矿(主要成分,含少量、和)为原料的制备流程如图所示。
已知:常温下,、、。
(1)基态Fe的价电子排布式为______。
(2)为提高酸浸速率,可采取的措施______(答出一种)。
(3)滤渣1的主要成分为______,过滤要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。
(4)若以产品的纯度为主要考量,试剂R应选择______(填标号)。
a. b. c. d.
(5)若“沉铁”时溶液中,则“沉铁”时pH不能高于______(溶液体积变化忽略不计)。
(6)“高温煅烧”的主要化学方程式为______。
(7)如图为磷酸铁锂电池的工作原理示意图。电池反应式为。充电时,N极的电极反应式为______。
【答案】(1)
(2)适当升温(适当增大酸的浓度、搅拌等其他合理答案)
(3) ①. ②. 漏斗
(4)a (5)5.3
(6)
(7)
【解析】
【分析】硫铁矿(主要成分,含少量、和)通入空气煅烧生成和,矿石中、不反应;酸浸过程、和稀硫酸反应转化为相应的盐溶液,不和稀硫酸反应得到滤渣1,滤液加入FeS将转化为同时生成硫单质,过滤除去硫和过量FeS,滤液加入FeO调节pH值使转化为而除去并得到滤渣3,滤液加入氧化剂,将转化为,再加入沉铁,得到,最后高温煅烧、、的混合物生成,据此分析解题。
【小问1详解】
基态Fe核外有26个电子,价电子排布式为。
【小问2详解】
为提高酸浸速率,可采取的措施有适当升温、适当增大酸的浓度、搅拌等。
【小问3详解】
根据分析可知滤渣1是;过滤要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
【小问4详解】
由分析知,试剂R的作用为将转化为,为了避免引入新杂质,所以最好选用,故选a。
【小问5详解】
若“沉铁”时溶液中,可根据常温下,得==;又因常温下,结合可得==,则“沉铁”时pH不能高于5.3。
【小问6详解】
“高温煅烧”、、的混合物生成,主要化学方程式为。
【小问7详解】
根据电池反应式可知,充电时,N极由,电极反应式。
19. 的资源化利用是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇涉及的主要反应有:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
(1)反应Ⅰ能自发进行的条件是______(填“高温”或“低温”)。
(2)已知 ,相关物质的燃烧热如下表所示:
物质
燃烧热
a
b
则______kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)
(3)温度分别为、时,在2L恒容密闭容器中充入2mol 和一定量,按不同投料比发生反应Ⅰ,平衡转化率变化如图1。
①下列叙述能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是______(填标号)。
a.甲醇的质量不再增加
b.反应物和产物均含有
c.混合气体的平均摩尔质量不变
d.
②______(填“>”“<”或“=”)。
③若反应进行到d点状态时耗时5min,则建立此状态过程中______,平衡常数K的计算表达式为______。
(4)在某催化剂作用下用加氢制备甲醇的反应历程如图2所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如表示吸附在催化剂表面,图中已省略)。该反应过程中决速步骤的化学方程式为______。
(5)相同时间内,4.00MPa,条件下,温度对反应结果的影响如图3、4所示:
已知:i.为转化率,为选择性,为产率。
ii.;
①根据以上信息,在其他条件一定情况下,制备甲醇宜选用的温度是______。
②图3中出现了减小而增大的过程,其原因是______。
【答案】(1)低温 (2)3a-b+c
(3) ①. ac ②. < ③. 0.36mol/(L·min) ④.
(4)
(5) ①. 240℃ ②. 升温时反应Ⅰ平衡逆向移动使降低,反应Ⅱ平衡正向移动,且反应Ⅱ占主导作用导致增大
【解析】
【小问1详解】
对于反应Ⅰ ,反应前气体分子数为4,反应后为2,分子数减少,故,由<0反应自发,要使,需要低温,故反应Ⅰ能自发进行的条件是低温。
【小问2详解】
先写出已知的热化学方程式:反应①
反应②
反应③
目标反应可由反应②×3+反应①-反应③,则。
【小问3详解】
a.甲醇的质量不再增加,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,a正确;
b.反应是可逆的,反应物和产物始终均含有,这只说明反应在进行,不能作为平衡标志,b错误;
c.反应前后气体总质量不变,但物质的量减少,混合气体的平均摩尔质量会发生变化。当它不再变化时,说明反应达到平衡,c正确;
d.只是初始投料比或某一时刻的比例,不能说明反应达到平衡,d错误;
故答案选ac。
反应Ⅰ的,是放热反应,在放热反应中,温度越低,反应物的平衡转化率越高,图中对应的转化率更高,则说明;
已知条件:容器体积,初始物质的量,d点时转化率为60%,反应时间t=5 min。,根据反应,,则;
平衡时各物质的量:、、、,平衡时各物质的量浓度分别为、、、。平衡常数的表达式为K=。
【小问4详解】
该反应过程中决速步骤是指活化能最大的步骤,由图可知,该反应过程中活化能最大的步骤为。
【小问5详解】
甲醇产率在图4中于240℃达到峰值,因此这是制备甲醇的最优温度;
反应Ⅰ ,温度升高时,平衡逆向移动,导致甲醇选择性降低;反应Ⅱ ,温度升高时,平衡正向移动,使二氧化碳总转化率增大。温度升高会加快所有反应的速率,使更多二氧化碳参与反应,进一步增大了二氧化碳的转化率。
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