内容正文:
新洲一中2027届高二(下)收心作业化学试卷
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 利用太阳能电池将光能转化为电能,可减少化石燃料的使用,有利于环境保护
B. 神舟十八号采用的燃料之一为液态的偏二甲肼,完全燃烧放出大量的热,生成二氧化碳、氮气和水,具有产物清洁无污染等优点
C. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华过程会破坏极性键,吸收大量热
D. 人体血浆中缓冲体系对稳定人体内环境的酸碱度有着重要作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.体现太阳能电池的环保优势,A正确;
B.描述了偏二甲肼燃料的燃烧产物和优点,B正确;
C.固态干冰升华过程是物理变化,不会破坏化学键,C错误;
D.当少量酸或碱进入人体血液,人体血浆中存在缓冲体系,可以使血液中的氢离子浓度维持稳定,从而稳定人体内环境的酸碱度,符合事实,D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 的VSEPR模型为
B. 基态硫原子价层电子轨道示意图:
C. 基态Ge原子简化电子排布式:
D. 基态钛原子价电子排布式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO3中S的孤电子对数为=0,σ键数3,杂化类型为sp2,VSEPR模型为平面三角形,无孤电子对数,故A错误;
B.基态硫原子价电子排布式为3s23p4,s轨道为球形,p轨道为哑铃形,图中所给示意图没有体现出3s轨道,3p能级上有4个电子,题中所给示意图也没体现出,故B错误;
C.Ge元素位于第四周期ⅣA族,基态Ge原子简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,故C错误;
D.Ti元素位于第四周期ⅣB族,其价电子排布式为3d24s2,故D正确;
答案为D。
3. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学有效方法。下列说法正确的是
A. 固体HF中,HF分子间存在氢键,链状结构片段为:
B. 水的沸点高于氟化氢的沸点是因为的键能大于的键能
C. Li和Mg两种元素处于周期表的对角线位置,且都属于p区元素,所以有些性质相似
D. 臭氧分子为极性分子,其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
【答案】D
【解析】
【详解】A.在固体HF中,HF分子间存在氢键,一个 HF 分子中的氢原子与另一个 HF 分子中的氟原子通过氢键相连,故多个 HF 分子连接成链状结构应为,其中F-H···F为直线,A错误;
B.水的沸点高于 HF,是因为水分子间形成的氢键数量更多(一个水分子最多可形成4个氢键,能形成三维氢键网络,而一个氟化氢分子主要形成链状或环状结构,导致水分子间的平均氢键数量更多,分子间总作用力更强),而非键能更大,B错误;
C.Li和Mg两种元素处于元素周期表的对角线位置,性质相似,但Li和Mg均属于s区元素,C错误;
D.臭氧为V形结构,是弱极性分子,四氯化碳为非极性溶剂,水为强极性溶剂,由于水分子间存在强的氢键,导致弱极性的臭氧分子在水中的溶解度很小,而其在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度较大,D正确;
故选D。
4. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1mol丙烯()分子中,杂化的原子个数为
B. 常温时,的NaOH溶液中含有的数目为0.01
C. 由热化学方程式可知,要使反应放出123.8kJ的热量,反应前需要投入的与的分子个数均为
D. 0.5mol呋喃()中含有的键数目为2.5
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯的结构为,其中双键两端的碳原子为杂化,甲基碳原子为杂化,因此1个丙烯分子中只有1个杂化的碳原子,1mol丙烯分子中有1mol杂化的碳原子,即个数为,A正确;
B.题中未给出溶液的体积,无法计算的物质的量,也就无法确定其数目,B错误;
C.由热化学方程式 可知,该反应为可逆反应,因此当投入的与的分子个数均为,即均为1mol时,由于该反应不能进行到底,因此放出的热量小于123.8kJ,C错误;
D.单键为σ键,1个呋喃分子中含有1个C—C单键、2个C—O单键、4个C—H单键,2个双键,每个双键中含有1个σ键,因此1个呋喃分子中共有9个σ键,故0.5mol呋喃中有σ键,即4.5,D错误;
答案选A。
5. 下列说法正确的是
A. 图①装置向盛装稀盐酸溶液的烧杯中小心缓慢且分次加入稀NaOH溶液
B. 图②操作可排出盛有强碱溶液的滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③中反应开始后针筒向右移动,能说明反应放热
D. 图④装置Cu电极反应式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差,A错误;
B.强碱溶液应盛放在碱式滴定管中,图②操作可排出盛有强碱溶液的滴定管尖嘴内的气泡,B正确;
C.锌和稀硫酸生成氢气,装置中压强变大也会使得针筒右移,故不能说明反应放热,C错误;
D.由图可知,锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜为正极,图④装置Cu电极反应式:,D错误;
故选B
6. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用饱和食盐水除去中的HCl,可减少的损失
B. ,把气体浸泡在热水中,气体颜色变深
C. 对,平衡体系增大压强(压缩体积)可使颜色变深
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
【答案】C
【解析】
【详解】A.用饱和食盐水除HCl时,氯离子浓度增大使Cl2溶解平衡(Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO)逆向移动,减少Cl2损失,可用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.升温使放热反应(ΔH < 0)平衡逆向移动(向生成NO2方向),NO2浓度增大导致颜色变深,可用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.反应NO2(g) + CO(g) ⇌ CO2(g) + NO(g)气体分子数不变,加压平衡不移动,颜色变深是因压缩体积使NO2浓度增大,而非平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,故C选;
D.铁粉与Fe3+发生反应,使铁离子浓度降低,使平衡Fe3+ + 3SCN- ⇌ Fe(SCN)3逆向移动,溶液颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,故D不选;
故答案为C。
7. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同主族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述正确的是
A. Y的氢氧化物可以溶于氯化铵溶液,难溶于氯化钠溶液
B. 简单离子半径大小:Y>X
C. 最简单氢化物中键角大小:W<X
D. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高且硬度最大
【答案】A
【解析】
【分析】W 的外层电子数是其内层电子数的2倍,内层电子数为2,则W最外层电子数为4,W为C元素;每个周期的ⅡA 族和ⅤA 族的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y 在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个未成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素。
【详解】A.Y为Mg,其氢氧化物Mg(OH)2可与氯化铵溶液中的水解产生的反应生成可溶性盐而溶解,而氯化钠溶液呈中性,不能与氢氧化镁反应,故难溶于氯化钠溶液,A正确;
B.Y为Mg,简单离子为Mg2+;X为N,简单离子为N3-,二者电子层结构相同,故离子半径,B错误;
C.W为C,最简单氢化物为CH4,为正四面体结构,键角109°28′;X为N,最简单氢化物为NH3,为三角锥形结构,键角约为107°,键角,C错误;
D.W为C,单质金刚石为共价晶体,熔点高,硬度大;Z为Fe,单质为金属晶体,金刚石熔点最高且硬度最大,Z不符合,D错误;
故选A。
8. 下列叙述正确的是
A. 甲表示反应的速率随温度变化的曲线,说明该可逆反应的逆反应是放热反应
B. 乙表示反应,若的物质的量一定,则a、b、c三点中,c点的转化率最大
C. 若正反应方向为气体体积减小,图丙可表示增大压强(压缩体积)对平衡移动的影响
D. 丁中发生反应,由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,温度升高时正逆反应速率均增大,交点为平衡点。交点后温度升高,v逆>v正,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,升温平衡向吸热方向移动,故逆反应为吸热反应,A错误;
B.图乙为合成氨反应,N2物质的量一定时,a→b→c起始n(H2)增大,H2浓度增大,平衡正向移动,N2转化率提高。虽然NH3体积分数在b点最大,但N2转化率随H2量增加而增大,c点H2量最多,N2转化率最大,B正确;
C.正反应气体体积减小时,压缩体积,增大压强正逆反应速率均增大,且v正增大倍数大于v逆,平衡正向移动。图丙中增大压强后v逆>v正,平衡逆向移动,与题意不符,C错误;
D.反应中,M=,m总不变,M减小说明n总增大。温度升高M减小,即n总增大,平衡逆向移动,故逆反应吸热,正反应放热,ΔH<0,D错误;
故选B。
9. 下列说法正确的是
A. 时,测得一元酸HA溶液,若将该溶液加水稀释100倍,所得溶液(且),则HA为强酸
B. 泡沫灭火器的药品为和,利用了盐类的水解原理
C. 溶液与溶液等体积混合后显碱性,则混合溶液中:
D. 等体积、等pH值的醋酸和盐酸分别与溶液恰好反应,前者消耗NaOH溶液的体积少
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于强酸,稀释100倍时pH增加2;对于弱酸,稀释100倍时pH增加小于2,此处稀释后pH=b+2且b+2<7,符合强酸特征,故推断正确,A正确;
B.泡沫灭火器实际药品为和,利用双水解原理产生,此处写,虽原理类似,但实际药品不符,B错误;
C.溶液与溶液等体积混合后,混合溶液中、且反应后剩余的和生成的的物质的量浓度均为,溶液呈碱性,说明的电离程度大于的水解程度,故,C错误;
D.醋酸为弱酸,盐酸为强酸,等体积、等pH时,醋酸总浓度大于盐酸,与等浓度氢氧化钠溶液完全反应时,醋酸消耗NaOH溶液的体积更多,此处说前者(醋酸)消耗少,错误,D错误;
故答案选A。
10. 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的化合物的结构如图所示,基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 简单离子半径大小:
B. 简单气态氢化物的热稳定性:
C. 0.1molW2Q2与足量X2Q或YQ2充分反应,转移电子0.1mol
D. 只含有X、Z、Q三种元素的化合物只含有共价键
【答案】C
【解析】
【分析】原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W,结合图示可知,W形成+1价阳离子,其原子序数最大,则W为Na;基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,其原子序数小于Na,Q的原子核外电子排布式为,则Q为O;X形成1个共价键,Z形成3个共价键,Y形成4个共价键,二者的原子序数均小于O,则X为H,Z为N,Y为C元素。由分析可知X、Y、Z、Q、W分别为H、C、N、O、Na,据此分析解题。
【详解】A.电子层数越多,对应简单离子半径越大,电子层结构相同时,原子序数越小,对应简单离子半径越大,则上述三种简单离子半径从大到小依次为:,A错误;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则简单气态氢化物的热稳定性比较:,B错误;
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑和2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应都是歧化反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,存在关系式2Na2O2~2e-,与足量H2O或CO2充分反应,转移电子0.1 mol,C正确;
D.只含有X(H)、Z(N)、Q(O)三种元素可组成共价化合物HNO2、HNO3等只含共价键,也可组成离子化合物NH4NO3、NH4NO2等,均含有离子键和共价键,D错误;
故选C。
11. 二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
500 K时,在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和,达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且,则下列说法不正确的是
A. ,反应Ⅰ的
B. 反应Ⅱ中的转化率为80%
C. 反应Ⅰ的平衡常数
D. 平衡时压强与初始压强的比为
【答案】C
【解析】
【分析】初始条件:2 L容器中,n(CO) = 4 mol,n(H2) = 8 mol,初始总物质的量12 mol。
反应Ⅰ:CO转化率80%,消耗CO 3.2 mol,生成CH3OH 3.2 mol,消耗H2 6.4 mol;平衡时n(CO) = 0.8 mol,n(H2) = 1.6 mol。
反应Ⅱ:设消耗CH3OH为2y mol,则生成CH3OCH3和H2O各y mol;由2c(CH3OH) = c(CH3OCH3)得2(3.2 - 2y) = y,解得y = 1.28 mol;故n(CH3OH)平衡 = 0.64 mol,n(CH3OCH3) = n(H2O) = 1.28 mol。
总物质的量:反应Ⅰ气体减少6.4 mol,反应Ⅱ气体量不变,平衡总物质的量 = 12 mol- 6.4 mol= 5.6 mol。
【详解】A.,A正确;
B.反应Ⅱ中CH3OH转化率 =,B正确;
C.,C错误;
D.压强比=,D正确。
故答案选C。
12. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
在水溶液中存在反应:
向的溶液中加入1 mL浓KI溶液,振荡试管,观察颜色变化
B
比较AgCl和AgI的
向溶液中滴加2滴0.1mol/L的NaCl溶液,再滴加4滴0.1mol/L KI溶液,观察现象
C
存在水解平衡
向滴有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅并有白色沉淀生成
D
温度对化学平衡的影响
在蓝色溶液中存在如下平衡:(蓝色)(黄色) ,加热该溶液,溶液由蓝色转变为黄绿色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验设计通过向I2的CCl4溶液中加入浓KI溶液,振荡后颜色变化可证明I2与I⁻反应生成I的平衡存在,能达到实验目的,A不符合题意;
B.实验设计中AgNO3过量,滴加少量NaCl和KI溶液时,Ag⁺始终过量,无法观察到AgCl沉淀向AgI沉淀的转化,因此不能比较AgCl和AgI的Ksp大小,不能达到实验目的,B符合题意;
C.CO存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-,实验设计通过加入BaCl2后溶液红色变浅并有白色沉淀生成,说明CO浓度减小导致水解平衡逆向移动,能达到实验目的,C不符合题意;
D.实验设计通过加热溶液颜色由蓝变黄绿,符合ΔH > 0时升温平衡正向移动的规律,能证明温度对化学平衡的影响,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
13. 海洋中部分化学资源的利用,如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①、②利用了的氧化性,热空气吹出只利用了不易溶于水的性质
B. 工业上吸收剂X常选用,中的极性键也是键
C. 工业生产中试剂Y常选用NaOH固体
D. 无水的制取方法:将溶液在HCl气流中加热蒸干
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤①、②中Cl2均氧化Br-生成Br2,利用氧化性;热空气吹出Br2主要利用Br2的挥发性,而不是利用其不易溶于水的性质,故A错误;
B.吸收剂X常用SO2,SO2中S为sp2杂化,S-O极性键是sp2-pσ键,不是p-pσ键,故B错误;
C.沉镁试剂Y工业上常用成本较低的Ca(OH)2,而非NaOH固体(成本高),故C错误;
D.MgCl2溶液加热易水解,在HCl气流中蒸干可抑制水解,得到无水MgCl2,故D正确;
故答案为D。
14. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A. “全氢电池”的总反应为非氧化还原反应
B. “全氢电池”的双极膜中产生的向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为
D. 理论上,双极膜中2mol 解离时,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
【答案】B
【解析】
【分析】由图知,左图为原电池,其中左边吸附层为负极,发生氧化反应,,右边吸附层为正极,发生还原反应,;右图为电解池,因为电解氯化钠溶液制备H2和HClO,则阳极反应式,阴极反应式为。
【详解】A.根据分析知,“全氢电池”的总反应为,为非氧化还原反应,A正确;
B.原电池中阳离子向正极迁移,阴离子向负极迁移,所以“全氢电池”的双极膜中产生的向右移动,B错误;
C.因为电解氯化钠溶液制备H2和HClO,则阳极反应式,C正确;
D.理论上,双极膜中2mol 解离时,可以形成2mol、2molOH-,转移2mol电子,根据,可以知道阳极生成1mol氢离子,转移2mol电子则有2molNa+通过阳离子交换膜进入阴极区,故阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离),D正确;
故选B。
15. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,当溶液呈中性时:
C. 实验2,溶液中有沉淀生成
D. 实验2,溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】、,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。
【详解】A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;
B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;
C.实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;
D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 化学在资源、材料、健康、环境等领域发挥着越来越重要的作用。回答下列问题:
(1)以、合成,Fe是常用催化剂的主要成分。
①基态Fe原子价层电子轨道表示式为___________;基态N原子核外电子有___________种空间运动状态。
②基态N原子的第一电离能大于基态O原子的原因是___________;
③在、分子中,键角___________键角(填“”或“”)。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。
①极易溶于水的原因是___________(写出两点即可)。
②分解得。的碳原子杂化轨道类型为___________,空间结构为___________。
③常温下,乳酸、醋酸()、碳酸(HOCOOH)的酸性依次减弱,根据键的极性对化学性质的影响分析,乳酸中是___________基团(填“推电子”或“吸电子”),每个乳酸分子中有___________个手性碳原子。
【答案】(1) ①. ②. 5 ③. 基态N原子的电子排布式为,2p轨道处于半充满的稳定状态,失去一个电子需要的能量更高;而基态O原子核外电子排布式为,2p轨道有4个电子,易失去一个电子达到半充满稳定结构,所以基态N原子的第一电离能大于基态O原子的第一电离能 ④. >
(2) ①. 和水均为极性分子,能与水分子形成分子间氢键 ②. ③. 平面三角形 ④. 吸电子 ⑤. 1
【解析】
【小问1详解】
①基态Fe原子价电子排布式为,价层电子轨道表示式为 ;基态N原子核外电子排布式为,电子共占据5个轨道,所以有5种空间运动状态,故答案为 ;5。
②基态N原子的电子排布式为,2p轨道处于半充满的稳定状态,失去一个电子需要的能量更高;而基态O原子核外电子排布式为,2p轨道有4个电子,易失去一个电子达到半充满稳定结构,所以基态N原子的第一电离能大于基态O原子的第一电离能,故答案为基态N原子的电子排布式为,2p轨道处于半充满的稳定状态,失去一个电子需要的能量更高;而基态O原子核外电子排布式为,2p轨道有4个电子,易失去一个电子达到半充满稳定结构,所以基态N原子的第一电离能大于基态O原子的第一电离能。
③在、分子中,中心原子N原子的价层电子对数均为4,均含有1对孤电子对,均采用杂化,F的电负性大于H,中F会强烈吸引N-F键的电子云,使成键电子对更靠近F,成键电子对之间排斥力减小,键角减小,所以键角大于,故答案为>。
【小问2详解】
①和水均为极性分子,根据相似相溶原理知,易溶于水,且能与水分子形成分子间氢键,从而导致氨气极易溶于水,故答案为和水均为极性分子,能与水分子形成分子间氢键。
②的中心原子C形成3个键,无孤对电子,价层电子对数为3,所以杂化轨道类型为;中心原子C 的价层电子对数为,无孤电子对,采用杂化,空间构型为平面三角形,故答案为;平面三角形。
③常温下,乳酸酸性强于醋酸、碳酸,说明乳酸中的使羧基中的极性增强,更容易电离出,因此乳酸中的为吸电子基团;手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的碳原子,乳酸分子中只有连有、、和H的碳原子为手性碳原子,故答案为吸电子;1。
17. 钛(Ti)的性质稳定,有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性,工业上常用钛铁矿(主要含和少量、MgO、、等)通过如图所示工艺流程制取钛,并回收镁、铝、铁等。
已知:①易水解,只能存在于强酸性溶液中;
②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
6.5
3.5
9.5
沉淀完全的pH
3.2
9.7
5.0
11.0
(1)“酸溶”时,常将钛铁矿粉碎的目的是___________。
(2)“酸溶”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式___________。
(3)“水浸”后,过滤、洗涤得水浸渣(),检验已洗涤干净的操作及现象为___________。
(4)“分步沉淀”中当沉淀完全时,“母液”中的浓度为___________。
(5)已知 ,该反应极难进行,从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是___________。
(6)聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
若水解聚合时溶液的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和,消耗溶液20.00 mL。计算该样品中铁的质量分数___________。
【答案】(1)增大接触面积,加快酸溶速率
(2)
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,没有白色沉淀产生,则证明洗涤干净
(4)
(5)与反应减少了的浓度,且与反应放热,温度升高,使平衡右移
(6) ①. 偏小 ②.
【解析】
【分析】钛铁矿(主要含和少量等)为原料,加入稀硫酸溶解加入水中浸取,过滤,滤渣为,浸取液含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、TiO2+,加热水水浸,得到固体TiO2•xH2O,过滤分离出TiO2•xH2O,煅烧得到TiO2,继续在高温下与C和Cl2反应得到,用Mg还原,得到单质Ti;水浸后的滤液加氨水分步沉淀,得到氢氧化物沉淀。
【小问1详解】
“酸溶”时,常将钛铁矿粉碎的目的是增大接触面积,加快酸溶速率;
【小问2详解】
酸溶时,钛主要以形式存在,硫酸和FeTiO3反应生成TiO2+、亚铁离子、水,对应的离子方程式为:;
【小问3详解】
水浸后表面吸附硫酸根离子,检验硫酸根离子是否洗涤干净即可。检验方法是:取最后一次洗涤液少量于试管中,滴入稀盐酸,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,没有白色沉淀产生,则证明洗涤干净;
【小问4详解】
根据沉淀完全时的 pH=5.0,可知溶液中时,溶液中,则,“分步沉淀”中当沉淀完全时pH=11.0,即溶液中,则此时溶液中;
【小问5详解】
已知 ,加入焦炭后,与反应减少了的浓度,且与反应放热,温度升高,使平衡右移;
【小问6详解】
若水解聚合时溶液的pH偏小,将导致聚铁中氢氧根离子和氢离子反应,导致反应生成硫酸铁,使得铁的质量分数偏小;滴定时发生反应,消耗溶液20.00mL,结合铁守恒,该样品中铁的质量分数。
18. 实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)的装置如图所示。
已知:不溶于水,密度比水大。回答下列问题:
Ⅰ.制备溶液:
(1)按上图连接好装置,D装置中橡皮管的作用是___________;
(2)向装置D的三颈烧瓶内装入固体催化剂、和水,三颈烧瓶左侧进气管必须浸没到中,其目的是___________;
(3)打开,加热装置A、D,将A中产生的气体通入装置D中,当观察到三颈烧瓶中___________(填现象),则说明反应接近完全。
Ⅱ.制备KSCN晶体
(4)停止加热装置A,关闭,移开水浴,继续加热装置D使分解。然后打开,滴加适量KOH溶液,___________(填操作名称),得到KSCN溶液,最后提纯得到KSCN晶体。
(5)装置E吸收时,有无色无味气体生成,被还原为,该反应的离子方程式为___________。
Ⅲ.测定KSCN晶体纯度
(6)取2.000 g制得的KSCN晶体溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液利用溶液进行沉淀滴定测定浓度,反应原理为。进行三次实验后,平均消耗溶液,则产品中KSCN的纯度为___________;
(7)误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是___________。
A 未用标准溶液润洗滴定管
B. 滴定前锥形瓶内有少量水
C. 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D. 观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】(1)平衡气压,使液体顺利滴下
(2)为了使氨气与二硫化碳充分接触反应,同时防止倒吸
(3)液体不再分层 (4)过滤
(5)
(6)72.75% (7)AC
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中氯化铵固体和消石灰共热反应制备氨气;装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气;装置C是为了使氨气与二硫化碳充分接触反应,同时防止装置D中液体倒吸入装置B;装置D中先发生的反应为在催化剂作用下,氨气与二硫化碳在水浴加热条件下发生反应用于制备硫氰化铵,待除去反应生成的硫氢化铵后,再发生硫氰化铵与氢氧化钾溶液共热的反应用于制备硫氰化钾,装置E中盛有的酸性重铬酸钾溶液用于吸收氨气和硫化氢气体,防止污染环境。
【小问1详解】
装置D中橡皮管的作用是平衡气压,使液体顺利滴下;
【小问2详解】
氨气极易溶于水,氨气溶于水易发生倒吸,三颈烧瓶左侧进气管必须浸没到CS2中,其目的是为了使氨气与二硫化碳充分接触反应,同时防止倒吸;
【小问3详解】
、属于铵盐,都溶于水,CS2不溶于水,将A中产生的气体通入装置D中,当观察到三颈烧瓶中液体不再分层,则说明反应接近完全;
【小问4详解】
停止加热装置A,关闭K1,移开水浴,继续加热装置D使NH4HS分解。然后打开K2,趁热滴加适量KOH溶液,发生反应,过滤除去固体催化剂,得到KSCN溶液,最后提纯得到KSCN晶体;
【小问5详解】
装置E吸收时,有无色无味气体生成,说明氨气被氧化为氮气, 被还原为,根据得失电子守恒,该反应的离子方程式为;
【小问6详解】
达到滴定终点时消耗标准溶液,根据方程式可知晶体中KSCN的纯度= ;
【小问7详解】
A.未用标准溶液润洗滴定管,造成标准溶液体积偏大,结果偏高,故A符合题意;
B.锥形瓶内有水,对实验无影响,故B不符合题意;
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,会导致测定硝酸银溶液体积偏大,测定值偏高,故C符合题意;
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,导致测定硝酸银溶液体积偏小,测定值偏低,故D不符合题意;
故答案为:AC。
19. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
不同温度下,反应达到平衡时(改变温度物质状态不发生改变),测得两种含碳产物的分布分数随投料比的变化关系如图所示。
(1)在温度下乙酸的分布分数曲线为___________(填a、b、c或d),主反应___________0(填“”或“”),已知副反应为熵减的反应,则___________(填“高温”或“低温”)时副反应能自发进行。
(2)L、M、N三点的副反应平衡常数、、大小关系为___________。
(3)在时,充入和,若起始总压强为,平衡时体积为起始的0.75,则主反应的平衡常数___________(用代数式表示)。若在平衡体系中同时加入和,则主反应___________(填“是”或“否”)保持平衡。
(4)在甲、乙、丙三个10 L恒容密闭容器中分别加入和,在不同温度下只发生反应:,测得反应t分钟时如图所示。
①容器甲中反应分钟内,平均速率___________。
②解释反应到t分钟时三个容器中不同的原因___________(忽略温度对催化剂活性影响)。
【答案】(1) ①. b ②. > ③. 低温
(2)
(3) ①. ②. 否
(4) ①. ②. t分钟时甲容器未达到平衡且温度低,反应正向进行,容器中最大;乙容器温度高于甲容器反应速率快,容器中比甲容器的小;丙容器温度高于乙容器升高温度,平衡向逆反应向移动,使得醋酸甲酯量增大
【解析】
【分析】两种含碳产物的分布分数曲线分别是和的变化曲线,a、b变化趋势相同,代表不同温度下的同种物质的分布分数图,c、d变化趋势相同;投料比越大,可看作是CO的量增多,有利于主反应进行,则生成的越多,分布分数越高,则曲线a或曲线b表示分布分数,曲线c或曲线d表示分布分数,据此分析作答。
【小问1详解】
根据分析曲线a或曲线b表示分布分数,故温度下乙酸的分布分数曲线为b;当同一投料比时,观察可知T2时小于T1时,由T2>T1可知,温度越高则越小,越大,说明温度升高主反应平衡正向移动,副反应平衡逆向移动,则,;副反应为熵减的反应,,该反应在低温下能自发进行;
【小问2详解】
平衡常数K仅与温度有关,L、M点均在T1,则;N点在T2,因副反应放热,升温K减小,则;
【小问3详解】
时,充入和,即,,,若起始总压强为,恒温恒压条件下平衡时体积为起始的0.75,平衡时混合气体的总物质的量为,比起始气体的总物质的量减少1mol,设主反应生成,副反应消耗;
,
平衡时,,,,,列方程组解得,,,,,;恒压下,若在平衡体系中同时加入和,,,,,,此时主反应平衡被破坏,平衡向逆反应方向移动,不能保持平衡;
【小问4详解】
①容器甲中反应分钟内,变为,消耗,此时消耗,;
②t分钟时甲容器未达到平衡且温度低,反应正向进行,容器中最大;乙容器温度高于甲容器,反应速率快,容器中比甲容器的小;丙容器温度高于乙容器升高温度,平衡向逆反应向移动,使得醋酸甲酯量增大。
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新洲一中2027届高二(下)收心作业化学试卷
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 利用太阳能电池将光能转化为电能,可减少化石燃料的使用,有利于环境保护
B. 神舟十八号采用的燃料之一为液态的偏二甲肼,完全燃烧放出大量的热,生成二氧化碳、氮气和水,具有产物清洁无污染等优点
C. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华过程会破坏极性键,吸收大量热
D. 人体血浆中缓冲体系对稳定人体内环境的酸碱度有着重要作用
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 的VSEPR模型为
B. 基态硫原子价层电子轨道示意图:
C. 基态Ge原子简化电子排布式:
D. 基态钛原子价电子排布式:
3. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A. 固体HF中,HF分子间存在氢键,链状结构片段为:
B. 水的沸点高于氟化氢的沸点是因为的键能大于的键能
C. Li和Mg两种元素处于周期表的对角线位置,且都属于p区元素,所以有些性质相似
D. 臭氧分子为极性分子,其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
4. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1mol丙烯()分子中,杂化的原子个数为
B. 常温时,的NaOH溶液中含有的数目为0.01
C. 由热化学方程式可知,要使反应放出123.8kJ的热量,反应前需要投入的与的分子个数均为
D. 0.5mol呋喃()中含有的键数目为2.5
5. 下列说法正确的是
A. 图①装置向盛装稀盐酸溶液的烧杯中小心缓慢且分次加入稀NaOH溶液
B. 图②操作可排出盛有强碱溶液的滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③中反应开始后针筒向右移动,能说明反应放热
D. 图④装置Cu电极反应式:
6. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释是
A. 用饱和食盐水除去中HCl,可减少的损失
B. ,把气体浸泡在热水中,气体颜色变深
C. 对,平衡体系增大压强(压缩体积)可使颜色变深
D. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
7. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同主族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述正确的是
A. Y的氢氧化物可以溶于氯化铵溶液,难溶于氯化钠溶液
B 简单离子半径大小:Y>X
C 最简单氢化物中键角大小:W<X
D. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高且硬度最大
8. 下列叙述正确的是
A. 甲表示反应的速率随温度变化的曲线,说明该可逆反应的逆反应是放热反应
B. 乙表示反应,若的物质的量一定,则a、b、c三点中,c点的转化率最大
C. 若正反应方向为气体体积减小,图丙可表示增大压强(压缩体积)对平衡移动的影响
D. 丁中发生反应,由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的
9. 下列说法正确的是
A. 时,测得一元酸HA溶液,若将该溶液加水稀释100倍,所得溶液(且),则HA为强酸
B. 泡沫灭火器的药品为和,利用了盐类的水解原理
C. 溶液与溶液等体积混合后显碱性,则混合溶液中:
D. 等体积、等pH值的醋酸和盐酸分别与溶液恰好反应,前者消耗NaOH溶液的体积少
10. 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的化合物的结构如图所示,基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 简单离子半径大小:
B. 简单气态氢化物的热稳定性:
C. 0.1molW2Q2与足量X2Q或YQ2充分反应,转移电子0.1mol
D. 只含有X、Z、Q三种元素的化合物只含有共价键
11. 二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
500 K时,在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和,达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且,则下列说法不正确的是
A. ,反应Ⅰ的
B. 反应Ⅱ中的转化率为80%
C. 反应Ⅰ的平衡常数
D. 平衡时压强与初始压强的比为
12. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
在水溶液中存在反应:
向的溶液中加入1 mL浓KI溶液,振荡试管,观察颜色变化
B
比较AgCl和AgI的
向溶液中滴加2滴0.1mol/L的NaCl溶液,再滴加4滴0.1mol/L KI溶液,观察现象
C
存在水解平衡
向滴有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅并有白色沉淀生成
D
温度对化学平衡的影响
在蓝色溶液中存在如下平衡:(蓝色)(黄色) ,加热该溶液,溶液由蓝色转变为黄绿色
A. A B. B C. C D. D
13. 海洋中部分化学资源的利用,如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①、②利用了的氧化性,热空气吹出只利用了不易溶于水的性质
B. 工业上吸收剂X常选用,中的极性键也是键
C. 工业生产中试剂Y常选用NaOH固体
D. 无水的制取方法:将溶液在HCl气流中加热蒸干
14. 以“全氢电池”为电源直接电解氯化钠溶液制备和HClO的装置如图所示(工作时,在双极膜界面处被催化解离成和)。下列说法错误的是
A. “全氢电池”的总反应为非氧化还原反应
B. “全氢电池”双极膜中产生的向左移动
C. 阳极区发生的电极反应为
D. 理论上,双极膜中2mol 解离时,电解池阳极区减少1mol阳离子(忽略HClO的电离)
15. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,当溶液呈中性时:
C. 实验2,溶液中有沉淀生成
D. 实验2,溶液中存在:
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 化学在资源、材料、健康、环境等领域发挥着越来越重要的作用。回答下列问题:
(1)以、合成,Fe是常用催化剂的主要成分。
①基态Fe原子价层电子轨道表示式为___________;基态N原子核外电子有___________种空间运动状态。
②基态N原子的第一电离能大于基态O原子的原因是___________;
③在、分子中,键角___________键角(填“”或“”)。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。
①极易溶于水的原因是___________(写出两点即可)。
②分解得。的碳原子杂化轨道类型为___________,空间结构为___________。
③常温下,乳酸、醋酸()、碳酸(HOCOOH)的酸性依次减弱,根据键的极性对化学性质的影响分析,乳酸中是___________基团(填“推电子”或“吸电子”),每个乳酸分子中有___________个手性碳原子。
17. 钛(Ti)的性质稳定,有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性,工业上常用钛铁矿(主要含和少量、MgO、、等)通过如图所示工艺流程制取钛,并回收镁、铝、铁等。
已知:①易水解,只能存在于强酸性溶液中;
②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
6.5
3.5
9.5
沉淀完全的pH
3.2
9.7
5.0
11.0
(1)“酸溶”时,常将钛铁矿粉碎的目的是___________。
(2)“酸溶”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式___________。
(3)“水浸”后,过滤、洗涤得水浸渣(),检验已洗涤干净的操作及现象为___________。
(4)“分步沉淀”中当沉淀完全时,“母液”中的浓度为___________。
(5)已知 ,该反应极难进行,从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是___________。
(6)聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
若水解聚合时溶液的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和,消耗溶液20.00 mL。计算该样品中铁的质量分数___________。
18. 实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)的装置如图所示。
已知:不溶于水,密度比水大。回答下列问题:
Ⅰ.制备溶液:
(1)按上图连接好装置,D装置中橡皮管的作用是___________;
(2)向装置D的三颈烧瓶内装入固体催化剂、和水,三颈烧瓶左侧进气管必须浸没到中,其目的是___________;
(3)打开,加热装置A、D,将A中产生的气体通入装置D中,当观察到三颈烧瓶中___________(填现象),则说明反应接近完全。
Ⅱ.制备KSCN晶体
(4)停止加热装置A,关闭,移开水浴,继续加热装置D使分解。然后打开,滴加适量KOH溶液,___________(填操作名称),得到KSCN溶液,最后提纯得到KSCN晶体。
(5)装置E吸收时,有无色无味气体生成,被还原为,该反应的离子方程式为___________。
Ⅲ.测定KSCN晶体的纯度
(6)取2.000 g制得的KSCN晶体溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液利用溶液进行沉淀滴定测定浓度,反应原理为。进行三次实验后,平均消耗溶液,则产品中KSCN的纯度为___________;
(7)误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是___________。
A. 未用标准溶液润洗滴定管
B. 滴定前锥形瓶内有少量水
C. 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D. 观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
19. 恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:
主反应:
副反应:
不同温度下,反应达到平衡时(改变温度物质状态不发生改变),测得两种含碳产物的分布分数随投料比的变化关系如图所示。
(1)在温度下乙酸的分布分数曲线为___________(填a、b、c或d),主反应___________0(填“”或“”),已知副反应为熵减的反应,则___________(填“高温”或“低温”)时副反应能自发进行。
(2)L、M、N三点的副反应平衡常数、、大小关系为___________。
(3)在时,充入和,若起始总压强为,平衡时体积为起始的0.75,则主反应的平衡常数___________(用代数式表示)。若在平衡体系中同时加入和,则主反应___________(填“是”或“否”)保持平衡。
(4)在甲、乙、丙三个10 L恒容密闭容器中分别加入和,在不同温度下只发生反应:,测得反应t分钟时如图所示。
①容器甲中反应分钟内,平均速率___________。
②解释反应到t分钟时三个容器中不同的原因___________(忽略温度对催化剂活性影响)。
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