内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年
高二下期03月开学测试(一)化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活息息相关,下列说法正确的是
A. 河南名酒“仰韶彩陶坊”瓶身是设计精美的陶瓷制品,其主要成分是
B. 卢氏木耳中富含的膳食纤维在人体内可水解为葡萄糖,为生命活动提供能量
C. 义马产的煤经气化和液化可得到清洁的燃料和化工原料,上述两个变化均为物理变化
D. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收灵宝苹果储存运输中的乙烯,有利于水果保鲜
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式: B. 的结构示意图:
C. 的电子式: D. 的电子云图:
3. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法错误的是
A. 此配合物为离子化合物
B. 配位体是Cl-和H2O,配位数是6
C. 中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
D. 1 mol该配合物与足量硝酸银反应能得到287 g白色沉淀
4. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 已知反应: ,把球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
B. 实验室制备氢气时,选择纯度不高的粗锌与稀硫酸反应
C. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
D. 利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
5. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸;④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4,下列关系正确的是
A. △H1>△H2>△H3 >△H4 B. △H1<△H2<△H3 <△H4
C. △H1>△H2=△H3 >△H4 D. △H4<△H1=△H2<△H3
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1L 0.1mol/L NH4Cl溶液中阳离子总数大于0.1NA
B. 电解精炼铜时阳极质量减少32 g,转移的电子数为NA
C. 常温下,1L pH=1的硫酸溶液中H+总数为0.2NA
D. 氢氧燃料电池工作时,消耗11.2L H2,电路中转移电子数为NA
7. 下列离子方程式正确的是
A 电解水溶液:
B. 已知酸性的强弱:,则向溶液中通入过量的:
C. 用除去废水中的:
D. 泡沫灭火器的灭火原理:
8. 下图所示的几种碳单质,关于它们的说法错误的是
A. 四种碳单质互同素异形体,其中石墨和碳纳米管均可导电
B. 金刚石晶体中每个原子被6个六元环所共用
C. 石墨晶体中含有的六元环的数目为
D. 晶体中每个分子周围与它最近且等距的分子有12个
9. 下列有关实验装置不能够正确完成对应实验的是
A.验证该装置构成了原电池
B.中和热的测定
C.用 溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
D.测定化学反应速率(秒表未画出)
A. A B. B C. C D. D
10. 下列图示与对应的分析相符的是
A. 图甲曲线表示反应 的
B. 由图乙可知反应在 处达到平衡,且该反应的
C. 图丙可以表示向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 随加入盐酸体积的变化
D. 由图丁可知,用 的硝酸银溶液,滴定等体积等浓度的 及 的混合溶液先沉淀 表示 或
11. 短周期主族元素 的原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如图。 核外最外层电子数与 核外电子总数相等。 的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是
A. 化合物 中所有原子均满足8电子稳定结构
B. 的空间结构为三角锥形
C. 这五种元素中 均位于元素周期表的 区
D. 基态原子的价电子排布图为
12. 微生物燃料电池能将有机废水中的乙二胺 氧化成环境友好的物质,其中均为石墨电极。下列说法错误的是
A. 该电池不适宜在高温环境下工作
B. 电池工作时 电极附近溶液的 减小
C. 溶液中 由左侧通过质子交换膜进入右侧
D. 处理 乙二胺,需消耗空气体积约为(标况下)
13. 常温下,分别取未知浓度的MOH和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. P线代表HA的稀释图象且HA为强酸
B. X、Y、Z三点溶液中水的电离程度:Z>Y=X
C. X点溶液与Y点溶液混合至pH=7时:c(A-)+c(HA)>c(M+)
D. X点与Z点等体积混合后的溶液中:c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
14. 25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Fe2+)]随 pH变化关系如图所示,已知:Ksp[Fe(OH)2]> Ksp[Cu(OH)2] (不考虑二价铁的氧化)。下列说法错误的是
A. HX的电离常数Ka=1.0×10-5
B. 曲线②代表NaOH溶液滴定FeSO4溶液的变化关系
C. 调节溶液的pH =6.0时,可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
D. 滴定HX溶液至a点时,溶液pH>7.0,则溶液中c(Na+)>c(X-) >c(OH-)>c(H+)
二、非选择题(共58分)
15. 硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)是最重要的硫代硫酸盐,易溶于水,不溶于乙醇,40~45 ℃熔化,48 ℃分解,具有较强的还原性和配位能力,是定量分析中的还原剂和冲洗照相底片的定影剂。
Ⅰ.制备硫代硫酸钠一种方法:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
(1)请选择制备SO2的合适装置:___________(填序号),对应的制备原理的化学方程式为___________。
(2)将制得的硫代硫酸钠晶体粗品纯化后,再干燥得到纯净的硫代硫酸钠晶体。干燥时温度不能超过40 ℃的原因:___________。
Ⅱ.硫代硫酸钠应用:
Na2S2O3是实验室定量分析中的重要还原剂。为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰,取2 kg咸菜榨汁,收集榨出的液体,加入提取剂,过滤得到无色滤液,将该滤液稀释至体积为1 L,取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再滴加几滴淀粉溶液,用0.02 mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,共消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL。
(3)若配制480 mL 0.02 mol/L的Na2S2O3溶液,需要用托盘天平称量___________g Na2S2O3·5H2O晶体。
(4)①在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后,要先排放滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为___________ (填字母)。
②该咸菜榨汁中亚硝酸根离子的含量为___________ mg·kg−1(已知:2+4H++2I−=2NO↑+I2+2H2O,)。下列操作引起测量结果偏高的是___________ (填字母)。
A.配制Na2S2O3溶液时俯视容量瓶刻度线
B.称取Na2S2O3·5H2O晶体时药品和砝码位置放反了
C.滴定终点时俯视读数
D.碱式滴定管未润洗
16. 碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(,含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
83
完全沉淀的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
②常温稳定,在热水中会分解生成;
③。
回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有___________(任写一种)。
(2)滤渣I经提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是___________(填化学式)。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用___________(填化学式);用试剂A来调节溶液pH的范围为___________,原因是___________;若加A后将溶液的pH调为5,则溶液中的浓度为___________。
(4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式:___________。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是:___________。
17. 研究烟气脱硝是环境保护和促进可持续发展的重要课题。回答下列问题:
Ⅰ.以氨气为脱硝剂,可将NOx还原为N2.
(1)已知:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
则___________(用含、的式子表示);___________(用含、的式子表示);反应ⅲ熵值___________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
Ⅱ.臭氧也是理想烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为。
(2)在某体积可变的密闭容器中充入1 mol O3(g)和2 mol NO2(g),达到平衡时N2O5(g)的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①p1___________(填“>”、“<”或“=”,下同)p2,反应速率:M点___________。
②M点O2的体积分数为___________%。
(3)T℃时,向1.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3反应过程中测定的部分数据如表所示:
t/s
0
3
6
12
24
n(O2)/mol
0
0.36
0.6
0.80
0.80
①反应在0-3 s内的平均速率___________。
②T℃时,上述脱硝反应的化学平衡常数K=___________。
③T℃时,若上述容器中充入0.50 molNO2、0.80 molO3和0.50 molN2O、0.50 molO2开始时反应___________(填“正向进行”“逆向进行”或“不移动”)。
18. 下表列出了元素周期表中的若干元素,表中所列的字母分别代表一种化学元素。请回答下列问题:
(1)C可与形成化合物,其含有的键和键的个数比为___________;元素的基态原子的核外电子空间运动状态共有___________种;元素属于___________区;与同周期且基态原子未成对电子数相同的元素有___________种。
(2)基态M原子的简化电子排布式为___________。
(3)下列有关说法正确的是___________(填标号)。
①第一电离能: ②电负性:
③简单离子半径: ④最高价含氧酸的酸性:
⑤分子的键角: ⑥的中心原子的杂化方式为
(4)B的氧化物显两性,写出B的氧化物与F的氢氧化物反应的离子方程式:___________。
(5)A、D、E、I、L这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子为,其空间结构为___________;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图甲所示),该化合物加热时首先失去的组分是___________,判断的理由是___________。
(6)晶体的晶胞如图乙所示。原子间的最短距离为,密度为,为阿伏加德罗常数的值。的相对原子质量为___________(用、、表示)。
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河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年
高二下期03月开学测试(一)化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活息息相关,下列说法正确的是
A. 河南名酒“仰韶彩陶坊”瓶身是设计精美的陶瓷制品,其主要成分是
B. 卢氏木耳中富含的膳食纤维在人体内可水解为葡萄糖,为生命活动提供能量
C. 义马产的煤经气化和液化可得到清洁的燃料和化工原料,上述两个变化均为物理变化
D. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收灵宝苹果储存运输中的乙烯,有利于水果保鲜
【答案】D
【解析】
【详解】A.陶瓷的主要成分是硅酸盐,A错误;
B.膳食纤维(如纤维素)在人体内无法水解为葡萄糖,因缺少相应的酶,B错误;
C.煤经气化生成水煤气,煤经液化生成甲醇等液体燃料,均发生了化学变化,C错误;
D.高锰酸钾可吸收乙烯,减少其浓度,延缓水果成熟,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式: B. 的结构示意图:
C. 的电子式: D. 的电子云图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子的价层排布为3s23p3,电子轨道表示式为,故A正确;
B.K+有三个电子层,共18个电子,结构示意图为,故B正确;
C.CS2的结构为S=C=S,电子式为,故C错误;
D.轨道为纺锤形,z轴为对称轴,电子云图为,故D正确;
故答案为C。
3. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法错误的是
A. 此配合物为离子化合物
B. 配位体是Cl-和H2O,配位数是6
C. 中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
D. 1 mol该配合物与足量硝酸银反应能得到287 g白色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.该配合物由内界配离子和外界Cl-通过离子键结合,属于离子化合物,A正确;
B.配位体是Cl-和H2O,内界中1个Cl-和5个H2O参与配位,配位数为6,B正确;
C.配离子是[TiCl(H2O)5]2+,电荷为+2,内界还有一个Cl-,故中心离子是Ti3+而非Ti4+,C错误;
D.1 mol该配合物外界Cl-为2 mol,与足量硝酸银反应生成2 mol AgCl(内界Cl-不参与反应),沉淀质量为,D正确;
故答案选C。
4. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 已知反应: ,把球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
B. 实验室制备氢气时,选择纯度不高的粗锌与稀硫酸反应
C. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
D. 利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.降温使平衡向放热的正反应方向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A不符题意;
B.粗锌因杂质形成原电池加快反应速率,但反应不可逆,无平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,B符题意;
C.铁粉消耗Fe3+导致平衡逆向移动,浓度变小,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,C不符题意;
D.NaOH增加OH-浓度使NH3溶解平衡左移,促进NH3逸出,能用勒夏特列原理解释,D不符题意;
答案选B。
5. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸;④稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3、△H4,下列关系正确的是
A. △H1>△H2>△H3 >△H4 B. △H1<△H2<△H3 <△H4
C. △H1>△H2=△H3 >△H4 D. △H4<△H1=△H2<△H3
【答案】B
【解析】
【分析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) ∆H=-57.3kJ/mol,表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ。
【详解】分别向1L0.5mol•L-1的Ba(OH)2的溶液中加入:
①浓硫酸,浓硫酸溶于水放热,并且与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀也放热,放热大于57.3kJ;
②稀硫酸,稀硫酸与Ba(OH)2生成硫酸钡沉淀放热,放热大于57.3kJ,但小于①放出的热量;
③稀硝酸,是强酸和强碱的稀溶液间的中和反应,放热57.3kJ;
④稀醋酸弱电解质,电离吸收热量,放热小于57.3kJ;
放出的热量为:①>②>③>④,因放热∆H<0,则∆H1<∆H2<∆H3<∆H4;
答案为B。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1L 0.1mol/L NH4Cl溶液中阳离子总数大于0.1NA
B. 电解精炼铜时阳极质量减少32 g,转移的电子数为NA
C. 常温下,1L pH=1的硫酸溶液中H+总数为0.2NA
D. 氢氧燃料电池工作时,消耗11.2L H2,电路中转移电子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH4Cl溶液中电荷守恒式:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而0.1mol/L NH4Cl中c(Cl-)=0.1mol/L,使阳离子浓度总和c()+c(H+)>c(Cl-)=0.1mol/L,则有1L 0.1mol/L NH4Cl溶液中阳离子总数大于0.1NA,A正确;
B.电解精炼铜时,阳极溶解的不仅有铜,还有杂质(如Ni、Zn、Fe等),即阳极质量减少的质量不仅仅是Cu,故溶解32 g无法计算其转移电子数,B错误;
C.pH=1的硫酸溶液中,c(H+)=0.1 mol/L,1L 该稀硫酸溶液中H+总数为0.1 NA,不是0.2 NA,C错误;
D.题干未指明气体状况(温度、压强),无法确定11.2 L H2的物质的量,故无法计算转移电子数,D错误;
故答案为:A。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 电解水溶液:
B. 已知酸性的强弱:,则向溶液中通入过量的:
C. 用除去废水中的:
D. 泡沫灭火器的灭火原理:
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解水溶液生成的氢氧化镁难溶,不能拆成离子,,A错误;
B.溶液中通入过量的,发生氧化还原反应:,B错误;
C.的溶解度比的溶解度小,所以可以用除去废水中的,离子方程式为,C错误;
D.泡沫灭火器的两个内筒分别盛装溶液和溶液,用于灭火时,将两溶液混合,发生完全双水解反应:,D正确;
故答案为:D。
8. 下图所示的几种碳单质,关于它们的说法错误的是
A. 四种碳单质互为同素异形体,其中石墨和碳纳米管均可导电
B. 金刚石晶体中每个原子被6个六元环所共用
C. 石墨晶体中含有的六元环的数目为
D. 晶体中每个分子周围与它最近且等距的分子有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.四种物质均为碳的单质,且结构不同,属于同素异形体,且石墨和碳纳米管均可导电,故A正确;
B.由晶体结构可知金刚石晶体任意两条相邻的C-C键参加2个六元环的形成,每个C原子可形成4条C-C键,则每个C原子被12个六元环共用,故B错误;
C.由石墨晶体结构可知,每个C原子与3个C原子形成C-C键,则每个环中含2个C原子,石墨晶体中含有的六元环的数目为,故C正确;
D.晶胞为立方最密堆积,每个分子周围与它最近且等距的分子有12个,故D正确;
故选:B。
9. 下列有关实验装置不能够正确完成对应实验的是
A.验证该装置构成了原电池
B.中和热的测定
C.用 溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
D.测定化学反应速率(秒表未画出)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中构成原电池,Zn为原电池负极,Cu为原电池正极,A正确;
B.为中和热的测定装置,B正确;
C.氢氧化钠为碱性溶液,应装在碱式滴定管中,C错误;
D.通过一定时间内产生气体的体积求算化学反应速率,D正确;
故选C。
10. 下列图示与对应的分析相符的是
A. 图甲曲线表示反应 的
B. 由图乙可知反应在 处达到平衡,且该反应的
C. 图丙可以表示向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 随加入盐酸体积的变化
D. 由图丁可知,用 的硝酸银溶液,滴定等体积等浓度的 及 的混合溶液先沉淀 表示 或
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲曲线表示反应A+B=C+D是放热反应,△H生成物的总能量-反应物的总能量=-(a-c)kJ•mol-1,故A错误;
B.由图乙可知T2时Z的体积分数最高,说明反应在T2处达到平衡,T2以后随着温度升高,Z的体积分数减小,说明平衡逆向移动,故该反应为放热反应,则该反应的△H<0,故B错误;
C.氨水中一水合氨的电离抑制水的电离,向氨水中滴加稀盐酸,生成氯化铵,铵根离子的水解促进水的电离,当稀盐酸过量时,HCl的电离又抑制水的电离,则向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 先增大后减小,图丙可以表示向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 随加入盐酸体积的变化,C正确;
D.用的硝酸银溶液,滴定等浓度的Cl-、Br-及I-的混合溶液,由于AgI的溶解度最小,I-先沉淀,故D错误;
故选C。
11. 短周期主族元素 的原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如图。 核外最外层电子数与 核外电子总数相等。 的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是
A. 化合物 中所有原子均满足8电子稳定结构
B. 的空间结构为三角锥形
C. 这五种元素中 均位于元素周期表的 区
D. 基态原子的价电子排布图为
【答案】D
【解析】
【分析】W的原子半径在周期表中最小,W为H元素,根据题干,X形成四个共价键,Z形成两个共价键,另外Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等,因此,X为C元素,Z为O元素,则Y只能为N元素,Q的原子序数最大,且形成+1价阳离子,推测Q为Na元素。
【详解】A.化合物 ,即为CH4,H原子不满足8电子稳定结构,A错误;
B.即为,的价层电子对数为,的空间结构为平面三角形,B错误;
C.均位于元素周期表的 区,H元素位于区,C错误;
D.Na基态原子的价电子排布图为,D正确。
答案选D。
12. 微生物燃料电池能将有机废水中的乙二胺 氧化成环境友好的物质,其中均为石墨电极。下列说法错误的是
A. 该电池不适宜在高温环境下工作
B. 电池工作时 电极附近溶液的 减小
C. 溶液中 由左侧通过质子交换膜进入右侧
D. 处理 乙二胺,需消耗空气体积约为(标况下)
【答案】D
【解析】
【分析】根据原电池装置图分析,H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,则a为负极,电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+,氧气在正极b上得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,据此分析;
【详解】A.该电池涉及到微生物,不适宜在高温环境下工作,A正确;
B.由分析可知,该电极的电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+,产生氢离子,减小,B正确;
C.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,因此,电池工作时质子(H+) 由左侧通过质子交换膜进入右侧,C正确;
D.根据分析,电池的总反应为H2N(CH2)2NH2+4O2=2CO2↑+N2↑+4H2O,处理 乙二胺,需消耗氧气0.8mol,体积为(标况下),故需要消耗空气体积约为89.6L(标况下),D错误;
故选D。
13. 常温下,分别取未知浓度的MOH和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. P线代表HA的稀释图象且HA为强酸
B. X、Y、Z三点溶液中水的电离程度:Z>Y=X
C. X点溶液与Y点溶液混合至pH=7时:c(A-)+c(HA)>c(M+)
D. X点与Z点等体积混合后的溶液中:c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】由图象可知,P线代表HA溶液,Q线代表MOH,稀释过程中,HA溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化小于n个单位,说明HA为弱酸;而MOH溶液的体积变化10n倍,溶液的pH变化等于n个单位,说明MOH为强碱。
【详解】A.由分析可知,P线代表HA的稀释图象且HA为弱酸,A错误;
B.X点水电离出的氢离子浓度为10-9mol/L,Y点水电离出的氢离子浓度为10-10mol/L,Z点水电离出的氢离子浓度为10-9mol/L,所以电离程度:X=Z>Y,B错误;
C.电荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液呈中性,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,则c(M+)=c(A-),c(A-)+c(HA)>c(M+),C正确;
D.X点pH=5,氢离子浓度为10-5mol/L,但HA为弱酸,HA的浓度大于10-5mol/L,Z点pH=9,氢氧根离子浓度为10-5mol/L,MOH为强碱,浓度为10-5mol/L,则X点与Z点等体积混合后的溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根离子,D错误;
答案选C。
14. 25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Fe2+)]随 pH变化关系如图所示,已知:Ksp[Fe(OH)2]> Ksp[Cu(OH)2] (不考虑二价铁的氧化)。下列说法错误的是
A. HX的电离常数Ka=1.0×10-5
B. 曲线②代表NaOH溶液滴定FeSO4溶液的变化关系
C. 调节溶液的pH =6.0时,可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
D. 滴定HX溶液至a点时,溶液pH>7.0,则溶液中c(Na+)>c(X-) >c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【分析】Cu(OH)2 、Fe(OH)2为同类型沉淀,由题干信息可知,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],加碱后溶液中Cu2+先沉淀,Fe2+后沉淀,即①代表滴定溶液变化关系,②代表滴定溶液的变化关系,③表示,p=0时,=1mol·L-1,pH=4.2, ,,同理,,据此分析解题。
【详解】A.pH=5.0,此时HX的电离平衡常数为,故A正确;
B.根据以上分析,②代表滴定溶液的变化关系,故B正确;
C.根据分析,调节溶液的pH=6.0时,,,沉淀不完全,不能除去工业废水中的,故C错误;
D.由分析可知HX的电离常数Ka=10-5,说明HX是弱酸,滴定HX溶液至a点时,根据图象,a点是②③曲线的交点,p(Fe2+)=,即, ,故pH=8,,X-部分水解,,溶液中,故D正确;
故答案选C。
二、非选择题(共58分)
15. 硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)是最重要的硫代硫酸盐,易溶于水,不溶于乙醇,40~45 ℃熔化,48 ℃分解,具有较强的还原性和配位能力,是定量分析中的还原剂和冲洗照相底片的定影剂。
Ⅰ.制备硫代硫酸钠的一种方法:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
(1)请选择制备SO2的合适装置:___________(填序号),对应的制备原理的化学方程式为___________。
(2)将制得的硫代硫酸钠晶体粗品纯化后,再干燥得到纯净的硫代硫酸钠晶体。干燥时温度不能超过40 ℃的原因:___________。
Ⅱ.硫代硫酸钠应用:
Na2S2O3是实验室定量分析中的重要还原剂。为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰,取2 kg咸菜榨汁,收集榨出的液体,加入提取剂,过滤得到无色滤液,将该滤液稀释至体积为1 L,取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再滴加几滴淀粉溶液,用0.02 mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,共消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL。
(3)若配制480 mL 0.02 mol/L的Na2S2O3溶液,需要用托盘天平称量___________g Na2S2O3·5H2O晶体。
(4)①在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后,要先排放滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为___________ (填字母)。
②该咸菜榨汁中亚硝酸根离子的含量为___________ mg·kg−1(已知:2+4H++2I−=2NO↑+I2+2H2O,)。下列操作引起测量结果偏高的是___________ (填字母)。
A.配制Na2S2O3溶液时俯视容量瓶刻度线
B.称取Na2S2O3·5H2O晶体时药品和砝码位置放反了
C.滴定终点时俯视读数
D.碱式滴定管未润洗
【答案】(1) ①. A或B ②. Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(Na2SO3+2H2SO4(浓)=2NaHSO4+SO2↑+H2O)或Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O)
(2)超过40 ℃会造成晶体熔化,并且容易失去结晶水,或会分解
(3)2.5 (4) ①. B ②. 92 ③. BD
【解析】
【分析】用Na2SO3与H2SO4在装置A中发生复分解反应制取SO2气体,或用Cu与浓硫酸在装置B中发生氧化还原反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O制取SO2。将制取得到的SO2气体通入Na2S、Na2CO3混合溶液中,发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,就制取得到Na2S2O3。根据Na2S2O3的不稳定性分析纯化后的物质干燥温度不超过40℃;Na2S2O3具有还原性,能够与具有氧化性的物质发生氧化还原反应,利用反应方程式2+4H++2I−=2NO↑+I2+2H2O,,找出已知物质与待求物质之间的关系式:Na2S2O3~,根据滴定消耗Na2S2O3标准溶液的体积计算榨菜中亚硝酸盐的含量。根据在滴定时,若消耗Na2S2O3标准溶液体积偏大,则测定结果偏高,反正偏低分析实验误差。
【小问1详解】
亚硫酸钠与浓硫酸在不加热情况下制备二氧化硫,实验过程中要控制反应速率,由于Na2SO3晶体是细小颗粒,因此需要用A装置制取二氧化硫,反应原理用化学方程式表示为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O(Na2SO3+2H2SO4(浓)=2NaHSO4+SO2↑+H2O);如果用铜与浓硫酸制取二氧化硫,则需要用B装置,该反应原理的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,故制取SO2气体可以选用A或B座制取装置;
【小问2详解】
制取得到的SO2气体通入Na2S、Na2CO3混合溶液中,发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,就得到Na2S2O3。将制得的硫代硫酸钠晶体粗品纯化后,再干燥得到纯净的硫代硫酸钠晶体。干燥时温度不能超过40 ℃,这是由于超过40 ℃会造成晶体熔化,并且容易失去结晶水,或会分解,故干燥硫代硫酸钠晶体时温度不能超过40 ℃;
【小问3详解】
在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,根据选择仪器的标准大而近的原则,应该选择使用500 mL的容量瓶,来配制500 mL0.02 mol/L的Na2S2O3溶液,其中含有溶质的物质的量为n=c·V=0.02 mol/L×0.5 L=0.01 mol,根据S元素守恒,可知需要称量硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)的质量为m( Na2S2O3·5H2O) =n·M=0.01 mol×248 g/mol=2.48 g,由于托盘天平精确度是0.1 g,则需要称量2.5 g Na2S2O3·5H2O晶体;
【小问4详解】
①Na2S2O3溶液显碱性,应该使用碱式滴定管,若在碱式滴定管胶管中有气泡,应该把橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉,故合理选项是B;
②100 mL榨菜汁反应消耗的Na2S2O3的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02 mol/L×0.02 L=4.0×10−4 mol,根据反应方程式可得关系式Na2S2O3~,可知100 mL溶液中含有的物质的量为n()=4.0×10−4 mol,故原1 L溶液中含有亚硝酸根的物质的量n()总=4.0×10−4 mol×=4.0×10-3 mol,则该咸菜中亚硝酸盐的含量为=92 mg/kg;
A.配制溶液时若俯视容量瓶刻度线,导致溶液体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则所配制的溶液浓度偏大,滴定时消耗标准液的体积就偏小,使测定的榨菜中测定结果偏低,A不符合题意;
B.若称量固体时,药品和砝码放反了,导致称量的硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)固体质量减小,所配制的标准液浓度偏小,滴定时消耗标准液体积偏大,滴定时测定的榨菜中的含量就会偏高,B符合题意;
C.滴定时俯视读数,读数偏小,反应消耗标准液体积偏小,使最终滴定时测定的含量结果偏低,C不符合题意;
D.若滴定管未润洗,导致标准液浓度偏小,进行滴定时消耗的标准液体积偏大,使最终滴定时测定的含量结果偏高,D符合题意;
故合理选项是BD。
16. 碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(,含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
②常温稳定,在热水中会分解生成;
③。
回答下列问题:
(1)加快“浸取”速率,除将辉铜矿粉碎外,还可采取的措施有___________(任写一种)。
(2)滤渣I经提取后可获得一种淡黄色副产品,则滤渣Ⅰ中的主要成分是___________(填化学式)。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用___________(填化学式);用试剂A来调节溶液pH的范围为___________,原因是___________;若加A后将溶液的pH调为5,则溶液中的浓度为___________。
(4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式:___________。
(5)“赶氨”时,最适宜的操作方法是:___________。
【答案】(1)搅拌、适当增加硫酸浓度、适当加热等
(2)SiO2、S (3) ①. CuO ②. 3.7≤pH<5.6 ③. pH≥3.7时,Fe3+完全沉淀,pH<5.6时,Cu2+不会沉淀 ④. 4.0×10-11mol/L
(4)Mn2+++NH3=MnCO3↓+
(5)将溶液加热
【解析】
【分析】根据题意,用含有、、的辉铜矿石,制备碱式碳酸铜,开始加入稀硫酸酸浸并且用MnO2将氧化为S而沉淀而除去。溶液中加入CuO,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去,溶液中剩余的阳离子为Mn2+、Cu2+,用NH4HCO3将Mn2+沉淀,加热除去溶液中的NH3,最后将溶液处理,得到碱式碳酸铜,据此分析;
【小问1详解】
影响反应速率的方法有:适当升高温度、适当增大浓度、增大接触面、搅拌等;
【小问2详解】
辉铜矿中含有、、,加入MnO2和H2SO4后,二氧化硅不参与反应,通过二硫化碳提取后可获得淡黄色副产品,淡黄色副产品为硫黄,则滤渣Ⅰ中的主要成分SiO2、S;
【小问3详解】
调节pH生成氢氧化铁沉淀的原理是加入的试剂消耗氢离子促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀,同时不能引入新的杂质,故试剂A可以是CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等,根据表中的数据,Fe3+完全沉淀,pH≥3.7,Cu2+开始沉淀pH=5.6,调节的范围为:3.7≤pH<5.6;
加入调节pH =5,c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-9mol/L,溶液中的Fe3+浓度为4.0×10-11mol/L;
【小问4详解】
向溶液中加入NH4HCO3和NH3除去Mn2+,生成MnCO3沉淀,发生反应的方程式:Mn2+++NH3=MnCO3↓+;
【小问5详解】
气体在溶液中的溶解度随着温度的升高而降低,故可以将溶液加热除去NH3。
17. 研究烟气脱硝是环境保护和促进可持续发展的重要课题。回答下列问题:
Ⅰ.以氨气为脱硝剂,可将NOx还原为N2.
(1)已知:
反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
则___________(用含、的式子表示);___________(用含、的式子表示);反应ⅲ熵值___________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
Ⅱ.臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为。
(2)在某体积可变的密闭容器中充入1 mol O3(g)和2 mol NO2(g),达到平衡时N2O5(g)的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①p1___________(填“>”、“<”或“=”,下同)p2,反应速率:M点___________。
②M点O2的体积分数为___________%。
(3)T℃时,向1.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3反应过程中测定的部分数据如表所示:
t/s
0
3
6
12
24
n(O2)/mol
0
0.36
0.6
0.80
0.80
①反应在0-3 s内的平均速率___________。
②T℃时,上述脱硝反应的化学平衡常数K=___________。
③T℃时,若上述容器中充入0.50 molNO2、0.80 molO3和0.50 molN2O、0.50 molO2开始时反应___________(填“正向进行”“逆向进行”或“不移动”)
【答案】(1) ①. ②. ③. 增大
(2) ①. > ②. = ③. 20
(3) ①. 0.24 mol·L-1·s-1 ②. 20L/mol ③. 正向进行
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应iii=反应ii+5×反应i,所以,,反应iii为气体分子数增大的反应,所以熵值增大。
【小问2详解】
①该反应气体分子数减少,所以增大压强平衡正向移动,N2O5的物质的量增大,故p1>p2,M点反应到达平衡,所以正反应速率与逆反应速率相等;
②M点生成N2O5物质的量为0.5 mol,则生成0.5 mol O2,O3剩余0.5 mol,NO2剩余(2-0.5×2) mol=1 mol,O2的体积分数为。
【小问3详解】
①;
②12 s后反应到达平衡,平衡时O2物质的量为0.80 mol,N2O5物质的量为0.80 mol,NO2物质的量为(2-0.80×2) mol=0.4 mol,O3物质的量为0.2 mol,平衡常数为;
③反应浓度商为,此时反应正向进行。
18. 下表列出了元素周期表中的若干元素,表中所列的字母分别代表一种化学元素。请回答下列问题:
(1)C可与形成化合物,其含有的键和键的个数比为___________;元素的基态原子的核外电子空间运动状态共有___________种;元素属于___________区;与同周期且基态原子未成对电子数相同的元素有___________种。
(2)基态M原子的简化电子排布式为___________。
(3)下列有关说法正确的是___________(填标号)。
①第一电离能: ②电负性:
③简单离子半径: ④最高价含氧酸的酸性:
⑤分子的键角: ⑥的中心原子的杂化方式为
(4)B的氧化物显两性,写出B的氧化物与F的氢氧化物反应的离子方程式:___________。
(5)A、D、E、I、L这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子为,其空间结构为___________;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图甲所示),该化合物加热时首先失去的组分是___________,判断的理由是___________。
(6)晶体的晶胞如图乙所示。原子间的最短距离为,密度为,为阿伏加德罗常数的值。的相对原子质量为___________(用、、表示)。
【答案】(1) ①. ②. 9 ③. ④. 4
(2)
(3)
(4)或
(5) ①. 正四面体形 ②. ③. 和形成配位键比与形成的配位键弱
(6)
【解析】
【分析】由图中各元素在周期表中的位置知,A为氢、B为铍、C为碳、D为氮、E为氧、F为钠、G为镁、H为铝、I为硫、J为氯,K为铬、L为铜、M为砷、N为钡。
【小问1详解】
由分析,C可与形成化合物为,含有1个键和5个键,键和键的个数比为;元素为S,其基态原子电子排布式为,核外电子空间运动状态共有9种;元素为铬。价电子排布式为,属于d区;为铜,价电子排布式为,未成对电子数为1,与铜同周期且基态原子未成对电子数相同的元素有钾、钪、镓、溴四种,故答案为、9、d、4。
【小问2详解】
M是元素,核电荷数为33,基态原子的简化电子排布式为故答案为
【小问3详解】
同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,得到第一电离能,错误;
同周期从左到右电负性依次增大,电负性,正确;
电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,、、的电子层数相同,则简单离子半径,错误;
J为氯,I为硫,C为碳,非金属性, 元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,最高价含氧酸的酸性:,正确;
当中心原子杂化类型和孤对电子数相同时,中心原子的电负性越大,键角越大,分子是,分子是,中心原子和均采用杂化且含一对孤对电子,且的电负性大于,则键角,错误;
为,中心原子的价层电子对数,杂化方式为杂化,错误;
故答案为
【小问4详解】
由分析可知,B为Be,F为Na,BeO 与反应的离子方程式为或,故答案为或。
【小问5详解】
(5)由分析知,为,S的中心价层电子对数为4,孤对电子数为O,空间构型为(正)四面体结构;由图示可知,该阳离子为,电负性,和形成的配位键比与形成的配位键弱,所以该化合物加热时首先失去的组分是,故答案为(正)四面体结构;;和形成的配位键比与形成的配位键弱。
【小问6详解】
由晶胞结构图,原子位于顶点和面心,根据均摊法计算可得,晶胞中含有4个原子,晶胞的质量为,晶体为面心紧密堆积,故晶胞的边长为,。
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