内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中考试
高二化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Cl 35.5 Zn 65 Se 79 Ag 108
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 推动高质量发展,化学无处不在。下列有关说法正确的是
A. 钙钛矿叠层光伏电池是一种将化学能转化为电能的新型光伏技术
B. 燃煤中加入生石灰(CaO)可以减少酸雨的形成以及温室气体的排放
C. 稀土金属被誉为“工业维生素”,稀土金属元素均位于周期表p区
D. 石墨烯在光电器件、电池等方面具有广泛应用,石墨烯与石墨互为同素异形体
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态碳原子的轨道表示式:
B. 乙烯的球棍模型:
C. 水分子的空间结构模型:
D. 的电子云轮廓图:
3. 下列化学基本研究方法不正确的是
A. 实验法可用于探究或验证物质的性质 B. 同位素示踪法可用于研究酯化反应的机理
C. 核磁共振氢谱可用于研究有机物的结构 D. 质谱法可用于测定有机分子中的官能团
4. 在指定溶液中,下列离子组一定能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 能使甲基橙试液变红的溶液:、、、
C. 室温下,的溶液中:、、、
D. 常温下,由水电离出的的溶液中:、、、
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 中含键的数目为8
B. 22.4 L 中原子的数目为5
C. 0.1 L 12 盐酸与足量反应,生成的数目为0.3
D. 向2 L 0.5 的溶液中加入醋酸溶液至中性,此时混合溶液中的数目为
6. 下列装置或操作能达到目的的是
A.比较和的酸性强弱
B.中和热的测定
C.验证AgCl和AgI的大小
D.测氯水溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
7. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水稀释,平衡正向移动,溶液黄色加深
B. ,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色加深
D. △H<0,升高温度,平衡正向移动
8. 钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含部分元素X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是原子半径最小的元素,Y的一种同位素可用于考古断代,Z是地壳中含量最高的元素,X与M的原子最外层电子数相同,基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法正确的是
A. Z3分子为非极性分子
B. 电负性:Y>Z>Q
C. 熔点:QZ2>M2Z>X2Z>YZ2
D. Y形成的单质一定为共价晶体
9. 氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl能形成三聚体。该三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构,结构如图所示,下列推测不合理的是
A. (CH3CH2)2AlCl、三聚体分子中Al的杂化类型依次为sp2、sp3
B. (CH3CH2)2AlCl的晶体中存在的作用力有:共价键、范德华力
C. (CH3CH2)2AlCl与O2完全反应可能生成CO2、H2O、Al2O3和HCl
D. (CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
10. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列有关的说法中错误的是
A. 键角:
B. 键长:
C. 键能:、、分子中的键能依次减小
D. 乙烯分子中碳碳键的键能:σ键>π键
11. 硒化锌材料不溶于水,其对热冲击具有很强的承受能力,使它成为高功率激光器系统中的成对电子数的最佳光学材料。硒化锌晶胞结构如图所示。设晶体密度为,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该晶胞中硒原子的配位数为6
B. 和在周期表中都位于区,属于过渡元素
C. 和最近距离为
D. 若的原子坐标为,则的原子坐标为
12. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了单位体积内活化分子的数目
C. 过程b中,①反应速率比②慢
D. 过程b使用了催化剂,通过减小反应热来提升反应速率
13. 研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. a电极为阳极,c电极为负极 B. b电极的电极反应式为:
C. 反应一段时间后,c极区溶液pH增大 D. 每吸收,理论上可以得到
14. 常温下,在不同pH的溶液中的存在形式不同,有及难溶物、等形式,溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 当时,溶液的
B. 与的混合溶液中存在:
C. 曲线II上的点满足
D. 常温下b点,在溶液中不能生成沉淀
二、非选择题(本大题共4小题,共58分。)
15. Ⅰ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)如图所示,图中虚线框内应选用右侧的仪器_______(填“x”或“y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下密度的2倍,则M的分子式为_______。
Ⅱ.按要求回答下列问题:
① ② ③
④ ⑤ ⑥ ⑦
(3)其中属于同分异构体的是_______;属于同种物质的是_______。
A.①② B.②③ C.③④⑤⑥⑦ D.①③ E.③④⑤⑦ F.④⑥
16. 利用两种温室气体与催化重整可制得合成气(CO和),其反应过程如下:反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)部分物质的燃烧热如表所示,则__________,理论上反应Ⅰ的原子利用率为___________%。
物质
燃烧热
(2)(金属Pd负载在(上)催化剂在与催化重整制合成气中具有较高的活性和稳定性。
①下列有关催化剂的描述,正确的有___________(填标号,多选)。
A.能参与化学反应但不改变反应历程
B.能降低反应的活化能,增大化学反应速率
C.能增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目
D.能提高产物选择性,增大反应物平衡转化率
②受反应Ⅲ影响,随着反应的进行,催化剂的活性会降低,主要原因为___________。
(3)在温度为、压强为100kPa的条件下,按进料比加入刚性密闭容器中(假设仅发生反应Ⅰ和Ⅱ),达到平衡时的转化率为90%,的转化率为95%,则反应Ⅱ的压强平衡常数为___________(结果保留两位小数)。
(4)电化学还原是实现碳中和的一种途径,其装置如图所示。双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成,中间层的会解离为和。双极膜的右侧为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,气体扩散电极a产生乙烯的电极反应式为___________。
17. 用0.2000 NaOH标准液滴定25.00mL未知浓度的盐酸(含几滴酚酞)。回答下列问题:
(1)用NaOH固体配制250mL 0.2000 NaOH标准液时,使用的仪器除天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要使用___________(填标号)。
A. 水槽 B. 容量瓶 C. 坩埚钳 D. 胶头滴管
(2)NaOH标准液装在___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中,该实验到达滴定终点的标志为___________。
(3)该实验的滴定曲线如图所示。
①a点对应的溶液中,___________(填“>”“<”或“=”)。
②b点对应的溶液中,___________(填具体数字)。
③往c点对应的溶液中,加入足量的溶液,理论上最多可得到氯化银沉淀的质量为___________g。
(4)对下列过程进行误差分析,用“偏高”“偏低”或“无影响”来回答:
①在配制NaOH标准液过程中,烧杯中NaOH溶液有部分溅出,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
②滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
18. LiFePO4广泛应用于新能源汽车和储能领域。从低浓度锂溶液(含)获得制备LiFePO4的原料FePO4和Li2CO3,工艺流程如下:
已知:①常温下,部分物质的Ksp如下表
物质
②在本工艺相应条件下,EDTA与反应生成可溶于水的稳定配合物。
③常温下,。
④绿矾为FeSO4·7H2O
(1)LiFePO4中基态Fe2+的价电子轨道表示式为_______,的空间结构为________。
(2)“萃取除铝”时,调节溶液pH=3,Al3+与萃取剂HR(弱酸)反应转化为AlR3而被萃取至有机层()。降低溶液pH,铝的去除率明显降低,原因是_______。
(3)“沉淀”时控制溶液pH=1,此时_______,该条件下Fe2+转化为FePO4的离子方程式为_______。
(4)常温下,“除杂”中加入NaOH调节溶液pH=x,此时,则x = _______。
(5)“沉锂2”先加入适量EDTA,再加入Na2CO3固体,充分反应后过滤。加入EDTA的目的是防止Li2CO3产品中混入________(填化学式)杂质。
(6)由Li2CO3可进一步制备Li2O,Li2O的某一种晶胞具有如下图所示结构。
已知晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞的密度为________(列出计算式)。
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2025-2026学年度第二学期期中考试
高二化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Cl 35.5 Zn 65 Se 79 Ag 108
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 推动高质量发展,化学无处不在。下列有关说法正确的是
A. 钙钛矿叠层光伏电池是一种将化学能转化为电能的新型光伏技术
B. 燃煤中加入生石灰(CaO)可以减少酸雨的形成以及温室气体的排放
C. 稀土金属被誉为“工业维生素”,稀土金属元素均位于周期表p区
D. 石墨烯在光电器件、电池等方面具有广泛应用,石墨烯与石墨互为同素异形体
【答案】D
【解析】
【详解】A.钙钛矿叠层光伏电池是将太阳能转化为电能的装置,而不是将化学能转化为电能,A错误;
B.燃煤中加入CaO可以结合燃烧产生的,减少酸雨的形成,但CaO不能减少温室气体的排放,B错误;
C.稀土金属包含镧系元素,镧系元素位于元素周期表的f区,C错误;
D.石墨烯和石墨都是碳元素形成的单质,二者互为同素异形体,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态碳原子的轨道表示式:
B. 乙烯的球棍模型:
C. 水分子的空间结构模型:
D. 的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.C的电子排布式为:,对应的轨道表示式为:,A错误;
B.乙烯的结构简式为CH2=CH2,为平面形分子,含碳碳双键,且C原子半径大于H原子,题图球棍模型符合乙烯的结构特点,B正确;
C.水分子的空间结构模型为V字形,图中的模型为水的VSEPR模型,C错误;
D.选项中为表示电子出现概率密度的电子云示意图,不是电子云轮廓图,电子云轮廓图应为球形,D错误;
故答案选B。
3. 下列化学基本研究方法不正确的是
A. 实验法可用于探究或验证物质的性质 B. 同位素示踪法可用于研究酯化反应的机理
C. 核磁共振氢谱可用于研究有机物的结构 D. 质谱法可用于测定有机分子中的官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验法是通过设计实验操作来观察化学现象,从而探究或验证物质的性质,这是化学研究的基础方法,A正确;
B.同位素示踪法利用同位素标记原子,追踪反应路径,阐明反应机理,B正确;
C.核磁共振氢谱可以得到有机物中氢原子的种类和数目比,可用于推断有机物的结构,C正确;
D.质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法,而测定有机分子中的官能团通常使用红外光谱法,D不正确;
故选D。
4. 在指定溶液中,下列离子组一定能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 能使甲基橙试液变红的溶液:、、、
C. 室温下,的溶液中:、、、
D. 常温下,由水电离出的的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁离子是黄色的,A错误;
B.能使甲基橙试液变红的溶液,说明有氢离子,有氢离子存在的情况下,硝酸根离子和亚铁离子不能共存,会发生氧化还原反应,B错误;
C.室温时,=10-5mol•L-1,所以溶液呈碱性,各离子可以共存,C正确;
D.由水电离出的c(H+)=10-14mol/L的溶液,说明溶液中的溶质抑制水的电离,溶液呈酸性或碱性,在酸性溶液中,CO不能存在,D错误;
故选C。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 中含键的数目为8
B. 22.4 L 中原子的数目为5
C. 0.1 L 12 盐酸与足量反应,生成的数目为0.3
D. 向2 L 0.5 的溶液中加入醋酸溶液至中性,此时混合溶液中的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个中,4个配位键属于键,每个分子还含2个键,故1 mol该离子含键数目为,A错误;
B.未指明为标准状况,无法计算的物质的量,原子数目无法确定,B错误;
C.浓盐酸与反应过程中,盐酸浓度降低变为稀盐酸后反应停止,HCl不能完全反应,生成的数目小于,C错误;
D.溶液呈中性时,根据电荷守恒,可得,数目为,D正确;
故选D。
6. 下列装置或操作能达到目的的是
A.比较和的酸性强弱
B.中和热的测定
C.验证AgCl和AgI的大小
D.测氯水溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据强酸制弱酸原理,将滴入溶液中,若产生气泡,说明反应生成,可证明酸性:,A能达到目的;
B.中和热测定实验中,需要环形玻璃搅拌棒搅拌,使酸碱充分混合、使温度均匀,该装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法准确测定反应温度,B不能达到目的;
C.实验中过量,反应后溶液中仍有剩余的,加入后,直接和生成沉淀,并非沉淀转化为,无法比较二者的大小,C不能达到目的;
D.氯水中含有,具有漂白性,会漂白试纸,无法读取准确的值,故不能用试纸测定氯水的,D不能达到目的;
故选A。
7. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水稀释,平衡正向移动,溶液黄色加深
B. ,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色变浅
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色加深
D. △H<0,升高温度,平衡正向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.加水稀释,水的浓度不变,各离子浓度均减小,根据浓度商和平衡常数的表达式会发现平衡应正向移动,但由于各离子浓度变小,溶液黄色变浅,故A错误;
B.压缩容器体积,虽然平衡正向移动,NO2的物质的量减小,但NO2的浓度仍比加压前大,所以气体颜色变深,故B错误;
C.压缩容器体积相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,由于该反应前后气体分子数不变,则平衡不移动,因为容器体积减小导致平衡时碘单质浓度大于原来平衡浓度,则气体颜色比原来平衡状态深,故C正确;
D.根据勒夏特列原理,其它条件不变时,升高温度平衡吸热移动,即逆向移动,故D错误;
答案选C。
8. 钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含部分元素X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是原子半径最小的元素,Y的一种同位素可用于考古断代,Z是地壳中含量最高的元素,X与M的原子最外层电子数相同,基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法正确的是
A. Z3分子为非极性分子
B. 电负性:Y>Z>Q
C. 熔点:QZ2>M2Z>X2Z>YZ2
D. Y形成的单质一定为共价晶体
【答案】C
【解析】
【分析】钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含部分元素X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y的一种同位素可用于考古断代,则Y为C元素;Z是地壳中含量最高的元素,则Z为O元素;X与M最外层电子数相同且M原子序数大于O,则M为Na元素;基态Q原子价电子s、p能级电子数相等,原子序数大于Na,价电子排布为3s23p2,则Q为Si元素。
【详解】A.Z是O元素,Z3为O3,O3分子空间结构为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故A错误;
B.根据上述分析,Y是C,Z是O,Q是Si,同周期主族元素从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,C、O是同一周期元素,电负性为O>C,C、Si是同一主族元素,电负性为C>Si,因此电负性O>C>Si,即Z>Y>Q,故B错误;
C.X是H,Y是C,Z是O,M是Na,Q是Si,QZ2为SiO2(共价晶体),M2Z为Na2O(离子晶体),X2Z为H2O(分子晶体,常温液态),YZ2为CO2(分子晶体,常温气态),一般熔点规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,分子晶体中常温液态物质熔点高于气态物质,故熔点SiO2>Na2O>H2O>CO2,即QZ2>M2Z>X2Z>YZ2,故C正确;
D.Y为C元素,碳元素形成的单质存在多种晶体类型,如单质有金刚石(共价晶体)、C60(分子晶体)、石墨(混合型晶体)等多种类型,不一定为共价晶体,故D错误;
故答案选C。
9. 氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl能形成三聚体。该三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构,结构如图所示,下列推测不合理的是
A. (CH3CH2)2AlCl、三聚体分子中Al的杂化类型依次为sp2、sp3
B. (CH3CH2)2AlCl的晶体中存在的作用力有:共价键、范德华力
C. (CH3CH2)2AlCl与O2完全反应可能生成CO2、H2O、Al2O3和HCl
D. (CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
【答案】D
【解析】
【详解】A.(CH3CH2)2AlCl 中,Al 原子形成 3 个 σ 键(2 个 C-Al 键、1 个 Cl-Al 键),无孤电子对,价层电子对数为 3,因此杂化类型为 sp2;三聚体中,Al 原子形成 4 个 σ 键(2 个 C-Al 键、2 个 Cl-Al 键),无孤电子对,价层电子对数为 4,因此杂化类型为 sp3,A正确;
B. (CH3CH2)2AlCl 是分子晶体,分子内存在 C-C、C-H、C-Al、Al-Cl 共价键;分子之间存在范德华力(分子间作用力),B正确;
C. (CH3CH2)2AlCl 含有 C、H、Al、Cl 元素,与 O2完全燃烧时:C 被氧化为 CO2,H 被氧化为 H2O;Al 被氧化为 Al2O3;Cl 与 H 结合生成 HCl,因此产物可能为CO2、H2O、Al2O3和 HCl,C正确;
D.氯元素的电负性大于溴元素,铝氯键强于铝溴键,则水解时(CH3CH2)2AlCl的铝氯键比(CH3CH2)2AlBr的铝溴键难以断裂,比(CH3CH2)2AlBr更难水解,D错误;
故选D。
10. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列有关的说法中错误的是
A. 键角:
B. 键长:
C. 键能:、、分子中的键能依次减小
D. 乙烯分子中碳碳键的键能:σ键>π键
【答案】A
【解析】
【详解】A.是直线形分子,键角为180°;是正四面体形,键角为109°28′;H2O是V形结构,键角为105°;为三角锥型,键角为107.3°,则键角:,故A错误;
B.同周期元素,从左往右原子半径依次减小,则半径:Si>P>S>Cl,键长:,故B正确;
C.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则半径:O<S<Se,键长:<<,键长越大,键能越小,则、、分子中的键能依次减小,故C正确;
D.乙烯是平面型结构,含有碳碳双键,所以乙烯分子碳碳双键中有1个σ键和1个π键,原子轨道现成共价键时,σ键为p轨道头碰头的形式现成,π键为p轨道肩并肩,因此σ键键长会小于π键,所以键能大于π键,故D正确;
故选A。
11. 硒化锌材料不溶于水,其对热冲击具有很强的承受能力,使它成为高功率激光器系统中的成对电子数的最佳光学材料。硒化锌晶胞结构如图所示。设晶体密度为,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该晶胞中硒原子的配位数为6
B. 和在周期表中都位于区,属于过渡元素
C. 和最近距离为
D. 若的原子坐标为,则的原子坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该晶胞中,离Se原子最近且距离相等的Zn原子数为4,硒原子的配位数为4,故A错误;
B.在周期表中位于区,是过渡元素,在周期表中位于p区,是主族元素,故B错误;
C.晶胞中Se原子数为4、则Zn原子数为4,晶体密度为,设晶胞边长为xpm,,和最近距离为体对角线的,则和最近距离为,故C正确;
D.若的原子坐标为,则的原子坐标为,故D错误;
选C。
12. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了单位体积内活化分子的数目
C. 过程b中,①反应速率比②慢
D. 过程b使用了催化剂,通过减小反应热来提升反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,过程b活化能低于过程a,以过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目,B正确;
C.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,C正确;
D.过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应热,D错误;
故答案为:D。
13. 研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. a电极为阳极,c电极为负极 B. b电极的电极反应式为:
C. 反应一段时间后,c极区溶液pH增大 D. 每吸收,理论上可以得到
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,左侧为原电池,锌电极a为负极,电极反应式为:,惰性电极b为正极,电极反应式为:;右侧为电解池,惰性电极c与电源正极相连,为阳极,电极反应式为:,氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d,惰性电极d与电源负极相连,为阴极,电极反应式为:,由此答题;
【详解】A.由分析知,a电极为负极,c电极为阳极,A 错误;
B.由分析知,b电极的电极反应式为:,B 正确;
C.电极c电极反应式为,即每转移电子,生成,同时有通过质子交换膜进入d极区,但c极区溶液中的水被消耗,溶液中浓度增大,因此减小,C 错误;
D.根据电子守恒,吸收转移电子,而生成需要电子,故每吸收,理论上可以得到,D 错误;
故答案选B。
14. 常温下,在不同pH的溶液中的存在形式不同,有及难溶物、等形式,溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 当时,溶液的
B. 与的混合溶液中存在:
C. 曲线II上的点满足
D. 常温下b点,在溶液中不能生成沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】的电离方程式为:,;由图可知,当时,表示溶液中,则的电离平衡常数:;当时,表示溶液中,则的电离平衡常数:。
【详解】A.当时,代入的表达式中得,化简得,解得,可得出溶液的,A错误;
B.由电荷守恒:,B错误;
C.由可得,则,图像II是直线,故曲线II表示的溶解平衡曲线,曲线I表示MA的溶解平衡曲线,C错误;
D.曲线II上的点满足,而b点在曲线II的下方,比平衡时小,故在溶液中不能生成沉淀,D正确;
故选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分。)
15. Ⅰ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)如图所示,图中虚线框内应选用右侧的仪器_______(填“x”或“y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下密度的2倍,则M的分子式为_______。
Ⅱ.按要求回答下列问题:
① ② ③
④ ⑤ ⑥ ⑦
(3)其中属于同分异构体的是_______;属于同种物质的是_______。
A.①② B.②③ C.③④⑤⑥⑦ D.①③ E.③④⑤⑦ F.④⑥
【答案】(1)y (2) ①. ②.
(3) ①. E ②. AF
【解析】
【小问1详解】
蒸馏操作中,冷凝馏分需用直形冷凝管,球形冷凝管(x)一般用于冷凝回流,因此选y;
【小问2详解】
①已知w(C)=54.5%,w(H)=9.1%,则w(O)=1−54.5%−9.1%=36.4%,原子个数比:,因此实验式为C2H4O;
②同温同压下,密度比等于摩尔质量比,M(M)=2×M(CO2)=2×44 g/mol=88 g/mol,实验式式量为12×2+4+16=44,故分子式为(C2H4O)2=C4H8O2;
【小问3详解】
①CH3(CH2)3CH3、②CH3CH2CH2CH2CH3,均为正戊烷,结构完全相同,是同种物质,对应选项A;
⑥和④结构相同,是同种物质,对应选项F;
③(正己烷,C6H14)、④(2-甲基戊烷,C6H14)、⑤(3-甲基戊烷,C6H14)、⑦(2,3-二甲基丁烷,C6H14)分子式均为C6H14,但结构不同,互为同分异构体,对应选项E;故其中属于同分异构体的是E;属于同种物质的是AF。
16. 利用两种温室气体与催化重整可制得合成气(CO和),其反应过程如下:反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)部分物质的燃烧热如表所示,则__________,理论上反应Ⅰ的原子利用率为___________%。
物质
燃烧热
(2)(金属Pd负载在(上)催化剂在与催化重整制合成气中具有较高的活性和稳定性。
①下列有关催化剂的描述,正确的有___________(填标号,多选)。
A.能参与化学反应但不改变反应历程
B.能降低反应的活化能,增大化学反应速率
C.能增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目
D.能提高产物选择性,增大反应物平衡转化率
②受反应Ⅲ影响,随着反应的进行,催化剂的活性会降低,主要原因为___________。
(3)在温度为、压强为100kPa的条件下,按进料比加入刚性密闭容器中(假设仅发生反应Ⅰ和Ⅱ),达到平衡时的转化率为90%,的转化率为95%,则反应Ⅱ的压强平衡常数为___________(结果保留两位小数)。
(4)电化学还原是实现碳中和的一种途径,其装置如图所示。双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成,中间层的会解离为和。双极膜的右侧为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,气体扩散电极a产生乙烯的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 100
(2) ①. BC ②. 反应Ⅲ会产生积碳,覆盖在催化剂表面
(3)1.06 (4) ①. 阴离子 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,;
反应的生成物CO和均为目标产物,则理论上反应Ⅰ的原子利用率为100%;
【小问2详解】
①A.催化剂会改变反应历程,A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,增大化学反应速率,B正确;
C.催化剂能降低反应的活化能,增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目,C正确;
D.催化剂会改变反应历程,但不影响平衡移动,反应物平衡转化率不变,D错误;
故选BC;
②受反应Ⅲ影响,随着反应的进行,反应Ⅲ会产生积碳,覆盖在催化剂的表面,催化剂的活性会降低;
【小问3详解】
设投料为1mol,为1mol,列“三段式”:
反应Ⅱ是气体分子数不变的反应,则;
【小问4详解】
催化电极b为阳极,其电极反应式为,消耗,双极膜产生的会移动到阳极区补充,故双极膜右侧为阴离子交换膜。电极a为阴极,阴极区产生乙烯的电极反应式为。
17. 用0.2000 NaOH标准液滴定25.00mL未知浓度的盐酸(含几滴酚酞)。回答下列问题:
(1)用NaOH固体配制250mL 0.2000 NaOH标准液时,使用的仪器除天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要使用___________(填标号)。
A. 水槽 B. 容量瓶 C. 坩埚钳 D. 胶头滴管
(2)NaOH标准液装在___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中,该实验到达滴定终点的标志为___________。
(3)该实验的滴定曲线如图所示。
①a点对应的溶液中,___________(填“>”“<”或“=”)。
②b点对应的溶液中,___________(填具体数字)。
③往c点对应的溶液中,加入足量的溶液,理论上最多可得到氯化银沉淀的质量为___________g。
(4)对下列过程进行误差分析,用“偏高”“偏低”或“无影响”来回答:
①在配制NaOH标准液过程中,烧杯中NaOH溶液有部分溅出,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
②滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,则对盐酸浓度测定结果的影响为___________。
【答案】(1)BD (2) ①. 碱 ②. 当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变为浅红色且30s内颜色不恢复至原色
(3) ①. > ②. 2 ③. 0.861或0.8610
(4) ①. 偏高 ②. 偏低
【解析】
【分析】本实验为酸碱中和滴定实验,原理为,恰好中和时,待测HCl与标准NaOH满足关系,已知标准NaOH浓度,滴定得到消耗NaOH的体积后,即可计算出待测盐酸的浓度。
【小问1详解】
配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,除给定仪器外,还需要250mL容量瓶(确定溶液体积)和胶头滴管(定容时滴加蒸馏水),因此选BD。
【小问2详解】
NaOH溶液呈碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,因此盛装在碱式滴定管中;本实验用酚酞作指示剂,初始盐酸为无色,滴定终点的现象为:滴入最后半滴NaOH标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
【小问3详解】
① a点溶液pH<7,呈酸性,因此。
② b点pH=7,,故;根据电荷守恒,代入得,即,两式相加得总和为。
③ 恰好中和时消耗NaOH的物质的量,原盐酸中,加入足量后,,。
【小问4详解】
① 配制NaOH标准液时溶液溅出,会导致标准液实际浓度偏低,滴定时消耗的标准液体积偏大,根据,测定结果偏高。
② 滴定终点俯视滴定管刻度(滴定管0刻度在上),会使读取的消耗标准液体积偏小,因此计算得到的盐酸浓度偏低。
18. LiFePO4广泛应用于新能源汽车和储能领域。从低浓度锂溶液(含)获得制备LiFePO4的原料FePO4和Li2CO3,工艺流程如下:
已知:①常温下,部分物质的Ksp如下表
物质
②在本工艺相应条件下,EDTA与反应生成可溶于水的稳定配合物。
③常温下,。
④绿矾为FeSO4·7H2O
(1)LiFePO4中基态Fe2+的价电子轨道表示式为_______,的空间结构为________。
(2)“萃取除铝”时,调节溶液pH=3,Al3+与萃取剂HR(弱酸)反应转化为AlR3而被萃取至有机层()。降低溶液pH,铝的去除率明显降低,原因是_______。
(3)“沉淀”时控制溶液pH=1,此时_______,该条件下Fe2+转化为FePO4的离子方程式为_______。
(4)常温下,“除杂”中加入NaOH调节溶液pH=x,此时,则x = _______。
(5)“沉锂2”先加入适量EDTA,再加入Na2CO3固体,充分反应后过滤。加入EDTA的目的是防止Li2CO3产品中混入________(填化学式)杂质。
(6)由Li2CO3可进一步制备Li2O,Li2O的某一种晶胞具有如下图所示结构。
已知晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞的密度为________(列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②. 正四面体形
(2)酸性增强,导致平衡逆向移动,的去除率降低
(3) ①. ②.
(4)12 (5)
(6)
【解析】
【分析】低浓度锂溶液(含、、、)加入溶液沉锂,生成含有、、、的滤渣,用稀硫酸溶解,得到含有、、、的溶液,加入萃取剂萃取除铝,得到的水相中含有、、、;加入绿矾,和反应生成固体,过滤后滤液中含、、,加入溶液生成滤渣2,过滤后滤液中含、,加入,能与反应生成可溶于水的稳定配合物,与转化为固体,据此分析。
【小问1详解】
基态的价电子排布式为,价电子轨道表示式为;中心原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体形;
【小问2详解】
萃取除铝发生反应,降低溶液,增大,平衡逆向移动,去除率降低;
【小问3详解】
溶液,浓度为,,,此时;该条件下转化为的离子方程式为;
【小问4详解】
的,,溶液中浓度为,,则;
【小问5详解】
与反应生成可溶于水的稳定配合物,加入的目的是防止产品中混入;
【小问6详解】
晶胞中,位于顶点和面心,根据均摊法,的数目为;位于体心,的数目为,晶胞的质量;晶胞的边长为,晶胞体积;根据密度公式,可得晶体的密度。
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