四川绵阳市2025-2026学年高二化学上学期期末模拟试题(人教版选必一+选必二第一章)
2026-05-22
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一章 化学反应的热效应 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 绵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 512 KB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | SHERO |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57990148.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高二化学期末模拟卷立足核心素养,以新情境(如CO₂催化加氢、铝-石墨双离子电池)和原创探究题(如钛白废酸提钪工艺、自热食品铝含量测定)为载体,融合化学观念与科学探究,适配期末综合测评需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题/45分|化学与生活、反应原理、物质结构等|新情境题(第3题CO₂制甲醇平衡判断)、探究题(第12题实验现象与结论分析)|
|非选择题|4题/55分|工艺流程(16题Sc₂O₃提取)、实验探究(17题EDTA滴定)、反应原理(18题化学链燃烧)等|原创题(19题草酸电离与电解转化)、开放题(18题化学链燃烧技术优势分析),突出科学思维与实践能力考查|
内容正文:
应用场景:周测/单元测/月考/期中/期末
高二化学上学期期末模拟试题
(考试时间:75分钟,分值:100分)
第一部分(选择题 共45分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(新情境题) 化学与科技、生活密切相关。下列说法正确的是
A.废旧锂离子电池应随意填埋处理
B.草木灰(K2CO3)与铵态氮肥混合施用能提高肥效
C.电解熔融Al2O3制铝单质,加入冰晶石降低熔点
D.钢柱在空气与海水交界处比完全浸没区更耐腐蚀
2.下列化学用语或模型表达正确的是
A.基态Cr原子的价电子排布式:3d44s2
B.CO2分子的空间填充模型:●=C=●
C.NH3的电子式:
D.CaCO3(s) ⇌Ca2+(aq) + CO32-(aq) 溶解平衡表示正确
3.(新情境题)我国科学家利用CO2催化加氢制备甲醇,反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH = -49 kJ·mol-1。恒温恒容条件下,下列能说明该反应达到平衡的是
A.v消耗(CO2) = v生成(CH3OH) B.混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO2与H2的转化率相等
4.(探究题 )下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.用碱式滴定管量取KMnO4溶液 B.将AlCl3溶液蒸干制备无水AlCl3
C.用pH试纸测定新制氯水的pH D.用牺牲阳极法保护铁闸门,连接锌块
5.已知反应:2NO(g)+2CO(g) ⇌ N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。在恒容密闭容器中充入NO和CO,下列说法正确的是
A.升高温度,平衡常数增大 B.使用催化剂,NO平衡转化率提高
C.充入惰性气体,压强增大,平衡正向移动 D.再充入等量NO和CO,NO转化率升高
6. (原创题)下列离子方程式书写正确的是
A.Na2S2O3溶液与稀硫酸反应:S2O32-+2H+ = SO2↑+S↓+H2O
B.向Fe(NO3)2溶液中加入盐酸:3Fe2++4H++NO3- = 3Fe3++NO2↑+2H2O
C.向NaClO溶液中通入少量SO2:2ClO-+SO2+H2O = 2HClO+SO32-
D.泡沫灭火器反应原理:2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑
7.(探究题)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=1的溶液:K+、Fe2+、NO3-、SO42-
B.水电离的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:Na+、Ba2+、Cl-、Br-
C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液:NH4+、Al3+、SO42-、CH3COO-
D.使甲基橙变红的溶液:Na+、Mg2+、SO42-、HCO3-
8.(原创题) 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,1 L 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液中,Cr2O72- 的数目为 0.1NA
B. 标准状况下,22.4 L NO2 气体中含有的分子数为 NA
C. 1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,CO32-数目为0.1NA
D. 1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为NA
9. (新情境题)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的简单氢化物可用作制冷剂,Y的基态原子2p轨道上有一个未成对电子,且电负性是周期表中最强的元素,Z的最高价氧化物对应的水化物是强碱,W与X同主族。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X B.第一电离能:Y>X>Z
C.简单氢化物沸点:X<W D.Y和Z形成的化合物是共价化合物
10.(探究题 )下列装置或操作正确且能达到实验目的的是
① ② ③ ④
A. 图①利用滴定法测定FeCl2溶液的浓度
B. 图②铁片镀铜
C. 图③氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
D. 图④制备无水FeCl3
11.(原创题) (新情境题)一种铝-石墨双离子电池的工作原理如图所示。放电时,正极发生嵌入反应:Cn + PF6- +e- = CnPF6。下列说法错误的是
A.放电时,铝电极为负极,发生氧化反应
B.充电时,石墨电极与电源正极相连
C.放电时,PF6-向石墨电极迁移
D.充电时,阴极反应:Al + 7AlCl4- - 3e- = 4Al2Cl7-
12.(探究题)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向NaBr溶液中滴入少量氯水和CCl4,振荡静置
下层呈橙色
证明还原性Br-<Cl-
B
向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液
沉淀由白色变为红褐色
说明Fe(OH)3的溶解度更小
C
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
有白色沉淀生成
原溶液中一定含SO42-
D
用pH试纸测得NaX溶液和NaY溶液的pH
pH:NaX>NaY
证明HX酸性弱于HY
13. 常温下,某品牌苏打水中 c(NaHCO3) = 0.05 mol·L-1,忽略其他成分,已知碳酸Ka1≈4.3×10-7、Ka2≈4.7×10-11。下列关于该溶液中离子浓度关系的说法,正确的是
A. c(Na+) = c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3)
B. c(Na+) + c(H+) = c(HCO3-)+ c(CO32-) + c(OH-)
C. 离子浓度大小顺序:c(Na+)> c(HCO3-) > c(OH-) > c(CO32-) > c(H+)
D. 加入少量 NaOH 固体,c(CO32-) 减小
14.(探究题) 在铜、银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A. 生成乙醛时,使用Cu作催化剂可以使反应速率更快
B. 生成物的稳定性,乙醛大于环氧乙烷
C. 使用催化剂能提高环氧乙烷的平衡产率
D. 恒温恒容条件下,增加原料中乙烯的量,可以提高乙烯的转化率
15. (原创题) (新情境题)某科研小组测得在不同 pH 条件下羟基磷酸钙的溶解度变化如上图所示。曲线 Ⅰ 为纯水中的溶解度曲线,曲线 Ⅱ 为加入适量 NaF 后的溶解度曲线(忽略体积变化)。已知 F− 可与 Ca2+、PO43− 反应生成更难溶的氟磷酸钙 Ca5(PO4)3F。 请根据图像和沉淀溶解平衡原理,判断下列说法正确的是:
· A根据曲线Ⅰ,pH=10 时溶液中 Ca2+ 浓度约为 10−6mol⋅L−1,说明碱性环境更有利于羟基磷酸钙的溶解
· B曲线Ⅰ中,pH 降低时 Ca2+ 浓度增大,说明 H+ 与 OH− 反应使沉淀溶解平衡逆向移动。
·
C曲线Ⅱ中,pH=4时的 Ca2+ 浓度约为曲线Ⅰ的,表明 F− 能显著降低羟基磷酸钙在酸中的溶解度。
· D若在曲线Ⅰ的pH=7点对应的溶液中加入少量 CaCl2 固体,平衡逆向移动,羟基磷酸钙的 Ksp 减小。
第二部分(非选择题 共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)(原创题) (新情境题) 以钛白废酸(含Sc3+、Fe2+、Ti4+、Mg2+等)为原料提取Sc2O3的工艺流程如图。
(1) 基态Sc原子的价电子排布式为______,其在周期表中的位置为______。
(2) “萃取”步骤中TBP作为萃取剂,其萃取原理属于______(填“物理”或“化学”)过程。反萃取时用较高浓度盐酸,目的是____________________。
(3) “沉钪”步骤中加入草酸(H2C2O4),生成Sc2(C2O4)3·6H2O沉淀,写出离子方程式:___________ ____________________________________。
(4) 已知Ksp[Sc(OH)3]=2.0×10-31,若溶液中c(Sc3+)=0.001 mol·L-1,开始沉淀的pH=______(lg2≈0.3)。(保留2位有效数字,忽略其他副反应)
(5) 实验室中进行煅烧操作,应在______(填仪器名称)中进行,煅烧时发生反应的化学方程式为:_____________________________________________。
(6) 流程中可循环利用的物质是______。
17.(14分)(探究题) 自热食品发热包测定铝的含量。
实验原理:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,EDTA络合滴定。
实验步骤:
① 样品溶解与定容
准确称取2.00 g发热包样品于锥形瓶中,加入20 mL 20% NaOH溶液,加热煮沸至不再产生气泡(约20 min),证明铝完全溶解(可用玻璃棒蘸取少量溶液,滴加稀盐酸,无气泡产生)。冷却后,用蒸馏水洗涤反应器及残渣,过滤,将滤液和洗液全部转移至250 mL容量瓶中,定容,摇匀。
② 铝与EDTA络合
准确移取25.00 mL待测液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL pH=5.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液,准确加入30.00 mL 0.05000 mol·L-1 EDTA标准溶液,摇匀。加热至微沸并保持2~3分钟(使Al3+与EDTA完全络合),取下冷却至室温。
③ 返滴定
向冷却后的溶液中加入2~3滴二甲酚橙指示剂,此时溶液呈黄色。用0.02000 mol·L-1 Zn(CH3COO)2标准溶液滴定,当溶液颜色由黄色变为稳定红紫色时即为终点,记录消耗的Zn2+体积。
数据如下:
次数
待测液/mL
消耗Zn2+体积/mL
1
25.00
12.10
2
25.00
12.00
3
25.00
11.90
(1) 过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______;判断Al完全转化的方法是__________________________。
(2) EDTA与Al3+络合离子方程式:________________________。
(3) 滴定终点颜色变化:由______变为______。
(4) 样品中铝的质量分数为______%。
(5) 下列操作导致结果偏高的是______(填字母)。
A.锥形瓶水洗未润洗 B.滴定前尖嘴有气泡,滴定后消失
C.终点仰视读数 D.配制EDTA时,容量瓶有少量水
(6) 若发热包中含少量Fe3+,对测定有无干扰?请说明理由:_______________________________。
18. (14分)(开放题)“化学链燃烧”是一种新型的二氧化碳捕集技术。其核心原理是利用金属氧化物(如CuO)作为“载氧体”,在“空气反应器”和“燃料反应器”之间循环,实现燃料与空气的非直接接触燃烧,从而获得高浓度CO2。以天然气(主要成分为CH4)为燃料,涉及的主要反应如下:
反应 I(还原反应,燃料反应器):CH4(g) + 4CuO(s) ⇌ CO2(g) + 2H2O(g) + 4Cu(s) ΔH1 = -190.0 kJ·mol⁻¹
反应 II(氧化反应,空气反应器):2Cu(s) + O2(g) ⇌ 2CuO(s) ΔH2= -310.0 kJ·mol⁻¹
反应 III(直接燃烧对比):CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) ΔH3
请回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,计算反应III的焓变 ΔH3 = ______ kJ·mol⁻¹。该反应在常温常压下能自发进行,其主要原因是______(填标号)。
A. 焓减驱动 B. 熵增驱动 C. 焓增驱动 D. 熵减驱动
(2)在密闭的燃料反应器中发生反应I。其他条件不变,能提高CH4平衡转化率的是______(填标号)。
A. 增大压强 B. 升高温度 C. 移走部分Cu(s) D. 及时分离出CO2(g)
(3)恒温恒容(体积2 L)容器中,加入1 mol CH4(g)和足量CuO(s),初始压强为p0。平衡时CH4转化率为80%,容器压强变为p1。
① 计算 p1: p0 = ______;
② 该温度下,反应I的压强平衡常数Kp = ______(用含p0的代数式表示)。
(4)实际生产为加快反应I速率并维持较高产率,常采用700~800 ℃高温。
① 从碰撞理论角度解释,升温加快反应速率的原因:________________________;
② 反应I为放热反应,仍选择高温反应的另一原因:________________________。
(5)相较于传统直接燃烧(反应III),化学链燃烧技术的突出优点是________________________。
19.(14分)(原创题) (探究题)草酸(H2C2O4 )是二元弱酸,在分析化学和有机合成中常用作还原剂。回答下列问题:
(1) 常温下草酸的电离常数:Ka1 = 5.6×10−2,Ka2 = 1.5×10−4。
① 写出草酸的第一步电离方程式:_______________________________。
② 相同浓度的NaHC2O4溶液和Na2C2O4溶液,碱性较强的是______(填化学式),请用离子方程式说明原因:___________________________________________________。
③ 向0.1 mol·L−1 H2C2O4 溶液中加入少量Na2C2O4固体,Ka1______(填“增大”“减小”或“不变”),溶液中c(H+)______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 用0.1000 mol·L−1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L−1 H2C2O4 溶液,滴定曲线如图所示(图中标有a、b、c、d四点,忽略体积变化)。
① 滴定过程中,水的电离程度最大的点是______(填字母)。
② b点对应的溶液中,c(Na+)、c(HC2O4−)、c(C2O42−)由大到小的顺序为:________________________。
(3) 某研究小组设计电解装置,多孔石墨作电极,电解液为H2SO4和H2C2O4混合溶液,将草酸(H2C2O4)电化学转化为高附加值的乙醛酸(OHC—COOH),装置示意图如下:
① 阳极的电极反应式为:________________________。
② 电解过程中,H+的迁移方向为______(填“向阳极”或“向阴极”)。
③ 若电路中通过0.2 mol电子,理论上生成乙醛酸(OHC—COOH)______ mol。
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高二化学上学期期末模拟试题
答案及解析
1
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5
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10
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12
13
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15
C
D
C
D
D
A
B
D
B
C
D
B
A
B
C
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.【答案】 C。
【解析】A项,废旧电池含有重金属,随意填埋污染环境;B项,草木灰水解呈碱性,铵态氮肥遇碱释放氨气,降低肥效;C项,工业上电解熔融Al2O3加冰晶石降低熔点,正确;D项,交界处氧气浓度高,更易发生吸氧腐蚀,比浸没区腐蚀更快。
2.【答案】 D。
【解析】A错误,Cr基态为3d54s1(半满稳定);B错误,填充模型应体现空间构型,CO2为直线形;C错误,NH3电子式应为H周围一对电子,N周围8电子结构,图示不规范;D正确,沉淀溶解平衡符号正确。
3.【答案】 C。
【解析】A项,任何时刻v消耗(CO2)=v生成(CH3OH)均成立,不能判断平衡;B项,恒容条件下气体总质量不变,密度始终不变;C项,反应前后气体分子数变化,平均摩尔质量不变说明气体总物质的量不变,达到平衡;D项,转化率相等与起始投料比有关,不一定平衡。
4.【答案】 D。
【解析】A项,KMnO4具有强氧化性,腐蚀橡胶,应用酸式滴定管;B项,AlCl3水解,蒸干得到Al(OH)3;C项,氯水有漂白性,会使pH试纸褪色;D项,锌比铁活泼,作负极被腐蚀,铁闸门被保护,正确。
5.【答案】 D。
【解析】A项,ΔH<0,升温平衡逆向,K减小;B项,催化剂同等改变正逆速率,平衡转化率不变;C项,恒容充惰性气体,各组分分压不变,平衡不移动;D项,再充入等比例反应物,相当于加压,平衡正向移动,NO转化率升高。
6.【答案】 A。
【解析】A正确,该反应是硫代硫酸钠与酸的反应,离子方程式正确;B错误,酸性条件下硝酸根氧化亚铁离子,但应生成NO;C错误,次氯酸根会将SO2氧化为SO42-,产物应为Cl-和SO42-;D错误,泡沫灭火器使用Al3+和HCO3-,不是CO32-。
7.【答案】 B。
【解析】A项,pH=1酸性,Fe2+与NO3-、H+发生氧化还原反应;B项,水的电离被抑制,溶液可能呈酸性或碱性,Na+、Ba2+、Cl-、Br-不反应,可共存;C项,c(H+)/c(OH-)=1012,pH=1,CH3COO-与H+结合成弱酸;D项,甲基橙变红pH<3.1,HCO3-与H+反应生成CO2。
8.【答案】 D。
【解析】A项,重铬酸根在水溶液中存在水解平衡: Cr2O7²⁻+ H2O ⇌2CrO4²⁻+ 2H+,所以平衡时
Cr2O7²⁻的物质的量小于0.1 mol,即数目小于 0.1NA,题目直接说等于 0.1NA,忽略平衡,则错误;
【解析】B项,标准状况下,NO2为非气态且会发生二聚反应:2NO2 ⇌N2O4,总的分子数目不等于NA,则错误;C项,CO32-水解,数目小于0.1NA,则错误;D项,Cl2与NaOH发生歧化,1 mol Cl2转移1 mol电子,则正确。
9.【答案】 B。
【解析】X为N(NH3制冷剂),Y为F(2p5一个未成对电子),2p轨道一个未成对电子可能是B(2p1)或F(2p5),但原子序数增大且Z为强碱(NaOH),则Y应为F;Z为Na,W与N同主族为P。A项原子半径Na>P>N>F,所以Z>W>X>Y;B项第一电离能F>N>Na,正确;C项NH3分子间氢键,沸点高于PH3;D项NaF为离子化合物,但F与Na只含离子键,故选B。
10.【答案】 C。
【解析】A项,溴水与氯化亚铁反应立即变红,无法判断滴定终点,则错误;B项铁片镀铜,铁片应该在阴极,则错误;C项,聚四氟乙烯耐酸碱,可以装氢氧化钠溶液,则C项正确;D项,加热时,FeCl3会水解,应在HCl氛围中蒸干。
11.【答案】 D。
【解析】放电时,铝电极为负极,发生氧化反应,A正确;充电时,石墨电极作为阳极与电源正极相连,B正确;放电时,PF6-向正极(石墨电极)迁移以发生嵌入反应,C正确;充电时,阴极发生还原反应,而D选项给出的反应是氧化反应,应为放电时的负极反应,故D错误。
12.【答案】 B。
【解析】A错误,氯气氧化Br-生成Br2,还原剂Br-还原性应大于Cl-;B正确,沉淀由白色变为红褐色,通过沉淀转化可定性说明Fe(OH)3更难溶,溶解度更小;C错误,可能含Ag+或SO32-被氧化;D错误,未说明浓度相同,且盐类水解程度与酸强弱有关,但需相同浓度。
13.【答案】 A
【解析】A 项:物料守恒,Na 与 C 原子物质的量之比为 1:1,正确。 B 项:电荷守恒中 c(CO32-) 前应乘系数 2,正确式为c(Na+) + c(H+) =c(HCO3-)+ 2c(CO32-) + c(OH-),故错误。 C 项:NaHCO3 溶液呈碱性,但 c(CO32-) 来自 HCO3- 的电离,常温下计算得 c(CO32-) ≈ 5×10-4 mol·L-1,c(OH-) ≈ 2×10-6 mol·L-1,故实际顺序为 c(Na+) >c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+),错误。 D 项:加入 NaOH,发生反应 HCO3-+ OH-= CO32-+ H2O,c(CO32-) 增大,错误。
14.【答案】 B。
【解析】A项,通过活化能的大小关系可知,则Ag作催化剂时,对生成乙醛的活化能更小,速率更大,则错误;B项,能量更低更稳定,乙醛能量更低,则正确;C项,催化剂提高反应速率,不能提高平衡产率,则错误;D项,增加乙烯,使乙烯的转化率下降,则错误。
15.【答案】 C
【解析】A 选项:曲线Ⅰ中 pH=10 时 lgc(Ca2+)≈−6,即 c(Ca2+)≈10−6mol/L,溶解度很小。碱性条件下 OH− 浓度高,使平衡 Ca5(PO4)3OH(s) ⇌5Ca2++3PO43−+OH− 逆向移动,溶解度降低,因此“碱性环境更有利于溶解”的说法错误; B 选项:pH 降低,H+ 与 OH− 结合生成水,消耗 OH−,使平衡 正向移动,Ca2+ 浓度增大,选项中“逆向移动”说法错误; C 选项:由图可知,pH=4 时曲线Ⅰ的 lgc(Ca2+)≈−3 (即 10−3mol/L),曲线Ⅱ的 lgc(Ca2+)≈−5 (即 10−5mol/L),后者浓度约为前者的;F− 与 Ca2+、PO43− 生成更难溶的 Ca5(PO4)3F,大大降低溶液中 Ca2+ 浓度,从而抑制羟基磷酸钙在酸中的溶解,正确。D 选项:加入 CaCl2,Ca2+ 浓度增大,平衡逆向移动,但 Ksp 只与温度有关,温度不变则 Ksp 不变,错误
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)(除标注外,每空2分)
【答案】(1) 3d14s2(1分);第四周期第IIIB族(1分)
(2) 物理(1分);增加H+浓度,使配合物解离,将Sc3+反萃入水相
(3) 2Sc3+ + 3H2C2O4 + 6H2O = Sc2(C2O4)3·6H2O↓ + 6H+ (4)4.8
(5) 坩埚(1分);Sc2(C2O4)3 ·6H2OSc2O3 + 3CO↑ + 3CO2↑+6H2O
(6) TBP(萃取剂)(1分)
【解析】(1)钪是21号元素,电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2,价电子为3d14s2,位于第四周期。
(2)萃取利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同进行分离,不生成新物质,属于物理过程。反萃取时高浓度盐酸提供大量H+和Cl⁻,竞争结合TBP,破坏ScCl4-·2TBP配合物,使Sc3+释放回水相。
(3)草酸为弱酸,写分子式。Sc3+与草酸反应生成难溶草酸盐沉淀,同时释放出H+。注意结晶水需要写在沉淀中。
(4)Ksp=c(Sc3+)·c(OH-)3,开始沉淀时c(OH-)= (2.0×10-31/0.001)1/3= (2×10-28)1/3 = (2)1/3×10-28/3≈1.26×10-9.33≈5.8×10-10,pOH≈9.2,pH=4.8。
(5)固体高温分解用坩埚(如瓷坩埚、刚玉坩埚)。草酸钡、草酸钙等草酸盐分解一般生成金属氧化物和CO、CO2混合气体。
(6)萃取剂TBP在反萃取后恢复为原始形态,可返回萃取步骤循环使用,降低生产成本。
17.(14分)(除标注外,每空2分)
【答案】(1) 漏斗;取少量反应后溶液,加过量盐酸,若无气泡产生,则Al完全溶解
(2) Al3+ + Y4- = [AlY]- (3) 黄色(1分);红紫色(1分)
(4) 17.01% (5) C
(6) 有干扰,Fe3+也能与EDTA络合,导致结果偏高
【解析】(1)过滤操作需要的玻璃仪器:烧杯(盛接滤液)、玻璃棒(引流)、漏斗(组装过滤器)。
判断Al完全转化的原理:Al与NaOH反应生成H2,若Al已完全转化为AlO2-,则不再有氢气产生。检验方法:取少量反应后溶液,滴加足量盐酸(中和过量碱并酸化),若没有气泡(H2)冒出,说明无单质铝剩余。
(2)EDTA(乙二胺四乙酸)通常以Y4⁻形式与金属离子按1:1络合,生成稳定的八面体配合物。Al3+与EDTA络合后电荷为+3-4=-1,所以写为[AlY]⁻。
(3)指示剂二甲酚橙在pH 5~6时游离态呈黄色,与Zn2+络合后呈红紫色。滴定前溶液中存在过量EDTA,Zn2+滴入先与EDTA反应,当所有过量EDTA被消耗后,再滴入的Zn2+与二甲酚橙结合,溶液由黄变红紫色。
(4)平均消耗Zn2+= 12.00 mL,n(Zn2+)=0.02000×0.01200=2.40×10-4 mol(过量EDTA)。
总EDTA = 0.05000×0.03000=1.50×10-3 mol,与Al3+反应EDTA = 1.50×10-3 - 2.40×10-4 = 1.26×10-3mol(25 mL中)。250 mL中 n(Al)=1.26×10-2 mol,质量=1.26×10-2×27=0.3402 g,质量分数=0.3402/2.00=0.1701≈17%。
(5)本实验采用返滴定法:
向待测液中加入过量EDTA(与Al3+络合),然后用Zn2+标准溶液滴定剩余EDTA。
铝含量的计算公式:
A. 锥形瓶内壁残留蒸馏水会轻微稀释待测液,但待测液中Al3+的物质的量不变;滴定过程中Zn2+标准溶液浓度不变,消耗的Zn2+体积不变,因此计算结果无影响。
B. 气泡占据体积,导致记录消耗的Zn2+体积偏大 → 计算得到的剩余EDTA偏大 → 与Al反应的EDTA偏小 → 铝含量偏低。
C. 仰视读数导致读取的Zn2+体积偏大 → 剩余EDTA偏小 → 与Al反应的EDTA偏大 → 铝含量偏高。
D.若配制EDTA时容量瓶内壁有水,所配EDTA浓度无影响,则对最终结果无影响。
(6)有干扰,Fe3+也能与EDTA络合,导致结果偏高。
18.(14分)(除标注外,每空2分)
【答案】(1)-810.0; A(1分) (2)D (1分)
(3)① 13:5(或2.6:1); ② 10.24 p02
(4)① 温度升高,体系中活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率加快;
② 该温度区间内催化剂活性最佳,可在较快反应速率下保证较高产率(兼顾反应速率与生产效益)。
(5)燃料与空气不直接接触,产物CO2不会被空气中的N₂稀释,可直接获得高纯度CO2,便于二氧化碳的捕集、提纯与封存,实现低碳燃烧,此外,该技术还能有效抑制热力型NOx的生成,减少氮氧化物污染。【解析】(1)解析:根据盖斯定律,反应III = 反应I + 2×反应II
ΔH3= ΔH1 + 2ΔH2 = -190.0 + 2×(-310.0) = -810.0 kJ·mol⁻¹
该反应反应前后气体分子总数减少,属于熵减反应(ΔS<0),不利于反应自发;但反应放出大量热(ΔH<0,焓减),焓变的影响占主导,因此反应自发进行由焓减驱动,选A。
(2)解析:反应I:CH4(g) + 4CuO(s) ⇌ CO2(g) + 2H2O(g) + 4Cu(s),正反应为气体分子数增大的放热反应。
A:增大压强,平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,CH4转化率降低;
B:升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,CH4转化率降低;
C:Cu为纯固体,改变固体用量,平衡不移动,转化率不变;
D:及时分离出CO2(生成物),平衡正向移动,CH4平衡转化率提高。
(3)恒温恒容下,气体压强之比 = 气体总物质的量之比。
初始气体:n(始) = 1 mol CH4,无其他气体;
CH4转化率80%,反应消耗CH4:1 mol×80% = 0.8 mol
列三段式(气体物质的量):
CH4(g) ~ CO2(g) ~ 2H2O(g)
始:1 mol 0 0
变:-0.8 mol +0.8 mol +1.6 mol
平:0.2 mol 0.8 mol 1.6 mol
平衡气体总物质的量:n(平) = 0.2 + 0.8 + 1.6 = 2.6 mol
① p1/p0 = n(平)/n(始) = 2.6/1 = 13:5(2.6:1)
② 各气体平衡分压:
p(CH4) = 0.2p0,p(CO2) = 0.8p0,p(H2O) = 1.6p0
压强平衡常数表达式:
Kp = [p(CO2) · p2(H2O)] / p(CH4)
代入数据:
Kp = (0.8p0 × (1.6p0)2) ÷ 0.2p0= 10.24 p02
(4)① 温度升高,体系中活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率加快;
② 该温度区间内催化剂活性最佳,可在较快反应速率下保证较高产率(兼顾反应速率与生产效益)。
(5)燃料与空气不直接接触,产物CO2不会被空气中的N₂稀释,可直接获得高纯度CO2,便于二氧化碳的捕集、提纯与封存,实现低碳燃烧,此外,该技术还能有效抑制热力型NOx的生成,减少氮氧化物污染。
19.(14分)(除标注外,每空2分)
【答案】(1) ①H2C2O4 ⇌ H+ + HC2O4− (1分)
②碱性较强的是 Na2C2O4; 离子方程式:C2O42− + H2O ⇌ HC2O4− + OH− (1分)
③Ka1 不变; c(H+) 减小
(2) ①c点(1分) ②c(Na+) > c(HC2O4−) > c(C2O42−)
(3) ①2H2O − 4e− = O2↑ + 4H+ (或 4OH− − 4e− = O2↑ + 2H2O,酸性介质中写水失电子)
②向阴极(1分) ③0.1 mol
【解析】(1) ① 草酸是二元弱酸,分步电离,第一步电离产生H⁺和草酸氢根,电离方程式必须使用可逆符号。由于Ka1 > 10-3,属于中强酸,但仍为可逆过程。
② Na2C2O4中C2O42-水解程度大于HC2O4-的水解(Ka2较小,对应的共轭碱C2O42-的Kb=Kw/Ka2较大),因此Na2C2O₄溶液碱性强。写水解方程式时注意可逆符号和离子电荷。
③ 电离常数只与温度有关,温度不变Ka1不变。加入Na2C2O4固体,C2O42-浓度增大,同离子效应抑制H2C2O4 的电离,使c(H⁺)减小。
(2) ①水的电离程度受溶液中H⁺或OH⁻的抑制,以及弱酸根水解促进的双重影响。滴定过程中,当加入的NaOH与H2C2O4 恰好完全反应生成Na2C2O4时(即第二计量点,对应图中c点),溶质为C2O42-,C2O42-水解消耗H⁺(实质是结合水电离的H⁺生成HC2O4-),从而促进水的电离,此时水的电离程度最大。b点为第一计量点(NaHC2O4),溶液因HC2O4-的电离而显酸性,对水的电离有抑制作用;d点NaOH过量,强碱也抑制水的电离。a点为滴定前草酸溶液,酸性强,水电离被强烈抑制。因此,水的电离程度最大的点是c点。
② b点对应第一计量点,溶质为NaHC2O4。溶液显酸性(HC2O4-电离为主),c(Na⁺)最大;HC2O4-部分电离出C2O42-,故c(HC2O4⁻)略大于c(C2O42−);结合电荷守恒分析可得顺序。
(3) ①电解池中阳极发生氧化反应,惰性电极下溶液中的水放电生成氧气。由于介质为H2SO4酸性环境,电极反应为水失电子生成O2和H⁺。
②电解池中阳离子向阴极迁移,H⁺带正电,在电场作用下移向阴极参与还原反应(或维持电荷平衡)。
③阴极还原反应:H2C2O4 + 2H⁺ + 2e⁻ → OHC—COOH + H2O。每生成1 mol乙醛酸转移2 mol电子,故通过0.2 mol e⁻生成0.1 mol乙醛酸。
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$Sheet1
题号 题型 分值 知识点 难度系数(预估)
1 单选题 3 化学与STSE:废旧电池处理、肥料施用、金属冶炼、电化学腐蚀 0.85
2 单选题 3 化学用语:基态Cr价电子、CO2空间填充模型、NH3电子式、CaCO3溶解平衡 0.7
3 单选题 3 化学反应速率与平衡:平衡状态的判断(CO2加氢制甲醇) 0.75
4 单选题 3 化学实验基础:滴定管使用、溶液蒸干、pH试纸使用、牺牲阳极法 0.7
5 单选题 3 化学平衡移动:温度、催化剂、压强、投料对平衡的影响(NO与CO反应) 0.7
6 单选题 3 离子方程式正误判断:Na2S2O3与酸、Fe(NO3)2加盐酸、NaClO通SO2、泡沫灭火器 0.65
7 单选题 3 离子共存条件:指定pH、水电离c(H+)、比值c(H+)/c(OH-)、甲基橙变色 0.65
8 单选题 3 阿伏加德罗常数:K2Cr2O7、NO2、Na2CO3、Cl2与NaOH反应 0.65
9 单选题 3 元素周期律:原子结构、元素推断(X、Y、Z、W)及性质比较 0.7
10 单选题 3 化学实验装置评价:滴定测FeCl2、铁片镀铜、NaOH滴定醋酸、制备无水FeCl3 0.6
11 单选题 3 电化学原理:铝-石墨双离子电池(放电、充电、离子迁移、电极反应) 0.55
12 单选题 3 化学实验设计与评价:NaBr与氯水、Mg(OH)2与FeCl3、BaCl2加酸、pH试纸测盐溶液 0.7
13 单选题 3 电解质溶液离子浓度关系:NaHCO3溶液中的电荷守恒、物料守恒、离子大小比较 0.55
14 单选题 3 反应历程与催化剂:能量图分析、催化剂对速率和平衡的影响、转化率 0.6
15 单选题 3 沉淀溶解平衡:羟基磷酸钙溶解度曲线、pH影响、Ksp与同离子效应 0.55
16 非选择题 13 工艺流程:Sc的价电子排布、萃取原理、离子方程式、Ksp计算、煅烧仪器、循环利用 0.65
17 非选择题 14 实验定量分析:EDTA返滴定测铝含量、过滤操作、离子方程式、滴定终点、质量分数计算、误差分析、干扰离子 0.65
18 非选择题 14 化学热力学与动力学:盖斯定律、自发条件、平衡转化率、压强平衡常数、碰撞理论、化学链燃烧优点 0.6
19 非选择题 14 电解质溶液与电解综合:草酸电离常数、水解、滴定曲线离子浓度、电解反应式、电子转移计算 0.6
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