内容正文:
安庆一中2024-2025学年度第一学期高二年级期中考试
化学学科试卷
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修1第三、四章,人教版选择性必修2第一章。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,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. 化学与人类生产、生活密切相关,下列说法中正确的是
A. 镀锌的铁板其镀层破损后,铁的腐蚀会比纯铁的腐蚀快
B. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿是利用了氧化还原反应的原理
C. 燃料电池的反应物不是储存在电池内部,而是由外部供给,两电极材料可以相同
D. 工业废水处理过程中,常以Na2S作沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Fe3+等
【答案】C
【解析】
【详解】A.原电池中正极金属材料被保护,镀Zn的铁板其镀层破损后,Fe、Zn和电解质溶液构成原电池,Zn易失电子作负极、Fe作正极,则Fe被保护,所以铁的腐蚀会比纯铁的腐蚀慢,A错误;
B.使用添加氟化物牙膏预防龋齿,该过程中是发生沉淀的转化,将牙釉质转化为含氟的更坚硬的沉淀,发生的是复分解反应,没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,B错误;
C.燃料电池的电极本身不包含活性物质,如氢氧燃料电池,燃料电池的燃料和氧化剂从外部供给,其电极材料能导电即可,可以相同,C正确;
D.FeS、CuS、HgS难溶于水,但FeS的溶解度大于CuS,常以Na2S作沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+等,由于Fe3+与S2-能发生氧化还原反应和双水解反应,故不能用Na2S作沉淀剂离子除去废水中的Fe3+,D错误;
故答案为:C。
随着元素周期表的建立和元素周期律的发现,人们从微观角度探索元素之间的内在联系,认识化学反应的本质。短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,Z的基态原子的2p轨道半充满,M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4,由这4种元素组成的一种分子的结构如图所示。请结合元素周期表(律),完成下面小题。
2. 下列说法正确的是
A. 电负性:Z<Y
B. 原子半径:
C. 第一电离能:
D. M、Y、Z元素基态原子核外未成对电子数之比为
3. 下列说法正确的是
A. Z、M、X三种元素不能形成离子化合物
B. Y元素的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C. X、Y、Z、M四种元素均位于元素周期表的区
D. X可分别与Z、M形成18电子化合物
【答案】2. B 3. D
【解析】
【分析】由题干信息可知,短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,Z的基态原子的2p轨道半充满即Z为N,且X只形成1个共价键且原子序数小于N,则为H,Y能形成4个共价键且原子序数小于N,则为C,Z形成3个共价键,M能形成2个共价键,且M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4,即M的最高正价为+6价,最低负价为-2价,氧元素没有正价,则M为S;
【2题详解】
A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;故电负性:N>C,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;则原子半径:,B正确;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能总体呈递增趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,H只有1个电子,第一电离能大于C,故第一电离能大小:N>H>C,C错误;
D.S、C、N元素基态原子核外未成对电子数分别为2、2、3,之比为,D错误;
故选B。
【3题详解】
A.N、S、H三种元素能形成离子化合物(NH4)2S或NH4HS,A错误;
B.C元素的最高价氧化物对应的水化物为碳酸,碳酸是一种弱酸,B错误;
C.C、N、S三种元素均位于元素周期表的区,H元素位于元素周期表的s区,C错误;
D.N2H4、H2S均为18电子化合物,D正确;
故选D。
4. 若表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下的硫酸溶液中含有的数目为
B. 标准状况下含有键的数目为
C. 的溶液中阴离子数目一定小于
D. 含的盐酸与足量的加热反应生成氯气,转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下pH=2的硫酸溶液中,1L该溶液中物质的量为,数目为,A正确;
B.标准状况下水不是气体,不能用气体摩尔体积计算2.24L的物质的量,无法得出H-O键数目为,B错误;
C.题目未给出溶液的体积,无法计算阴离子的物质的量及数目,C错误;
D.浓盐酸与加热反应过程中盐酸会逐渐变稀,稀盐酸与不反应,因此0.4mol HCl不能完全反应,转移电子数小于,D错误;
故选A。
5. 元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述正确的是
A. 在空气中燃烧生成
B. 各原子均满足最外层8电子结构
C. 既能溶于强酸又能溶于强碱溶液
D. 硅酸钠水溶液显中性
【答案】C
【解析】
【详解】A.在空气中燃烧生成氧化锂,而不是过氧化锂,A错误;
B.BF3中B没有满足最外层8电子结构,B错误;
C.Be和铝是对角线关系,性质相似,故Be(OH)2有两性,既能溶于强酸又能溶于强碱溶液,C正确;
D.硅酸为弱酸,硅酸钠为强碱弱酸盐,故硅酸钠水溶液显碱性,D错误;
故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 浓度为溶液,加冰醋酸,则增大
B. 浓度为溶液,升高温度,不变,但醋酸的电离程度增大
C. 浓度为溶液为4,则约为
D. 的浓度越大,的电离程度越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入冰醋酸后,醋酸浓度增大,醋酸电离的氢离子浓度增大,温度不变,电离平衡常数不变,,则减小,故A错误;
B.醋酸电离吸热,升高温度促进醋酸电离,平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,Ka增大,故B错误;
C.浓度为溶液为4,,,则=,故C正确;
D.为弱电解质,其浓度越大,电离程度越小,故D错误;
故答案为:C。
7. 关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是
A. ①可用于测溶液pH
B. ②是用酸性溶液滴定溶液
C. ③是标准盐酸滴定待测氢氧化钠时手的操作
D. ④是碱式滴定管排气泡的操作
【答案】D
【解析】
【详解】A.用pH试纸测溶液的pH,可将pH试纸放于井穴板上,滴一滴待测试液于试纸上,将试纸显色的颜色和标准比色卡对照,即可测定溶液的pH,故A正确;
B.酸性高锰酸钾溶液放于酸式滴定管中,滴入锥形瓶中,和亚硫酸钠反应,故B正确;
C.标准盐酸滴定待测氢氧化钠时,将盐酸放在酸式滴定管中,NaOH溶液放在锥形瓶中,左手控制酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,将盐酸滴入锥形瓶中,故C正确;
D.排碱式滴定管中的气泡时,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,故D错误;
故选D。
8. 根据实验目的,下列实验设计、现象及结论都正确的是
实验目的
实验设计及现象
结论
A
判断AgCl和AgI的Ksp大小
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀溶液,有黄色沉淀生成
B
证明溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,生成白色沉淀且溶液红色变浅
溶液中存在水解平衡
C
比较B和C的非金属性强弱
用计测定、溶液的,溶液的更小
非金属性:
D
判断与的反应是否可逆
向溶液中滴加溶液,再加入少量K2SO4固体,溶液先变成血红色后无明显变化
与的反应不可逆
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验未说明NaCl和NaI的浓度是否相等,若浓度远大于,也会优先生成AgI沉淀,无法证明,应补充说明需控制NaCl和NaI的浓度相等,A错误;
B.水解使溶液显碱性,故酚酞变红,加入后,消耗,使平衡逆向移动,浓度减小,溶液红色变浅,可证明存在水解平衡,B正确;
C.未控制和的浓度相等,无法通过pH大小比较酸性强弱,进而不能判断非金属性强弱,应补充说明需控制H3BO3和H2CO3溶液的浓度相等,C错误;
D.电离出的和均不参与的反应,加入后无现象不能证明反应不可逆,D错误;
故选B。
9. 一种用于心脏起搏器的微型电池,其电极材料是石墨和锂,电解质溶液为等物质的量的、溶解在中形成的溶液。该电池的总反应为:,下列说法正确的是
A. 可以用来代替以降低成本
B. 负极反应式为:
C. 电池工作(放电)过程中,被还原为
D. 电池工作过程中,金属锂提供电子的物质的量与析出硫的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.锂是活泼金属,可与水发生反应,且也会与水反应,因此不能用水代替,A错误;
B.负极发生失电子的氧化反应,该反应式为得电子的还原反应,属于正极反应式,B错误;
C.和中S的化合价均为+4,化合价没有变化,是被还原为0价的S单质,C错误;
D.1mol Li反应失去1mol电子,总反应中每生成2mol S对应8mol Li参与反应、共提供8mol电子,因此锂提供电子的物质的量与析出硫的物质的量之比为,D正确;
故选D。
10. 支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
【解析】
【详解】本题使用的是外加电流的阴极保护法,钢管柱与电源的负极相连,被保护。A.外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流,从而保护钢管柱,A正确;B.通电后,被保护的钢管柱作阴极,高硅铸铁作阳极,因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩,B正确;C.高硅铸铁为惰性辅助阳极,所以高硅铸铁不损耗,C错误;D.通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整,D正确。答案选C。
11. 根据图像所得结论正确的是
A. 图甲是反应中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明X代表温度,Y代表压强,且
B. 图乙是常温下用溶液滴定溶液的滴定曲线,说明Q点表示酸碱中和滴定终点
C. 图丙是室温下稀释冰醋酸时溶液的导电能力随加入水的体积的变化曲线,说明醋酸的电离程度:
D. 图丁是、反应生成的能量变化曲线,说明反应物所含化学键的键能总和小于生成物所含化学键的键能总和
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应正向放热,温度升高平衡逆向移动,二氧化硫的平衡转化率减小,所以X代表温度,反应正向气体分子数减小,温度一定加压,平衡正向移动,二氧化硫的平衡转化率增大,所以Y代表压强,且压强,故A正确;
B.用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液,恰好反应时溶质为醋酸钠,显碱性,Q点溶液为中性,不是滴定终点,故B错误;
C.醋酸为一元弱酸加水稀释,促进醋酸电离,且加水越多,醋酸电离程度越大,故醋酸电离程度,故C错误;
D.由图丁可知,反应物总能量低于生成物总能量,故该反应为吸热反应,反应物所含化学键键能总和大于生成物所含化学键键能总和,故D错误;
故答案为:A。
12. 已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离常数如表所示。
下列说法正确的是
A. 常温下,相同浓度的溶液和溶液的酸性,后者更强
B. 向溶液中通入少量
C. 向溶液中通入少量
D. 向氯水中分别加入等浓度的溶液和溶液,均可提高氯水中的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.弱电解质电离常数越大,电离程度越大,的,而的,所以常温下,相同浓度的溶液的酸性强于溶液的酸性,A项错误;
B.由于的小于的,但大于其,所以向溶液中通入少量,反应的离子方程式为,当足量时,生成和,B项正确;
C.由题给信息知,所以向溶液中通入少量,反应的离子方程式为,C项错误;
D.不能与溶液反应,但是强酸,能与溶液反应,使减小,促使平衡正向移动,从而可提高的浓度;具有氧化性,具有还原性,二者能够发生氧化还原反应,所以加入溶液不能提高的浓度,D项错误;
故选B。
13. 实验测得溶液、溶液以及的随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 当温度为50℃时,纯水中
B. 随温度升高,溶液中的增大
C. 随温度升高,溶液的变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果
D. 随温度升高,溶液和溶液的均降低,是因为、水解平衡移动方向不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.任何温度下的纯水中,水的电离均满足电荷守恒,,A不符合题意;
B.随温度升高,的水解平衡正向移动,同时水的电离程度增大,溶液中增大,B不符合题意;
C.随温度升高,水的离子积增大,同时的水解平衡正向移动,增大,二者共同作用使溶液的pH降低,C不符合题意;
D.盐类水解均为吸热过程,随温度升高,、的水解平衡均正向移动,移动方向相同;溶液pH降低是因为增大的影响超过了水解使增大的影响,并非水解平衡移动方向不同,D符合题意;
故选D。
14. 常温下将溶液滴加到二元酸溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 的数量级为
B. 曲线F表示与的变化关系
C. NaHX溶液显酸性
D. 当混合溶液呈中性时,
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像,当、(即微粒浓度相同),氢离子浓度很小,说明H2X是二元弱酸,分两步电离:,;,。由于,相同下,第一步电离对应的离子浓度比值更大,因此曲线表示与的关系,曲线表示与的关系。
【详解】A.对变形得:,取线上点,得,因此,数量级为,A正确;
B.根据分析可知,曲线F表示与的变化关系,B正确;
C.同理得,的水解常数,说明电离程度大于水解程度,溶液显酸性,C正确;
D.中性时,,由,代入得:,即,正确的顺序为:,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 、、、、是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素
相关信息
W
元素电子只有一种自旋取向
X
原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个未成对电子
(1)写出下列元素的元素符号:Y_______、Z_______。
(2)写出N元素基态原子的价层电子排布图:_______。
(3)W、X元素组成的一种化合物,被称为绿色氧化剂,写出该物质的电子式:_______。
(4)X、Z和N三种元素的非金属性由大到小的顺序:_______(请填元素符号)。
(5)Z、N形成的化合物和足量的水反应,生成一种强酸和一种弱酸,该反应的化学方程式是:_______。
(6)N单质用途广泛,是一种重要的化工原料,该单质工业制法的离子方程式是:_______。
【答案】(1) ①. Mg ②. Si
(2) (3) (4)O>Cl>Si
(5)(或)
(6)
【解析】
【分析】首先推断元素。W:电子只有一种自旋取向,说明核外只有一个电子,故W为H(氢)。X 与 Y:核外s能级与p能级电子总数相等,满足该条件的短周期元素只有 O(1s22s22p4)和Mg(1s22s22p63s2)。同周期第一电离能通常从左到右增大,但第IIA族(ns2)和第VA族(np3半满)存在反常。O位于第VIA族,其第一电离能低于相邻的N(第VA族半满稳定)和F,符合“低于同周期相邻元素”,故X为O(氧)。Mg位于第IIA族,其第一电离能高于相邻的和Al,符合“高于同周期相邻元素”,故Y为Mg(镁)。Z:价电子中不同形状轨道(s轨道为球形,p轨道为哑铃形)的电子数相等,即ns2np2,属于第IVA族,且原子序数Z > Y(12),故Z为Si(硅)。N:原子序数大于Si(14)且为短周期元素,只有一个未成对电子,符合条件的有Cl(3s23p5),故 N 为Cl(氯)。
【小问1详解】
由上述分析,答案为①Mg;②Si
【小问2详解】
由上述分析,N元素为Cl(氯),其价层电子排布图为
【小问3详解】
W元素为H,X元素为O,且化合物成为绿色氧化剂,故该物质为H2O2。它是共价化合物,两个氧原子中间共用一对电子(O-O非极性键),两端各与氢原子共用一对电子(H-O极性键),书写电子式时切记标出氧原子的孤对电子,电子式为。
【小问4详解】
O是电负性仅次于F的极强非金属,Cl的非金属性也很强但弱于O,Si位于金属与非金属交界处,非金属性最弱,顺序为O > Cl > Si。
【小问5详解】
Si和Cl形成的化合物是四氯化硅(SiCl4),它在水中会发生彻底的双水解反应,生成硅酸(弱酸,沉淀)和氯化氢(强酸),反应方程式为(或)。
【小问6详解】
工业上制取氯气采用的是“氯碱工业”,即电解饱和食盐水,故答案为。
16. 如下图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为_____________ (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为________________________________________ 。
(2)石墨电极为__________(填“阳极”或“阴极”),反应一段时间后,在乙装置中滴入酚酞溶液,__________ 区(填“铁极”或“石墨极”)的溶液先变红。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________________,填“增大”“减 小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为_______________________。
(4)若在标准状况下,有224m L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体在标况下体积为_________L;丙装置中阴极析出铜的质量为 ____________g 。
【答案】 ①. 正极 ②. CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O ③. 阳极 ④. 铁极 ⑤. 减少 ⑥. Cu2++2e- = Cu ⑦. 0.448 ⑧. 1.28
【解析】
【分析】(1)原电池中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,负甲醚失去电子被氧化生成碳酸根离子;
(2)铁电极连接原电池的负极,为电解池的阴极,阴极上氢离子放电;
(3)根据转移电子守恒,阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量,所以溶液中硫酸铜浓度减小;
(4)根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气和铜的关系式为:O2~2H2~2Cu进行计算。
【详解】(1)燃料电池中通入氧化剂氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,负极上通入的是甲醚,负极上燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O,故答案为正极;CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O。
(2)铁电极连接原电池负极而作电解池阴极,碳作阳极,电解氯化钠饱和溶液时,阳极上氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子放电,电极方程式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,滴入酚酞溶液,铁电极区的溶液先变红,
故答案为阳极,铁极;
(3)丙装置中,如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌失去电子进入溶液,阴极上析出铜离子,阳极上金属失电子发生氧化反应,电极方程式为:Cu2++2e-=Cu,阴极上铜离子得电子生成铜,根据转移电子守恒,阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量,所以溶液中硫酸铜浓度减小,故答案为减少,Cu2++2e-=Cu;
(4)根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气和铜的关系式为:O2~2H2~2Cu;若在标准状况下,有224mL的氧气参加反应,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,则乙装置中铁电极上生成氢气的体积=0.224L×2=0.448L,丙装置中阴极上铜离子得电子生成铜单质,析出铜的质量=0.224L/22.4L/mol×2×64g/mol=12.8g,
故答案为0.448L,12.8g。
【点睛】电解池的阴极连接原电池的负极,电解池的阳极连接原电池的正极。正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
17. 氟碳铈矿(主要成分为)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料制备的工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)中Ce的化合价为_______。
(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器,原因是_______。
(3)氧化焙烧后的产物之一为,则酸浸时发生反应的离子方程式为_______。
(4)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_______。
(5)有机物HT能将从水溶液中提取出来,该过程可表示为(水层)+3HT(有机层)(有机层)(水层)。向(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含水溶液,从平衡角度解释其原因:_______。
(6)已知,时,,若溶液中,加碱调节到_______时开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。
(7)写出向悬浊液中通入氧气得到产品的化学方程式_______。
【答案】(1)+3 (2)陶瓷中的会与生成的反应(合理即可)
(3)
(4)温度升高,发生分解
(5)向有机层中加入稀硫酸,增大,平衡向形成水溶液方向移动
(6)8 (7)
【解析】
【分析】氟碳铈矿(主要成分为)经氧化焙烧生成、CO2、HF,向中加入稀硫酸、双氧水进行酸浸,生成Ce2(SO4)3、O2;加入HT进行萃取分液,得到Ce2(SO4)3稀溶液和有机层CeT3;向有机层中加入稀硫酸,得到含的溶液;加碱调节pH,得到Ce(OH)3悬浊液,通入O2氧化,再过滤、洗涤、干燥得到Ce(OH)4。
【小问1详解】
中F为-1价,C为+4价,O为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为零可知,Ce的化合价为+3。
【小问2详解】
氧化焙烧时生成的HF能与陶瓷中含有的SiO2反应而腐蚀陶瓷,故不能使用陶瓷容器。
【小问3详解】
氧化焙烧后的产物之一为,酸浸时与稀硫酸、双氧水反应产生O2,O元素化合价升高,则Ce元素被还原为Ce3+,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
温度升高,易发生分解,造成温度偏高浸出率反而会减小。
【小问5详解】
根据平衡(水层)+3HT(有机层)(有机层)(水层)可知,向(有机层)中加入稀硫酸能使增大,平衡向生成(水层)的方向移动,故能获得较纯净的含水溶液。
【小问6详解】
开始沉淀时,,则=,pH=8。
【小问7详解】
向悬浊液中通入氧气,+3价Ce元素被氧气氧化为+4价,反应的化学方程式为。
18. 水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1.我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L-1.某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。
Ⅰ.测定原理:
碱性条件下,将氧化为:①
酸性条件下,将氧化为:②(未配平)
用标准溶液滴定生成的:③
Ⅱ.测定步骤:
a.安装装置,检验气密性,充排尽空气后,停止充。
b.向三颈烧瓶中加入200 mL水样。
c.向三颈烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
d.搅拌并向三颈烧瓶中加入无氧溶液,至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
e.从三颈烧瓶中取出溶液,以淀粉作指示剂,用溶液进行滴定,记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是_______。
A.滴定管 B.针筒注射器 C.量筒
(3)搅拌的作用是_______。
(4)配平反应②的方程式:_______。
(5)步骤f为_______。
(6)步骤e中达到滴定终点的标志为_______。
(7)步骤d中加入溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,写出1个即可)_______。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)B (3)使溶液混合均匀,充分反应
(4),系数依次为1、2、4、1、1、3
(5)重复步骤e的操作2~3次
(6)滴入最后半滴标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色
(7),或,或,任写1个即可
【解析】
【分析】本实验核心目的是测定河水中溶解氧的含量,先通入氮气排尽装置内空气,避免空气中氧气干扰测定。实验逻辑为碱性条件下将水中溶解的完全转化为沉淀,酸性条件下将过量氧化为,再用标准溶液滴定生成的,通过物质的量定量关系计算溶解氧的质量浓度。全程需严格隔绝空气,避免额外氧气进入体系引入误差。
【小问1详解】
仪器a为三颈烧瓶,是该实验的反应容器。
【小问2详解】
实验需隔绝空气,避免外界氧气进入体系干扰测定,滴定管、量筒添加试剂时会引入空气,针筒注射器可实现密封条件下添加试剂,故选B。
【小问3详解】
搅拌可使反应物充分接触、混合均匀,加快反应速率,保证反应完全进行。
【小问4详解】
反应中中元素化合价从+4降低为+2,得到2个电子,中元素化合价从-1升高为0,每生成1个失去2个电子,根据得失电子守恒,、、的系数依次为1、2、1,再结合电荷守恒、原子守恒配平其余物质系数,得到反应为,对应系数依次为1、2、4、1、1、3。
【小问5详解】
滴定实验为减小偶然误差,需要重复步骤e的滴定操作2~3次,取消耗标准液体积的平均值计算结果。
【小问6详解】
淀粉遇显蓝色,滴定终点时被完全反应,因此滴定终点的标志为滴入最后半滴标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色。
【小问7详解】
若溶液pH过低,酸性过强,会发生反应产生误差,对应离子方程式可写,也可写,也可写,任写1个即可。
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安庆一中2024-2025学年度第一学期高二年级期中考试
化学学科试卷
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版选择性必修1第三、四章,人教版选择性必修2第一章。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,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. 化学与人类生产、生活密切相关,下列说法中正确的是
A. 镀锌的铁板其镀层破损后,铁的腐蚀会比纯铁的腐蚀快
B. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿是利用了氧化还原反应的原理
C. 燃料电池的反应物不是储存在电池内部,而是由外部供给,两电极材料可以相同
D. 工业废水处理过程中,常以Na2S作沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Fe3+等
随着元素周期表的建立和元素周期律的发现,人们从微观角度探索元素之间的内在联系,认识化学反应的本质。短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,Z的基态原子的2p轨道半充满,M的最高正价与最低负价的绝对值之差为4,由这4种元素组成的一种分子的结构如图所示。请结合元素周期表(律),完成下面小题。
2. 下列说法正确的是
A. 电负性:Z<Y
B. 原子半径:
C. 第一电离能:
D. M、Y、Z元素基态原子核外未成对电子数之比为
3. 下列说法正确的是
A. Z、M、X三种元素不能形成离子化合物
B. Y元素的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C. X、Y、Z、M四种元素均位于元素周期表的区
D. X可分别与Z、M形成18电子化合物
4. 若表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下的硫酸溶液中含有的数目为
B. 标准状况下含有键的数目为
C. 的溶液中阴离子数目一定小于
D. 含的盐酸与足量的加热反应生成氯气,转移电子数为
5. 元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。则下列叙述正确的是
A. 在空气中燃烧生成
B. 各原子均满足最外层8电子结构
C. 既能溶于强酸又能溶于强碱溶液
D. 硅酸钠水溶液显中性
6. 下列说法正确的是
A. 浓度为溶液,加冰醋酸,则增大
B. 浓度为溶液,升高温度,不变,但醋酸的电离程度增大
C. 浓度为溶液为4,则约为
D. 的浓度越大,的电离程度越大
7. 关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是
A. ①可用于测溶液pH
B. ②是用酸性溶液滴定溶液
C. ③是标准盐酸滴定待测氢氧化钠时手的操作
D. ④是碱式滴定管排气泡的操作
8. 根据实验目的,下列实验设计、现象及结论都正确的是
实验目的
实验设计及现象
结论
A
判断AgCl和AgI的Ksp大小
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀溶液,有黄色沉淀生成
B
证明溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的溶液中加入少量固体,生成白色沉淀且溶液红色变浅
溶液中存在水解平衡
C
比较B和C的非金属性强弱
用计测定、溶液的,溶液的更小
非金属性:
D
判断与的反应是否可逆
向溶液中滴加溶液,再加入少量K2SO4固体,溶液先变成血红色后无明显变化
与的反应不可逆
A. A B. B C. C D. D
9. 一种用于心脏起搏器的微型电池,其电极材料是石墨和锂,电解质溶液为等物质的量的、溶解在中形成的溶液。该电池的总反应为:,下列说法正确的是
A. 可以用来代替以降低成本
B. 负极反应式为:
C. 电池工作(放电)过程中,被还原为
D. 电池工作过程中,金属锂提供电子的物质的量与析出硫的物质的量之比为
10. 支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
11. 根据图像所得结论正确的是
A. 图甲是反应中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明X代表温度,Y代表压强,且
B. 图乙是常温下用溶液滴定溶液的滴定曲线,说明Q点表示酸碱中和滴定终点
C. 图丙是室温下稀释冰醋酸时溶液的导电能力随加入水的体积的变化曲线,说明醋酸的电离程度:
D. 图丁是、反应生成的能量变化曲线,说明反应物所含化学键的键能总和小于生成物所含化学键的键能总和
12. 已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离常数如表所示。
下列说法正确的是
A. 常温下,相同浓度的溶液和溶液的酸性,后者更强
B. 向溶液中通入少量
C. 向溶液中通入少量
D. 向氯水中分别加入等浓度的溶液和溶液,均可提高氯水中的浓度
13. 实验测得溶液、溶液以及的随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 当温度为50℃时,纯水中
B. 随温度升高,溶液中的增大
C. 随温度升高,溶液的变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果
D. 随温度升高,溶液和溶液的均降低,是因为、水解平衡移动方向不同
14. 常温下将溶液滴加到二元酸溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 的数量级为
B. 曲线F表示与的变化关系
C. NaHX溶液显酸性
D. 当混合溶液呈中性时,
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 、、、、是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素
相关信息
W
元素电子只有一种自旋取向
X
原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个未成对电子
(1)写出下列元素的元素符号:Y_______、Z_______。
(2)写出N元素基态原子的价层电子排布图:_______。
(3)W、X元素组成的一种化合物,被称为绿色氧化剂,写出该物质的电子式:_______。
(4)X、Z和N三种元素的非金属性由大到小的顺序:_______(请填元素符号)。
(5)Z、N形成的化合物和足量的水反应,生成一种强酸和一种弱酸,该反应的化学方程式是:_______。
(6)N单质用途广泛,是一种重要的化工原料,该单质工业制法的离子方程式是:_______。
16. 如下图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为_____________ (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为________________________________________ 。
(2)石墨电极为__________(填“阳极”或“阴极”),反应一段时间后,在乙装置中滴入酚酞溶液,__________ 区(填“铁极”或“石墨极”)的溶液先变红。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________________,填“增大”“减 小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为_______________________。
(4)若在标准状况下,有224m L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体在标况下体积为_________L;丙装置中阴极析出铜的质量为 ____________g 。
17. 氟碳铈矿(主要成分为)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料制备的工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)中Ce的化合价为_______。
(2)氧化焙烧时不能使用陶瓷容器,原因是_______。
(3)氧化焙烧后的产物之一为,则酸浸时发生反应的离子方程式为_______。
(4)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_______。
(5)有机物HT能将从水溶液中提取出来,该过程可表示为(水层)+3HT(有机层)(有机层)(水层)。向(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含水溶液,从平衡角度解释其原因:_______。
(6)已知,时,,若溶液中,加碱调节到_______时开始沉淀(忽略加碱过程中溶液体积变化)。
(7)写出向悬浊液中通入氧气得到产品的化学方程式_______。
18. 水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1.我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L-1.某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。
Ⅰ.测定原理:
碱性条件下,将氧化为:①
酸性条件下,将氧化为:②(未配平)
用标准溶液滴定生成的:③
Ⅱ.测定步骤:
a.安装装置,检验气密性,充排尽空气后,停止充。
b.向三颈烧瓶中加入200 mL水样。
c.向三颈烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
d.搅拌并向三颈烧瓶中加入无氧溶液,至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
e.从三颈烧瓶中取出溶液,以淀粉作指示剂,用溶液进行滴定,记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是_______。
A.滴定管 B.针筒注射器 C.量筒
(3)搅拌的作用是_______。
(4)配平反应②的方程式:_______。
(5)步骤f为_______。
(6)步骤e中达到滴定终点的标志为_______。
(7)步骤d中加入溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,写出1个即可)_______。
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