内容正文:
高二上学期月考化学试题
满分100分 用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Pb-207
一、选择题(每题只有一个答案,每题3分,共48分)。
1. 化学与生活、生产、科技息息相关。下列说法错误的是
A. “嫦娥五号”使用的太阳能电池,可将化学能转变成电能
B. 含氟牙膏可以有效防止龋齿
C. 草木灰和铵态氮肥不可以混合施用
D. 在船舶的外壳安装若干锌块防止船体腐蚀是牺牲阳极法
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能电池阵是将太阳能转变成电能,A错误;
B.适量氟与牙面接触之后形成氟化物,可以防止釉质表面溶解,有效防止龋齿,B正确;
C.草木灰(K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用,因为草木灰与铵态氮肥会互相促进水解,C正确;
D.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是由于金属活动性:Zn>Fe,锌块、轮船及海水构成原电池,锌块为负极,采用了牺牲阳极的阴极保护法,D正确;
本题选A。
2. 下列过程与配合物无关的是
A. 向溶液中滴加溶液出现血红色
B. 向溶液中滴加氨水至过量,生成深蓝色溶液
C. 向溶液中滴加氯水,溶液颜色加深
D. 向溶液中逐滴加入氨水,先出现沉淀,继而沉淀消失
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3和KSCN发生络合反应而导致溶液呈血红色,反应方程式为Fe 3++SCN-=Fe(SCN)3,所以与配合物有关,故A不选;
B.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失,生成[Cu(NH3)4]SO4,为配合物,故B不选;
C.FeCl2溶液是浅绿色,被氧化后形成FeCl3是棕黄色,颜色变深,和配合物无关,故C选;
D.一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失,生成银氨溶液,氢氧化二氨合银为配合物,故D不选;
正确答案是C。
3. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【详解】A.PCl3磷原子位于中心,三个Cl原子形成三角锥形结构(孤对电子导致不对称),含有极性键且分子极性未被抵消;NCl3氮原子位于中心,三个Cl原子和一个孤对电子形成三角锥形(类似NH₃),含有极性键且分子极性未被抵消,A符合题意;
B.BeCl2直线型结构(对称),含有极性键但偶极矩相互抵消,为非极性分子; HCl双原子分子(结构不对称),含有极性键且为极性分子,B不符合题意;
C.NH3为三角锥形结构(孤对电子导致不对称),含有极性键且为极性分子;BH3为平面三角形结构(对称),含有极性键但偶极矩相互抵消,为非极性分子,C不符合题意;
D.CO2为直线型结构(对称),含有极性键但偶极矩相互抵消,为非极性分子;SO2为V形结构(不对称),含有极性键且为极性分子 ,D不符合题意;
故选A。
4. 常温下,下列离子在指定环境中一定能够大量共存的是
A. 通入气体:
B. 的溶液中:
C. 的明矾溶液中:
D. 的溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 二氧化硫可以被次氯酸根离子氧化为硫酸根离子,不能共存,A错误;
B. 的溶液为酸性溶液,此时相互之间不反应,可以共存,B正确;
C. 明矾电离出的铝离子可以和碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铝和二氧化碳、水,不能共存,C错误;
D. 的溶液显碱性,此时氢氧根离子可以和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,不能共存,D错误;
故选B。
5. 第三周期,基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大;Mg、Al、Si、P、S、Cl属于同一周期且其原子序数依次增大,但Mg属于第ⅡA元素,Al属于第ⅢA族,P属于第VA元素,S属于第ⅥA族,所Mg、Al、Si、P、S、Cl几种元素的第一电离能从大到小排序是P、S、Si、Mg、Al,所以第一电离能处于Al、P之间的元素有3种,C项正确;
答案选C。
【点睛】同一周期第一电离能随原子序数增大呈现增大的趋势,但同一周期第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大。
6. 《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述正确的是
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性:Zn>C>O
【答案】B
【解析】
【详解】A.锌元素的原子序数为30,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故A错误;
B.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间结构为平面正三角形,故B正确;
C.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,则碳原子的杂化方式sp2为杂化,故C错误;
D.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的金属性越强,电负性越大,则三种元素的电负性大小顺序为O >C> Zn,故D错误;
故选B。
7. 下列离子方程式中书写正确的是
A. 溶液呈碱性的原因:
B. 将水垢中转化为的原理:
C. 铅蓄电池放电时负极反应:
D. 在中性环境中,钢铁吸氧腐蚀的负极反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液呈碱性的原因是碳酸氢根水解程度大于电离程度,表示为:,故A错误;
B.用纯碱溶液浸泡锅炉水垢发生的反应为:微溶的硫酸钙与碳酸钠溶液反应生成难溶的碳酸钙和硫酸钠,反应的离子方程式为,故B正确;
C.铅蓄电池放电时负极反应:Pb-2e-+=PbSO4,故C错误;
D.在中性环境中,钢铁吸氧腐蚀的正极反应:,负极反应为,故D错误;
故选B。
8. 已知及表中有关信息:
弱酸
电离平衡常数(常温)
;
下列判断正确的是
A. 向溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是
B. 常温时,与混合溶液的,则
C. 溶液中:
D. 的溶液与溶液等体积混合出现沉淀,则溶液的浓度一定是
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴入酚酞,溶液变红,说明溶液显碱性,发生水解,水解方程式为,A项错误;
B.常温时,与混合溶液的,说明,,的电离平衡常数,因而,B项错误;
C.溶液中存在电荷守恒,存在物料守恒,二者联立后得,C项正确;
D.将的溶液与溶液等体积混合后,,而,可得,则原溶液中,D项错误;
答案选C。
9. 下列关于晶体性质的说法正确的是
A. 共价晶体的熔点一定比金属晶体的高
B. 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
C. 某晶体不导电,但其水溶液可导电,该晶体不一定为离子晶体
D. 离子晶体由离子构成,其在固态、熔融态和水溶液中均可导电
【答案】C
【解析】
【详解】A.共价晶体的熔点不一定比金属晶体高,如钨(金属晶体)的熔点高于石英晶体(共价晶体),A错误;
B.分子晶体的熔点不一定比金属晶体低,如碘(分子晶体)的熔点高于汞(金属晶体),B错误;
C.某晶体不导电,但其水溶液可导电,该晶体不一定为离子晶体,可能为分子晶体,如干冰等,C正确;
D.离子晶体在固态时不存在自由移动的离子,不能导电;在熔融态和水溶液中存在自由移动的离子,能导电,D错误;
故选C。
10. 25 ℃时,在25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol/L的CH3COOH溶液,溶液的pH变化如下图所示,下列分析的结论中正确的是( )
A. B点的横坐标a=12.5
B. C点时溶液中有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C. D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D. 曲线上A、B间的任意一点,溶液中都有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A、醋酸是弱酸,当氢氧化钠和醋酸恰好反应时,消耗醋酸的体积是12.5ml,此时由于醋酸钠的水解溶液显碱性,即pH大于7。B点的pH=7,说明醋酸溶液的体积应大于12.5ml,错误;
B、根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),错误;
C、D点溶液中的溶质是醋酸钠和醋酸的混合液,且二者的浓度相同,所以根据原子守恒可知选项C正确。
D、若加入的醋酸很少时,会有c(Na+) >c(OH-) >c(CH3COO-)>c(H+),错误;
答案是C。
11. 下列关于各装置图的叙述正确的是
A. Ⅰ装置中盐桥中的移向左边烧杯
B. Ⅱ装置电解精炼铜的过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C. Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银
D. Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“牺牲阳极法”
【答案】A
【解析】
【详解】A.图Ⅰ中Zn为负极,Zn极电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,Cu极电极反应为Cu2++2e-=Cu,盐桥中KCl的阴离子Cl-移向左边烧杯,A项正确;
B.图Ⅱ为电解精炼铜,粗铜为阳极,纯铜为阴极,粗铜上是比Cu活泼的金属Zn、Fe等先失电子转化成Zn2+、Fe2+等,然后Cu失电子转化成Cu2+,活泼性比Cu弱的金属如Ag等形成阳极泥,纯铜上的电极反应为Cu2++2e-=Cu,根据得失电子守恒,阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等, B项错误;
C. 图Ⅲ中若要镀件上镀银,则银为阳极、镀件应为阴极,C项错误;
D.图Ⅳ装置中钢闸门与外接电源的负极相连,钢闸门为阴极,辅助电极为阳极,称之为“外加电流法”, D项错误;
答案选A。
12. 常温,下列实验操作及现象与推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,产生无色无味气体;再将该气体通入澄清石灰水,产生白色浑浊
溶液中可能含有CO或HCO
C
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的
HClO的酸性弱于CH3COOH
D
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3COOH为弱酸,电离不完全,则pH试纸测得0.1 mol/LCH3COOH溶液pH约为3,故A正确;
B.无色无味气体为二氧化碳,则溶液中可能含有CO或HCO,故B正确;
C.测定盐溶液的pH可判断水解程度,前者的pH小于后者的,可知HClO的酸性弱于CH3COOH,故C正确;
D.NaOH过量,均为沉淀生成,不发生沉淀的转化,故D错误;
故选:D。
13. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.W和Y可以形成,其中S显-2价,因此,电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,而是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;
C.H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,因此,基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱,S的氧化物溶于水且与水反应生成或,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
综上所述,本题选D。
14. 二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时质子从电极b移向电极a
B. 每转移4mol ,消耗的体积为22.4L
C. 电极a附近发生的电极反应为
D. 电极b附近发生的电极反应为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,电极a通入SO2,发生氧化反应,故电极a为负极,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO+4H+;电极b通入O2,发生还原反应,故电极b为正极,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O;总反应式为:2SO2+O2+2H2O=2SO+4H+。
【详解】A.放电时为原电池,质子向正极移动,电极a为负极,则该电池放电时质子从电极a移向电极b,A错误;
B.每转移4mol,消耗1mol,但未指明标准状况,故体积不一定为22.4L ,B错误;
C.电极a为负极,发生氧化反应,电极反应为SO2+2H2O-2e-=SO+4H+,硫酸是强电解质,应当拆为离子形式,C错误;
D.酸性条件下,氧气得电子与氢离子反应生成水,电极b附近发生的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,D正确;
故答案选D。
15. 下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构(晶胞参数α=β=γ=90°且a=b≠c)。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为PbS2 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为(0,,1) D. M、N处S的核间距为a nm
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含个Pb、个S,该物质的化学式为PbS,A错误;
B.该晶胞中含有4个PbS,质量为 g,体积为abc=,所以该晶体密度为,B正确;
C.由坐标系可知,M的分数坐标为 (,0,1),C错误;
D.M、N处S的核间距为前面四边形面对角线的二分之一,为 nm,D错误;
故答案选B。
16. 时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示。下列说法正确的是
A. w点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液
B.
C. 沉淀转化反应的平衡常数
D. 向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小
【答案】B
【解析】
【分析】在时,与轴平衡线画一条平行线,,,则,以此分析作答。
【详解】A.点离子积常数大于,对于是过饱和溶液,点离子积常数小于,对于是不饱和溶液,A错误;
B.根据分析,,B正确;
C.反应平衡常数,根据图中信息得到,,,C错误;
D.受温度影响,与离子浓度无关,D错误;
故选B。
二、填空题(共52分)
17. 按要求回答下列问题。
(1)下列基态原子或离子电子排布式或轨道表示式违反洪特规则的是___________;违反泡利原理的是___________。
①:; ②:;
③:; ④:;
⑤:; ⑥:
(2)下列原子的核外电子排布式中,能量最高的是___________。
a. b.
c. d.
(3)基态Ti原子最高能层符号是___________,最高能层电子的电子云轮廓形状为___________。
(4)和的中心原子的杂化轨道类型分别为___________,___________,键角大小关系为:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(5)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为,分子结构如图,原子的杂化方式为___________。
(6)根据下列晶胞图,完成题目
①在NaCl晶体中,距最近的形成的空间立体结构是___________体。
②在晶体中,每个晶胞平均占有___________个。
③在晶体中,每个周围等距且紧邻的有___________个。
④E和F形成的气态团簇分子的分子式为___________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ⑥
(2)b (3) ①. N ②. 球形
(4) ①. ②. ③. <
(5)sp3 (6) ①. 正八面 ②. 4 ③. 12 ④. E4F4(或F4E4)
【解析】
【小问1详解】
根据核外电子排布规律,基态原子的核外电子排布式,要遵循能量最低原理、洪特规则、泡利原理,①⑤为正确的基态原子或离子的电子排布式;②电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道,正确的电子排布式应为1s22s22p6;③没有遵循洪特规则,3p轨道上应排布3个自旋相同的电子;④缺少3d轨道的电子排布,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2;⑥违反泡利原理,2s轨道应排布2个自旋相反的电子。故违反洪特规则的是③;违反泡利原理的是⑥。
【小问2详解】
基态镁原子的核外电子排布式1s22s22p63s2,即d选项,能量最低;a选项:2个2p电子和1个3s电子激发到3p轨道;b选项:3个2p电子激发到3p轨道;c选项:1个3s电子激发到3p轨道;由于电子从轨道跃迁到轨道所需能量大于从轨道跃迁到轨道,因此能量顺序为b>a>c>d,故能量最高的是b。
【小问3详解】
基态Ti原子为22号元素,共有4个电子层,最高能层符号是N;Ti的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2,最高能层为4s轨道,电子云轮廓形状为球形。
【小问4详解】
和中心原子价层电子对数分别为 、,中心原子的杂化轨道类型分别为、;分子键角小于 的键角,因为中的存在 1 个孤电子对,的不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力。
【小问5详解】
由化学式可知,黑球代表As,白球代表S,As的价层电子对数为,为sp3杂化。
【小问6详解】
①以顶点的Na+为例,距离它最近的6个Cl-离子分别位于Na+的上下、前后、左右六个方向,且距离相等。将这6个Cl-连接起来,构成的几何图形是一个正八面体;
②由CaF2的晶胞结构可知,Ca2+分布在晶胞的8个顶点和6个面心上,数目为个;
③CO2晶体(干冰)属于分子晶体,其分子排列方式类似于面心立方最密堆积。在面心立方堆积中,以顶点上的分子为例,距离它最近且等距的分子位于与该顶点相连的12个面的面心上,配位数为12;
④气态团簇分子模型不是无限延伸的晶体晶胞,不需要使用“均摊法”进行计算,E原子(黑色球)有4个,F原子(白色球)有4个,E和F形成的气态团簇分子的分子式为E4F4(或F4E4)。
18. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)用化学用语表示溶液呈碱性的原因_______(用离子方程式表示)。
(2)下列方法中,可以使醋酸溶液中电离程度增大的是_______。
A. 滴加少量浓盐酸 B. 微热溶液 C. 加水稀释 D. 加入少量醋酸钠晶体
(3)用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线;
①滴定醋酸的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在上述滴定过程中,不需要使用的玻璃仪器是_______(填序号)。。
A.容量瓶 B.碱式滴定管 C.锥形瓶 D.胶头滴管
③图1中M点,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是_______(用符号“c”及“>”表示)。
(4)用的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作会使测定结果偏低的是_______。
A. 量取NaOH溶液的碱式滴定管未用待测碱液润洗
B. 酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C. 滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D. 滴定前俯视读数,滴定后读数正确
(5)用pH计测得某温度时0.1000 mol/L的醋酸的pH为3.00,计算该温度下的电离常数_______。(写出计算过程)
【答案】(1) (2)BC
(3) ①. Ⅰ ②. AD ③. (4)A
(5)
【解析】
【小问1详解】
溶液呈碱性的原因是在溶液中发生水解反应生成醋酸和氢氧根,离子方程式为:,故答案为:;
【小问2详解】
A.滴加少量浓盐酸,氢离子浓度增大,会抑制醋酸的电离,A错误;
B.微热溶液,温度升高,促进醋酸电离,B正确;
C.加水稀释,溶液中醋酸根离子、氢离子浓度减小,促进醋酸的电离,C正确;
D.加入少量醋酸钠晶体,醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸的电离,D错误;
故答案选BC;
【小问3详解】
①醋酸为弱酸,的醋酸溶液的初始pH大于1,故滴定醋酸的曲线是Ⅰ,故答案为:Ⅰ;
②中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作,在上述滴定过程中,不需要使用的玻璃仪器是A.容量瓶、D.胶头滴管,故答案选AD;
③图1中M点,溶液中溶质为等物质的量的醋酸和醋酸钠,此时溶液显酸性,醋酸电离大于醋酸根离子的水解,故各离子浓度由大到小的顺序是,故答案为:;
【小问4详解】
A.量取溶液的碱式滴定管未用待测碱液润洗,溶液被稀释,浓度减小,使测定结果偏低,A符合题意;
B.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液,盐酸被稀释,浓度减小,造成偏大,导致偏大,B不符合题意;
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出,造成偏大,使得偏大,C不符合题意;
D.读数时,滴定前俯视,滴定后读数正确,所用标准液的体积偏大,导致c(待测)偏大,D不符合题意;
故答案选A;
【小问5详解】
醋酸初始浓度为0.1000 mol/L,溶液,因此;根据电离平衡,电离出的;未电离的。因此电离常数为:,故答案为:。
19. 电解原理在工业生产中有广泛的应用,如电解饱和食盐水可得到重要的化工产品、、、等,某氯碱工业生产原理示意图如图所示。
(1)工作过程中,甲池的能量转化形式主要为______,写出负极的电极反应式______。
(2)食盐水进入乙池前要精制,即要除去溶液中的杂质、、,其中和中后除去的是______(填离子符号),除去该离子需要的试剂是______。
(3)NaOH应从______何(填“C”或“D”)引出,写出阴极电极反应式:______;L是______(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜,若无L,则______极区会发生与的副反应。
(4)市场上有一种家用“84”消毒液发生器,工作原理如图所示,在制备“84”消毒液时,b电极上的电极反应式为______。假设食盐最终全部转化为,写出电解总反应式:______。
【答案】(1) ①. 化学能转化为电能 ②.
(2) ①. ②. 溶液
(3) ①. D ②. ③. 阳 ④. 阳
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
甲池是原电池,工作过程中将化学能转化为电能;在负极上发生失电子的氧化反应生成、,电极反应式为。
故答案为:化学能转化为电能;。
【小问2详解】
精制食盐水可先用过量的溶液除去、,后用溶液除去及过量的。
故答案为:;溶液。
【小问3详解】
阴极生成,故应从口引出,阴极电极反应式为;由于阳极有生成,在电场作用下会移向阳极,能与反应,因此不能移向阳极,故是阳离子交换膜,阻止移向阳极,允许移向阴极。
故答案为:D;;阳;阳。
【小问4详解】
该图为电解池(电解饱和食盐水),为得到,阳极上生成的必须与阴极上产生的发生反应,因此氯气应该在电极上生成,b电极为阳极,电极反应式为;由题目信息可知阴极上是水中的得电子转化为和氢氧根离子,氯气再与氢氧根离子发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,故电解总反应式为。
故答案为:;。
20. 是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁、锰等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如图:
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的如表所示:
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
6.3
9.7
2.2
3.2
6.4
8.4
根据要求回答下列问题
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有_______种,画出基态原子的价电子轨道表示式_______。
(2)向滤液中加入固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去等杂质,则除去的离子方程式为_______。
(3)调节滤液Ⅱ的应控制在范围为_______。
(4)检验滤液Ⅲ中杂质金属离子是否除尽最合理的试剂是_______。
(5)滤液Ⅲ溶质的主要成分是,加过滤后得到固体,再加适量稀硫酸溶解又生成,这两步操作的目的是_______。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式_______。
(7)在废水处理中常用将转化为除去,向含有的废水中通入一定量的气体,调节溶液的,当时,开始沉淀,则_______[已知:时,的电离常数],;。
【答案】(1) ①. 15 ②.
(2)
(3)
(4)溶液
(5)增大的浓度,利于蒸发结晶(或富集)
(6)
(7)5
【解析】
【分析】电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁、锰等元素的化合物杂质)在稀硫酸中溶解后,过滤除去不溶性物质,滤液Ⅰ含Cu2+、Fe2+、Ni2+、Zn2+,加入FeS可除去Cu2+、Zn2+,然后加H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液pH使Fe3+以Fe(OH)3的形式除去,滤液Ⅲ含有可溶性硫酸盐为NiSO4,再加Na2CO3,沉淀Ni2+,过滤后加稀硫酸,生成NiSO4后,再通过蒸发浓缩冷却、结晶、过滤得。
【小问1详解】
基态Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,空间运动状态指电子占据的轨道数,基态Ni原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种;其基态原子的价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
向滤液Ⅰ中加入FeS固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质,则除去Cu2+的离子方程式为;
【小问3详解】
调节滤液Ⅱ的pH将Fe3+转化为沉淀而除去,但不能除去Ni2+( Ni2+开始沉淀pH为6.4),所以pH应控制在范围3.2至6.4之间,即;
【小问4详解】
滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,杂质金属离子有Fe3+,Fe3+能与KSCN溶液生成血红色的络合物,所以检验其是否除尽最合理的试剂是KSCN溶液;
【小问5详解】
加Na2CO3与NiSO4反应、过滤后得到NiCO3固体,再加适量稀硫酸溶解后生成NiSO4,这两步操作的目的是增大的浓度,利于蒸发结晶(或富集);
【小问6详解】
硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,根据氧化还原反应原理得到该反应的离子方程式:;
【小问7详解】
Mn2+开始沉淀时溶液中硫离子浓度是1.4×10−15÷0.020 mol·L−1 =7.0×10−14,根据K2=7.0×10−15可知溶液中氢离子浓度是,所以a=5。
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高二上学期月考化学试题
满分100分 用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Pb-207
一、选择题(每题只有一个答案,每题3分,共48分)。
1. 化学与生活、生产、科技息息相关。下列说法错误的是
A. “嫦娥五号”使用的太阳能电池,可将化学能转变成电能
B. 含氟牙膏可以有效防止龋齿
C. 草木灰和铵态氮肥不可以混合施用
D. 在船舶的外壳安装若干锌块防止船体腐蚀是牺牲阳极法
2. 下列过程与配合物无关的是
A. 向溶液中滴加溶液出现血红色
B. 向溶液中滴加氨水至过量,生成深蓝色溶液
C. 向溶液中滴加氯水,溶液颜色加深
D. 向溶液中逐滴加入氨水,先出现沉淀,继而沉淀消失
3. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
4. 常温下,下列离子在指定环境中一定能够大量共存的是
A. 通入气体:
B. 的溶液中:
C. 的明矾溶液中:
D. 的溶液中:
5. 第三周期,基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
6. 《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述正确的是
A. Zn的核外电子排布式为3d104s2
B. ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C. ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D. 电负性:Zn>C>O
7. 下列离子方程式中书写正确的是
A. 溶液呈碱性的原因:
B. 将水垢中转化为的原理:
C. 铅蓄电池放电时负极反应:
D. 在中性环境中,钢铁吸氧腐蚀的负极反应:
8. 已知及表中有关信息:
弱酸
电离平衡常数(常温)
;
下列判断正确的是
A. 向溶液中滴入酚酞,溶液变红,主要原因是
B. 常温时,与混合溶液的,则
C. 溶液中:
D. 的溶液与溶液等体积混合出现沉淀,则溶液的浓度一定是
9. 下列关于晶体性质的说法正确的是
A. 共价晶体的熔点一定比金属晶体的高
B. 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
C. 某晶体不导电,但其水溶液可导电,该晶体不一定为离子晶体
D. 离子晶体由离子构成,其在固态、熔融态和水溶液中均可导电
10. 25 ℃时,在25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中,逐滴加入0.2 mol/L的CH3COOH溶液,溶液的pH变化如下图所示,下列分析的结论中正确的是( )
A. B点的横坐标a=12.5
B. C点时溶液中有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C. D点时溶液中有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D. 曲线上A、B间的任意一点,溶液中都有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
11. 下列关于各装置图的叙述正确的是
A. Ⅰ装置中盐桥中的移向左边烧杯
B. Ⅱ装置电解精炼铜的过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C. Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银
D. Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“牺牲阳极法”
12. 常温,下列实验操作及现象与推论不相符的是
选项
操作及现象
推论
A
用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3
CH3COOH是弱电解质
B
向某无色溶液中加入足量稀盐酸,产生无色无味气体;再将该气体通入澄清石灰水,产生白色浑浊
溶液中可能含有CO或HCO
C
用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的
HClO的酸性弱于CH3COOH
D
向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,产生红褐色沉淀
Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
14. 二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时质子从电极b移向电极a
B. 每转移4mol ,消耗的体积为22.4L
C. 电极a附近发生的电极反应为
D. 电极b附近发生的电极反应为
15. 下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构(晶胞参数α=β=γ=90°且a=b≠c)。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为PbS2 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为(0,,1) D. M、N处S的核间距为a nm
16. 时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示。下列说法正确的是
A. w点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液
B.
C. 沉淀转化反应的平衡常数
D. 向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小
二、填空题(共52分)
17. 按要求回答下列问题。
(1)下列基态原子或离子电子排布式或轨道表示式违反洪特规则的是___________;违反泡利原理的是___________。
①:; ②:;
③:; ④:;
⑤:; ⑥:
(2)下列原子的核外电子排布式中,能量最高的是___________。
a. b.
c. d.
(3)基态Ti原子最高能层符号是___________,最高能层电子的电子云轮廓形状为___________。
(4)和的中心原子的杂化轨道类型分别为___________,___________,键角大小关系为:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(5)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为,分子结构如图,原子的杂化方式为___________。
(6)根据下列晶胞图,完成题目
①在NaCl晶体中,距最近的形成的空间立体结构是___________体。
②在晶体中,每个晶胞平均占有___________个。
③在晶体中,每个周围等距且紧邻的有___________个。
④E和F形成的气态团簇分子的分子式为___________。
18. 食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸。应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)用化学用语表示溶液呈碱性的原因_______(用离子方程式表示)。
(2)下列方法中,可以使醋酸溶液中电离程度增大的是_______。
A. 滴加少量浓盐酸 B. 微热溶液 C. 加水稀释 D. 加入少量醋酸钠晶体
(3)用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线;
①滴定醋酸的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在上述滴定过程中,不需要使用的玻璃仪器是_______(填序号)。。
A.容量瓶 B.碱式滴定管 C.锥形瓶 D.胶头滴管
③图1中M点,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是_______(用符号“c”及“>”表示)。
(4)用的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作会使测定结果偏低的是_______。
A. 量取NaOH溶液的碱式滴定管未用待测碱液润洗
B. 酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C. 滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D. 滴定前俯视读数,滴定后读数正确
(5)用pH计测得某温度时0.1000 mol/L的醋酸的pH为3.00,计算该温度下的电离常数_______。(写出计算过程)
19. 电解原理在工业生产中有广泛的应用,如电解饱和食盐水可得到重要的化工产品、、、等,某氯碱工业生产原理示意图如图所示。
(1)工作过程中,甲池的能量转化形式主要为______,写出负极的电极反应式______。
(2)食盐水进入乙池前要精制,即要除去溶液中的杂质、、,其中和中后除去的是______(填离子符号),除去该离子需要的试剂是______。
(3)NaOH应从______何(填“C”或“D”)引出,写出阴极电极反应式:______;L是______(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜,若无L,则______极区会发生与的副反应。
(4)市场上有一种家用“84”消毒液发生器,工作原理如图所示,在制备“84”消毒液时,b电极上的电极反应式为______。假设食盐最终全部转化为,写出电解总反应式:______。
20. 是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁、锰等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如图:
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的如表所示:
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
6.3
9.7
2.2
3.2
6.4
8.4
根据要求回答下列问题
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有_______种,画出基态原子的价电子轨道表示式_______。
(2)向滤液中加入固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去等杂质,则除去的离子方程式为_______。
(3)调节滤液Ⅱ的应控制在范围为_______。
(4)检验滤液Ⅲ中杂质金属离子是否除尽最合理的试剂是_______。
(5)滤液Ⅲ溶质的主要成分是,加过滤后得到固体,再加适量稀硫酸溶解又生成,这两步操作的目的是_______。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式_______。
(7)在废水处理中常用将转化为除去,向含有的废水中通入一定量的气体,调节溶液的,当时,开始沉淀,则_______[已知:时,的电离常数],;。
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