内容正文:
北京交大附中2025-2026学年第一学期月考练习
高二化学
2025.12
说明:本试卷共9页,共100分。考试时长90分钟。
可能用到的相对原子质量 H 1
Ⅰ卷(选择题)
在下列各题的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 下列发电厂(站)的电能由化学能直接转化而成的是
A
B
C
D
燃料电池发电站
地热发电厂
风力发电厂
水力发电站
A. A B. B C. C D. D
2. 下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A. 对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C. 升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D. 加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
3. 全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一。一种钢铁锈蚀原理示意图如右,下列说法不正确的是
A. 缺氧区:Fe-2e-=== Fe2+
B. 富氧区:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH-
C. Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2
D. 隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈
4. 用生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用:反应a:
已知:ⅰ.
ⅱ.
下列说法不正确的是
A. 反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C. 断开键与断开键所需能量相差约为31.9 kJ
D.
5. 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. 遇酚酞变红的溶液中:、、、
B. 由水电离出的的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
6. 常温下2 mL 1 mol·L-1 NaHCO3溶液,pH约为8,向其中滴加几滴饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成。下列说法中,不正确的是
A. NaHCO3溶液中,HCO3-水解程度大于其电离程度
B. NaHCO3溶液中,c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H+)
C. 最终所得的混合溶液中,c(Na+) + c(H+) = c(HCO3-) + 2c(CO32-)+ c(OH-)
D. 滴加饱和CaCl2溶液促进了HCO3-的电离
7. 现有常温下体积均为10 mL、 pH=3的两种溶液:① HCl溶液,② CH3COOH溶液。下列说法中,正确的是
A. 溶液中溶质的物质的量浓度:① > ②
B. 溶液中酸根的物质的量浓度:① = ②
C. 加水稀释至1 L,溶液的pH:① < ②
D. 分别加入等浓度NaOH溶液至中性,消耗NaOH的量:① = ②
8. 电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如图所示,下列不正确的是
A. 阴极产生的物质A是
B. 溶液中由阳极室向阴极室迁移
C. 阳极放电,浓度增大,转化为
D. 物质B是NaCl,其作用是增强溶液导电性
9. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是
A. M为电源负极,有机物被氧化
B. 处理1 mol时有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移
C. 电池工作时,N极附近溶液pH增大
D. 离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活
10. 下列图中的实验方案,能达到实验目的的是
实验方案
实验目的
A.验证对分解反应有催化作用
B.除去气体中混有的
实验方案
将球浸泡在冰水和热水中
实验目的
C.溶解度:
D.探究温度对平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
11. 水气变换反应(CO+H2OH2+CO2)是工业上大规模制氢的重要方法,HCOOH是中间产物。在密封石英管内完全充满1 mol·L-1 HCOOH水溶液,某温度下HCOOH分解,反应如下。
i.HCOOH(aq)CO(aq) + H2O(l)
ii.HCOOH(aq)CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。
已知:盐酸对反应i有催化作用。
下列说法不正确的是
A. 反应开始至t1,反应速率:i > ii
B. t1时,HCOOH的分解率为86%
C. 相同条件下,若起始时溶液中同时还含有0.1 mol·L-1 盐酸,c(CO)的最大值将变大
D. 相同条件下,若起始时溶液中同时还含有0.1 mol·L-1 盐酸,c(CO2)的最大值将变小
12. 25℃时,有浓度均为的4种溶液:
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法不正确的是
A. 溶液pH:③>④>②>①
B. 水电离出的浓度:①=③<②<④
C. ②和④等体积混合后的溶液中:
D. ①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
13. 将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡。
下列分析不正确的是
A. 、溶液中均存在
B. 能促进、的水解
C. ①中发生的反应:
D. 对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
14. 甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一,常压、催化剂作用下,按照和的物质的量之比投料。有关反应如下:
某一时段内,和的转化率随温度变化如下图所示。
已知:的转化效率
下列分析不正确的是
A. 根据反应Ⅰ、Ⅱ,低压高温有利于提高的平衡转化率
B. 时,转化的R值为
C. 由升高到,含氢产物中水的占比增大
D. 由升高到,的转化效率逐渐增大
II卷(非选择题)
15. 处理再利用有多种方法。
(1)碱法脱硫
用溶液吸收。
已知:氢硫酸和碳酸的电离常数如下表。
①用化学用语表示溶液显碱性的原因:___________。
②用过量的溶液吸收的离子方程式是___________。
(2)热分解法脱硫
在密闭容器中发生反应。其他条件不变时,的平衡转化率随温度和压强的变化如下图。
①,反应中___________(填“是”或“不是”)气态,理由是___________。
②实际反应在高温下进行的原因是___________。
(3)间接电解法脱硫
间接电解法脱硫过程的示意图如下。
①溶液X的主要溶质是___________。
②不考虑其他副反应,理论上反应能生成___________。
16. 乙二酸()俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
(1)室温下,测得溶液的,写出草酸的电离方程式___________。
(2)草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如下图所示:
①向草酸溶液中滴加KOH溶液至时发生的主要反应的离子方程式是___________。
②溶液中,下列粒子浓度关系正确的是___________(填序号)。
a.
b.
c.
(3)工业上利用硫酸亚铁与草酸反应制备草酸亚铁晶体,其离子方程式为:
制备时需添加氨水以提高的产率,从化学平衡移动原理角度解释原因:___________。
(4)常温下,部分酸的电离常数如下表所示:
编号
①
②
③
④
化学式
(草酸)
电离常数
,
,
,
①下列各离子中,结合能力最强的是___________。
A. B. C. D.
②判断下列反应可能发生的是___________。
A.
B.
C.
D.
17. 以方铅矿(主要含、)和废铅膏(主要含、)为原料联合提铅的一种流程示意图如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
物质
Ksp
(1)浸出
时,加入过量的盐酸和溶液的混合液将铅元素全部以形式浸出。
①“浸出”过程中,发生的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.___________(浸出PbO的离子方程式)
②Ⅰ生成的作Ⅱ的催化剂使浸出速率增大,其催化过程可表示为:
ⅰ.
ⅱ.___________(离子方程式)
(2)结晶
向含的溶液中加入适量的冷水结晶获得,结合浓度商(Q)与平衡常数(K)的影响因素及大小关系,解释加入冷水的作用:___________。
(3)脱氯碳化
室温时,向溶液中加入少量浓氨水调至,然后加入固体进行脱氯碳化。随着脱氯碳化反应进行,溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)还原
将PbO溶于NaOH溶液可制备,反应:。制备高纯铅的原电池原理示意图如图所示。
①获得高纯铅的电极是___________(填“正极”或“负极”)。
②电池的总反应的离子方程式是___________。
18. 以铬铁矿(主要成分为,还含有MgO、、等)为原料制备的一种工艺流程如图。
已知:与纯碱焙烧转化为,与纯碱焙烧转化为。
(1)过程Ⅰ中转化为和,反应中与的化学计量数之比为______。
(2)滤渣1主要含有______。
(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。
①过程Ⅲ中使用溶液的目的是____________。
②过程Ⅳ发生反应,计算该反应的______。
(4)利用膜电解技术,以溶液为阳极室电解质溶液,NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备,装置如图。
①离子交换膜应该选用______。
a.阴离子交换膜 b.质子交换膜 c.阳离子交换膜
②结合方程式解释产生的原理______。
(5)测定产品中的质量分数。
称取产品,用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中,加入蒸馏水和稀硫酸等,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。产品中(摩尔质量为)的质量分数为______。
已知:酸性条件下被还原为。
19. 某化学小组探究硫酸铁铵与的反应。
实验
操作
现象
I
向溶液中逐滴加入溶液
迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡;继续滴加,当气泡量明显减少时,试管口的湿润红色石蕊试纸开始逐渐变蓝
II
向溶液中逐滴加入溶液
溶液立即变棕红(无丁达尔现象),继续滴加溶液至过量,溶液依然为棕红色,放置两天无明显变化
已知:(棕红)
(1)①实验I中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为_______。
②由实验I可得出与结合的能力:_______(填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示,可以氧化。针对实验Ⅱ中的现象,小组同学又设计并实施了如下实验。
实验
操作
现象
III
向溶液中加入溶液
溶液立即变棕红色,约2小时后,棕红色变为黄色,检测到
IV
向溶液中加入溶液
溶液立即变棕红色,约5小时后,棕红色变为黄色,检测到
①实验III中与反应生成的离子方程式为_______。
②结合化学反应原理解释实验II、IV中现象存在差异的可能原因_______。
(3)针对实验III、IV的现象差异,小组同学提出猜想:影响了的氧化性或的还原性,并实施实验。
实验
实验装置
实验步骤及现象
V
1.按如图搭好装置,接通电路,电压表读数为;
2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数不变;
3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数变为。
①a、b分别是______________。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因_______。
③补充实验VI:向实验II得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸,棕红色迅速变黄,检测到。结合化学用语解释实验VI中氧化还原反应明显加快的可能原因_______。
(4)综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与_______有关。
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北京交大附中2025-2026学年第一学期月考练习
高二化学
2025.12
说明:本试卷共9页,共100分。考试时长90分钟。
可能用到的相对原子质量 H 1
Ⅰ卷(选择题)
在下列各题的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1. 下列发电厂(站)的电能由化学能直接转化而成的是
A
B
C
D
燃料电池发电站
地热发电厂
风力发电厂
水力发电站
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃料电池发电站是将化学能转化为电能,A选;
B.地热发电厂是地热能转化为电能,属于物理变化,B不选;
C.风力发电厂是风能转化为电能,属于物理变化,C不选;
D.水力发电站是水能转化为电能,属于物理变化,D不选;
故答案为A。
2. 下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是
A. 对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,单位体积内活化分子数增多
B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物,使活化分子百分数增大
C. 升高温度,使反应物分子中活化分子百分数增大
D. 加入适宜的催化剂,使反应物分子中活化分子百分数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.对有气体参加的反应,减小容器容积使压强增大,单位体积内分子总数和活化分子数增多,活化分子百分数不变,故A正确;
B.向反应体系中加入相同浓度的反应物,单位体积内分子总数增大,活化分子数增大,活化分子百分数不变,故B错误;
C.升高温度,吸收能量,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数增大,分子总数不变,活化分子百分数增大,故C正确;
D.加入适宜的催化剂,降低反应所需活化能,原来不是活化分子变为活化分子,分子总数不变,活化分子数增大,活化分子百分数增大,故D正确;
故答案为B。
3. 全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一。一种钢铁锈蚀原理示意图如右,下列说法不正确的是
A. 缺氧区:Fe-2e-=== Fe2+
B. 富氧区:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH-
C. Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2
D. 隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈
【答案】C
【解析】
【详解】由钢铁锈蚀原理示意图可知,铁发生了吸氧腐蚀。A. 缺氧区,铁发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=== Fe2+,A正确;B. 富氧区,氧气得电子发生还原反应,O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH-,B正确;C. 由图可知,Fe失去的电子通过金属导体传递给富氧区的O2,电子不能在电解质溶液中自由移动,C不正确;D. 隔绝氧气或电解质溶液后,就不能形成原电池,所以均可有效防止铁生锈,D正确。本题选C。
4. 用生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应a可实现氯的循环利用:反应a:
已知:ⅰ.
ⅱ.
下列说法不正确的是
A. 反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C. 断开键与断开键所需能量相差约为31.9 kJ
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a是放热反应,因此反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.反应a中反应物中有氯化氢和氧气,生成物中有氯气和水,因此涉及极性键、非极性键的断裂和生成,B正确;
C.根据反应热,设H-O键和H-Cl的键能分别是和,可列式:,解得,断开键与断开键所需能量相差约为31.9 kJ,C正确;
D.已知:
a:
b:
由盖斯定律,反应a+2b得到反应,D错误;
故选D。
5. 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. 遇酚酞变红的溶液中:、、、
B. 由水电离出的的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.遇酚酞变红,说明溶液中含有,和、、、均不反应,后4个离子彼此之间互不反应,能大量共存,A符合题意;
B.由水电离出的的溶液对水的电离为抑制作用,说明含有大量的或;当含有时,会与其反应生成,不能大量共存,B不符合题意;
C.溶液中同时含有和时,可氧化,导致离子不能大量共存,C不符合题意;
D.的溶液,,可与反应产生气体,导致离子不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
6. 常温下2 mL 1 mol·L-1 NaHCO3溶液,pH约为8,向其中滴加几滴饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成。下列说法中,不正确的是
A. NaHCO3溶液中,HCO3-水解程度大于其电离程度
B. NaHCO3溶液中,c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H+)
C. 最终所得的混合溶液中,c(Na+) + c(H+) = c(HCO3-) + 2c(CO32-)+ c(OH-)
D. 滴加饱和CaCl2溶液促进了HCO3-的电离
【答案】C
【解析】
【详解】A. 碳酸氢根离子既可以发生电离使溶液呈酸性,也可以发生水解使溶液呈碱性,1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8,溶液呈碱性,说明HCO3-的水解程度大于电离程度,故A正确;B. 在NaHCO3溶液中,因碳酸氢根离子既发生电离又发生水解,且水解程度大于电离程度使溶液呈碱性,则c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H+),故B正确;C. 向NaHCO3溶液中滴加几滴饱和CaCl2溶液,混合后的溶液中含有Ca2+和Cl-,根据电荷守恒有:c(Na+) + c(H+)+2 c(Ca2+) = c(HCO3-) + 2c(CO32-)+ c(OH-)+ c(Cl-),故C错误;D. 碳酸氢根离子发生电离:HCO3-H++CO32-,滴加几滴饱和CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明Ca2+和CO32-结合生成了CaCO3沉淀,促进了HCO3-的电离,故D正确;答案选C。
7. 现有常温下体积均为10 mL、 pH=3的两种溶液:① HCl溶液,② CH3COOH溶液。下列说法中,正确的是
A. 溶液中溶质的物质的量浓度:① > ②
B. 溶液中酸根的物质的量浓度:① = ②
C. 加水稀释至1 L,溶液的pH:① < ②
D. 分别加入等浓度NaOH溶液至中性,消耗NaOH的量:① = ②
【答案】B
【解析】
【详解】A. HCl是强电解质,在溶液中完全电离,CH3COOH是弱电解质,在溶液中部分电离,则pH相等的两种溶液中,溶质的物质的量浓度:②>①,故A错误;B. 两溶液的pH相等,说明两溶液中c(H+)相等,由电离方程式HCl=H++Cl-和CH3COOHH++CH3COO-可知,溶液中酸根离子的物质的量浓度:①=②,故B正确;C. 加水稀释至1 L,则两溶液均稀释100倍,因HCl是强电解质,在溶液中完全电离,稀释后HCl溶液的pH=5,CH3COOH是弱电解质,在溶液中部分电离,稀释后CH3COOH溶液的pH:3<pH<5,所以两溶液的pH:②<①,故C错误;D. 根据A项分析可知,10 mL、 pH=3的两溶液中溶质的物质的量浓度:②>①,则分别加入等浓度NaOH溶液至中性,消耗NaOH的量:①<②,故D错误;答案选B。
8. 电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如图所示,下列不正确的是
A. 阴极产生的物质A是
B. 溶液中由阳极室向阴极室迁移
C. 阳极放电,浓度增大,转化为
D. 物质B是NaCl,其作用是增强溶液导电性
【答案】D
【解析】
【分析】装置图分析左侧阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气,溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,右侧阴极电极附近氢离子放电生成氢气,水电离平衡被破坏,溶液中氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠,阳离子交换膜使允许阳离子通过,阴离子不能通过;
【详解】A.分析可知阴极产生的物质A是H2,A正确;
B.阳离子交换膜使允许阳离子通过,电极过程中溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移,B正确;
C.阳极OH-放电,水电离平衡正向进行溶液中H+浓度增大,氢离子和离子反应转化为,C正确;
D.水为弱电解质,导电能力弱,随着反应不断进行,浓氢氧化钠流出,氢氧根离子不断减少,应及时补充稀氢氧化钠,增强溶液导电性,若B是NaCl会引入氯离子,使氢氧化钠产品不纯,D错误;
故选D。
9. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是
A. M为电源负极,有机物被氧化
B. 处理1 mol时有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移
C. 电池工作时,N极附近溶液pH增大
D. 离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,该电池中有机物在微生物的作用下发生氧化反应生成CO2,所以. M为电源负极,有机物被氧化,故A正确;
B.处理1 molCr2O72-时需要6mol电子,但是同时也会有定量的氧气得到电子,从交换膜左侧向右迁移的氢离子的物质的量大于6mol,故B错误;
C.有图可知,电池工作时,N极上氧气得到电子与氢离子结合成水,所以氢离子浓度减小,N附近溶液pH增大,故C正确;
D.由题可知,当Cr2O72-离子浓度较大时,其去除率几乎为0,又因为其有强氧化性和毒性,所以可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活,故D正确。
故选B。
10. 下列图中的实验方案,能达到实验目的的是
实验方案
实验目的
A.验证对分解反应有催化作用
B.除去气体中混有的
实验方案
将球浸泡在冰水和热水中
实验目的
C.溶解度:
D.探究温度对平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.验证的催化作用,需要控制温度相同,应设置"加催化剂/不加催化剂"的对照实验。该实验中反应体系温度升高(热水浴),温度本身也会加快分解,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.会与饱和溶液反应(),原被提纯的也会被吸收,除去中应该用饱和溶液,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.实验中过量,反应后仍剩余,直接加入后,过量的会直接和生成沉淀,无法证明是转化为,不能得出溶解度更小的结论,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.反应中,为红棕色,为无色,改变温度平衡会发生移动,气体颜色会随平衡移动发生变化,通过对比冰水、热水中球的颜色,可以探究温度对该平衡的影响,能达到实验目的,D符合题意;
故选D。
11. 水气变换反应(CO+H2OH2+CO2)是工业上大规模制氢的重要方法,HCOOH是中间产物。在密封石英管内完全充满1 mol·L-1 HCOOH水溶液,某温度下HCOOH分解,反应如下。
i.HCOOH(aq)CO(aq) + H2O(l)
ii.HCOOH(aq)CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。
已知:盐酸对反应i有催化作用。
下列说法不正确的是
A. 反应开始至t1,反应速率:i > ii
B. t1时,HCOOH的分解率为86%
C. 相同条件下,若起始时溶液中同时还含有0.1 mol·L-1 盐酸,c(CO)的最大值将变大
D. 相同条件下,若起始时溶液中同时还含有0.1 mol·L-1 盐酸,c(CO2)的最大值将变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应开始至t1,相同时间内,CO的生成量大于CO2的生成量,所以反应速率:i > ii,故A正确;
B.设体积为V,则t1时,n(CO)为0.70V mol,n(CO2)为0.16V mol,HCOOH的总物质的量为1V mol,所以HCOOH的分解率为,故B正确;
C.由于盐酸对反应i有催化作用,加快反应i的反应速率,缩短到达平衡所需时间,由于时间缩短,反应ii消耗的HCOOH减小,体系中HCOOH浓度增大,导致CO浓度大于t1时刻的峰值,即c(CO)的最大值将变大,故C正确;
D.由图可知,随着反应的进行,CO和HCOOH的浓度逐渐减小,CO2的浓度逐渐增大,根据碳元素守恒可知,盐酸只是催化剂,不会改变c(CO2)的最大值,故D错误;
故选D。
12. 25℃时,有浓度均为的4种溶液:
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法不正确的是
A. 溶液pH:③>④>②>①
B. 水电离出的浓度:①=③<②<④
C. ②和④等体积混合后的溶液中:
D. ①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸为强酸、HF为弱酸,NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,因此等浓度的盐酸、HF溶液、NaOH溶液、氨水pH由大到小为NaOH溶液、氨水、HF溶液、盐酸,故A正确;
B.四种溶液中水的电离都受到抑制,>,NaOH是强碱、盐酸是强酸,因此抑制程度由大到小为①=③>②>④,因此水电离出的氢离子浓度①=③<②<④,故B正确;
C.②和④等体积混合后溶质为NH4F, >,则铵根离子水解程度大于氟离子,溶液中:,故C错误;
D.盐酸和NaOH溶液混合后溶液,则,求得,故D正确;
故答案为:C。
13. 将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡。
下列分析不正确的是
A. 、溶液中均存在
B. 能促进、的水解
C. ①中发生的反应:
D. 对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液和溶也中均存在物料守恒,根据物料守恒得,A正确;
B.溶液中存在,溶液显酸性,能促进、的水解,B正确;
C.取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生,故沉淀为,①中发生的反应:,C错误;
D.①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生,说明溶液中的对沉淀成分有影响,②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡,说明溶液中的对沉淀成分有影响,D正确;
故选C。
14. 甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一,常压、催化剂作用下,按照和的物质的量之比投料。有关反应如下:
某一时段内,和的转化率随温度变化如下图所示。
已知:的转化效率
下列分析不正确的是
A. 根据反应Ⅰ、Ⅱ,低压高温有利于提高的平衡转化率
B. 时,转化的R值为
C. 由升高到,含氢产物中水的占比增大
D. 由升高到,的转化效率逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ是气体分子数增大的吸热反应,反应Ⅱ是气体分子数不变的吸热反应,升高温度均有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动,提高CO2的平衡转化率,且降低压强有利于反应Ⅰ的平衡正向移动,c(H2)增大可促进反应Ⅱ的平衡正向移动,也可提高CO2的平衡转化率,所以低压高温有利于提高CO2的平衡转化率,故A正确;
B.由图可知,500℃时CO2的转化率为20%,CH4的转化率为40%,CO2的转化效率为=1.5,故B正确;
C.由图可知,温度由400℃升高到600℃时CH4转化率的增大幅度远大于CO2,则此时主要发生反应Ⅰ,且只有反应Ⅱ生成水,所以含氢产物中水的占比减小,故C错误;
D.由图可知,由700℃升高到1000℃时△n(CO2)变化幅度较大,△n(CH4)变化幅度较小,则CO2的转化效率逐渐增大,故D正确;
答案选C。
II卷(非选择题)
15. 处理再利用有多种方法。
(1)碱法脱硫
用溶液吸收。
已知:氢硫酸和碳酸的电离常数如下表。
①用化学用语表示溶液显碱性的原因:___________。
②用过量的溶液吸收的离子方程式是___________。
(2)热分解法脱硫
在密闭容器中发生反应。其他条件不变时,的平衡转化率随温度和压强的变化如下图。
①,反应中___________(填“是”或“不是”)气态,理由是___________。
②实际反应在高温下进行的原因是___________。
(3)间接电解法脱硫
间接电解法脱硫过程的示意图如下。
①溶液X的主要溶质是___________。
②不考虑其他副反应,理论上反应能生成___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 是 ②. 如图所示,其他条件不变时,增大压强,的平衡转化率降低;压强增大,平衡向气体分子数减少方向移动,说明该反应是气体体积增大的反应,是气态 ③. 升高温度有利于增大反应速率和提高的平衡转化率
(3) ①. 和HCl ②. 10
【解析】
【小问1详解】
①K2CO3溶液显碱性是由于碳酸根离子水解:;
②依据酸性强弱顺序 ,过量K2CO3吸收H2S时,仅生成和HS⁻:。
【小问2详解】
①由图像可知,在相同温度下,压强越大(P3> P2 > P1),H2S平衡转化率越低,说明增大压强使平衡左移,正反应为气体分子数增加的反应。若S2非气态,则反应前后气体物质的量不变(2 mol → 2 mol),压强变化不影响平衡,与图像矛盾;只有当S2为气态时,反应为:,气体分子数从2增至3,加压左移,符合图像趋势;
②平衡角度解释:升温使H2S转化率提高,正反应吸热(ΔH > 0),升温促进平衡右移。动力学角度解释:高温加快反应速率,缩短达到平衡的时间。
【小问3详解】
①在吸收反应器中,H2S与FeCl3发生氧化还原反应:,该反应生成硫沉淀和含Fe2+、H+的溶液。由于体系中存在Cl⁻,因此溶液X的主要溶质为:FeCl2和HCl;
②吸收阶段:每1 mol H2S被氧化为S,失去2 mol电子,同时,2 mol Fe3+被还原为Fe2+。电解阶段:阳极:2 mol Fe2+生成2 mol Fe3+,失去2 mol电子。阴极:2 mol H⁺生成1 mol H2。因此,每1 mol H2S最终对应生成1 mol H2。计算结果:5 mol H2S对应5 mol H2,H2摩尔质量 = 2 g/mol,总质量=5×2=10 g。
16. 乙二酸()俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
(1)室温下,测得溶液的,写出草酸的电离方程式___________。
(2)草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如下图所示:
①向草酸溶液中滴加KOH溶液至时发生的主要反应的离子方程式是___________。
②溶液中,下列粒子浓度关系正确的是___________(填序号)。
a.
b.
c.
(3)工业上利用硫酸亚铁与草酸反应制备草酸亚铁晶体,其离子方程式为:
制备时需添加氨水以提高的产率,从化学平衡移动原理角度解释原因:___________。
(4)常温下,部分酸的电离常数如下表所示:
编号
①
②
③
④
化学式
(草酸)
电离常数
,
,
,
①下列各离子中,结合能力最强的是___________。
A. B. C. D.
②判断下列反应可能发生的是___________。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1),
(2) ①. ②. bc
(3)与反应,降低浓度,使平衡向正反应方向移动,产生更多的
(4) ①. C ②. CD
【解析】
【小问1详解】
草酸是二元弱酸,分步可逆电离,因此分两步书写电离方程式,故答案为、。
【小问2详解】
①由图像可知,时,的物质的量分数远大于其他含碳粒子,因此主要反应是草酸与反应生成和水,故离子方程式为;
②a.根据电荷守恒,正确式子应为,a错误;
b.溶液显酸性,故电离程度大于水解程度,因此,浓度顺序正确,b正确;
c.根据物料守恒,K元素总浓度等于所有含草酸根粒子的浓度和,关系式正确,c正确;
故选bc。
【小问3详解】
该制备反应为可逆反应,产物有,氨水电离的中和,使降低,平衡正向移动,因此产率提高。
【小问4详解】
①结合能力:酸性越弱,对应酸根结合能力越强。对应的共轭酸的电离常数最小,酸性最弱,因此结合能力最强,选C。
②反应判断:反应遵循强酸制弱酸原则:
A.醋酸酸性弱于草酸,不能制草酸,A错误;
B.亚硫酸第二步电离酸性弱于醋酸,无法生成,B错误;
C.草酸酸性强于碳酸,可制备碳酸,C正确;
D.草酸酸性强于亚硫酸,可生成和亚硫酸,符合规律,D正确;
故选CD。
17. 以方铅矿(主要含、)和废铅膏(主要含、)为原料联合提铅的一种流程示意图如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
物质
Ksp
(1)浸出
时,加入过量的盐酸和溶液的混合液将铅元素全部以形式浸出。
①“浸出”过程中,发生的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.___________(浸出PbO的离子方程式)
②Ⅰ生成的作Ⅱ的催化剂使浸出速率增大,其催化过程可表示为:
ⅰ.
ⅱ.___________(离子方程式)
(2)结晶
向含的溶液中加入适量的冷水结晶获得,结合浓度商(Q)与平衡常数(K)的影响因素及大小关系,解释加入冷水的作用:___________。
(3)脱氯碳化
室温时,向溶液中加入少量浓氨水调至,然后加入固体进行脱氯碳化。随着脱氯碳化反应进行,溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)还原
将PbO溶于NaOH溶液可制备,反应:。制备高纯铅的原电池原理示意图如图所示。
①获得高纯铅的电极是___________(填“正极”或“负极”)。
②电池的总反应的离子方程式是___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)的,加入冷水,温度降低,减小,溶液被稀释,增大,,平衡逆向移动,析出晶体
(3)减小 (4) ①. 正极 ②.
【解析】
【分析】方铅矿(主要含)和废铅膏(主要含)混合浸出,加入过量的盐酸和溶液的混合液将铅元素全部以形式浸出,得到H2S、含溶液和含S的残渣,滤液结晶得到PbCl2、PbCl2脱氧碳化得到PbCO3,PbCO3受热分解得到PbO,还原PbO得到Pb,以此解答。
【小问1详解】
①浸出的过程中,PbO转化为,根据电荷守恒配平离子方程式为:;
②I生成的作Ⅱ的催化剂使浸出速率增大,其催化过程可表示为:i.,第ii步反应中有Fe2+生成,说明PbS和Fe3+发生氧化还原反应达到Fe2+和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
【小问2详解】
向含的溶液中加入适量的冷水结晶获得,结合浓度商(Q)与平衡常数(K)的影响因素及大小关系,解释加入冷水的作用: ,加入冷水,温度降低,K减小,溶液被稀释,Q增大,Q>K,平衡逆向移动,析出晶体。
【小问3详解】
室温时,向溶液中加入少量浓氨水调至,然后加入固体进行脱氯碳化,离子方程式为:,c(H+)增大,溶液的减小,故答案为:减小。
【小问4详解】
①由图可知,在正极得到电子生成Pb;
②由图可知,在正极得到电子生成Pb,电极方程式为:+2e-+H2O=Pb+3OH-,H2在负极失去电子生成H2O,电极方程式为:H2-2e-+2OH-=2H2O,则电池的总反应的离子方程式是。
18. 以铬铁矿(主要成分为,还含有MgO、、等)为原料制备的一种工艺流程如图。
已知:与纯碱焙烧转化为,与纯碱焙烧转化为。
(1)过程Ⅰ中转化为和,反应中与的化学计量数之比为______。
(2)滤渣1主要含有______。
(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。
①过程Ⅲ中使用溶液的目的是____________。
②过程Ⅳ发生反应,计算该反应的______。
(4)利用膜电解技术,以溶液为阳极室电解质溶液,NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备,装置如图。
①离子交换膜应该选用______。
a.阴离子交换膜 b.质子交换膜 c.阳离子交换膜
②结合方程式解释产生的原理______。
(5)测定产品中的质量分数。
称取产品,用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中,加入蒸馏水和稀硫酸等,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。产品中(摩尔质量为)的质量分数为______。
已知:酸性条件下被还原为。
【答案】(1)4:7 (2)Fe2O3和MgO
(3) ①. 调节溶液pH使、转化沉淀过滤除去 ②.
(4) ①. c ②. 阳极发生反应为:,导致增大,促进平衡正向移动,产生,同时部分钠离子移向阴极区,在阳极区产生Na2Cr2O7
(5)
【解析】
【分析】分析流程可知,铬铁矿(主要成分为,还含有MgO、、等)中加入纯碱,也有O2参与,进行焙烧,生成Na2CrO4、Fe2O3、 NaAlO2、Na2SiO3加入水进行“浸取”, 过滤,滤渣1为不溶于水的MgO、Fe2O3,向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使NaAlO2、Na2SiO3、MgSiO3转化为氢氧化铝、氢氧化镁和硅酸沉淀(滤渣2)过滤除去,再向滤液中加入H2SO4 ,将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体,母液中还含有大量H2SO4可以循环利用,据此分析回答问题。
【小问1详解】
由题可知,过程Ⅰ中转化为和,反应为:,反应中与的化学计量数之比为4:7,故答案为:4:7。
【小问2详解】
根据分析可知滤渣1主要含有Fe2O3、MgO,故答案为:Fe2O3、MgO。
【小问3详解】
①向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使NaAlO2、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀(滤渣2)过滤除去,故答案为:调节溶液pH使、转化沉淀过滤除去;
②过程Ⅳ发生反应,图中的点取pH=2.4,对应,有,又有即,该反应的,故答案为:。
【小问4详解】
以溶液为阳极室电解质溶液,NaOH溶液为阴极室电解质溶液,制备,电解过程中实质是电解水,阳极发生反应为:,阴极发生的反应为:,阳极区中由可知,在氢离子浓度较大的电极室中制得,即Na2Cr2O7在阳极区产生,为保持溶液为电中性,离子交换膜应该选用阳离子交换膜,让钠离子通过交换膜移向阴极,由此可知总反应方程式为:,故答案为:c;阳极发生反应为:,导致增大,促进平衡正向移动,产生,同时部分钠离子移向阴极区,在阳极区产生Na2Cr2O7。
【小问5详解】
根据得失电子守恒,可得反应的关系式为:,,即,故答案为:。
19. 某化学小组探究硫酸铁铵与的反应。
实验
操作
现象
I
向溶液中逐滴加入溶液
迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡;继续滴加,当气泡量明显减少时,试管口的湿润红色石蕊试纸开始逐渐变蓝
II
向溶液中逐滴加入溶液
溶液立即变棕红(无丁达尔现象),继续滴加溶液至过量,溶液依然为棕红色,放置两天无明显变化
已知:(棕红)
(1)①实验I中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为_______。
②由实验I可得出与结合的能力:_______(填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示,可以氧化。针对实验Ⅱ中的现象,小组同学又设计并实施了如下实验。
实验
操作
现象
III
向溶液中加入溶液
溶液立即变棕红色,约2小时后,棕红色变为黄色,检测到
IV
向溶液中加入溶液
溶液立即变棕红色,约5小时后,棕红色变为黄色,检测到
①实验III中与反应生成的离子方程式为_______。
②结合化学反应原理解释实验II、IV中现象存在差异的可能原因_______。
(3)针对实验III、IV的现象差异,小组同学提出猜想:影响了的氧化性或的还原性,并实施实验。
实验
实验装置
实验步骤及现象
V
1.按如图搭好装置,接通电路,电压表读数为;
2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数不变;
3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数变为。
①a、b分别是______________。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因_______。
③补充实验VI:向实验II得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸,棕红色迅速变黄,检测到。结合化学用语解释实验VI中氧化还原反应明显加快的可能原因_______。
(4)综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与_______有关。
【答案】(1) ①. ②. <
(2) ①. ②. 反应的速率大于与价硫发生氧化还原反应的速率,实验Ⅱ中过量,较低:实验Ⅳ中过量,较高,发生氧化还原反应的速率比实验Ⅱ快,并不断促进逆向移动
(3) ①. 石墨 ②. 溶液 ③. -2e-+H2O=+2H+,c(H+)增大,的还原性减弱,电压表读数减小; ④. 加入3滴10%稀硫酸,平衡正移,降低,平衡逆移,增大,与价硫化合物的氧化还原反应速率加快
(4)微观粒子种类、试剂的相对用量、等
【解析】
【分析】某化学小组探究硫酸铁铵与的反应,通过实验Ⅰ和实验Ⅱ说明盐溶液间反应与微观粒子种类有关,实验Ⅲ和实验Ⅳ说明盐溶液间反应与试剂的相对用量有关,实验Ⅴ说明盐溶液间反应与pH有关。
【小问1详解】
①实验Ⅰ中Fe3+和发生双水解反应产生红褐色沉淀与二氧化碳气体,离子方程式为:;
②向溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液,先生成红褐色沉淀,最后才生成使湿润红色石蕊试纸变蓝的NH3,说明与结合的能力:<;
【小问2详解】
①实验Ⅲ中Fe3+与反应生成Fe2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因:反应的速率大于与+4价硫发生氧化还原反应的速率;实验Ⅱ中Na2SO3过量,c(Fe3+)较低:实验Ⅳ中Fe3+过量,c(Fe3+)较高,发生氧化还原反应的速率比实验Ⅱ快,并不断促进逆向移动;
【小问3详解】
①要验证pH影响了Fe3+的氧化性或的还原性,a极区为正极,b剂区为负极,则a电极为石墨,b剂区放溶液;
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因为负极反应为:-2e-+H2O=+2H+,c(H+)增大,还原性减弱,电压表读数减小;
③加入3滴10%稀硫酸,平衡正移,降低,平衡逆移,增大,与价硫化合物的氧化还原反应速率加快;
【小问4详解】
综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与微观粒子种类、试剂的相对用量、pH等有关。
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