精品解析:山西大学附属中学校2025-2026学年高二上学期12月月考 化学试题
2026-07-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.69 MB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58602406.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
山西大学附中
2025—2026学年第一学期高二年级12月月考
化学试题
时长:75分钟 内容:化学反应原理 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 可用FeS除去废水中的Hg2+
B. 为防止金属腐蚀可采用离子注入的方法在金属表面形成钝化膜
C. 锂离子电池充电时锂离子从负极脱嵌,放电时锂离子从正极脱嵌
D. 加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
【答案】C
【解析】
【详解】A. FeS能与反应生成难溶的HgS沉淀,有效除去废水中的汞离子,A正确;
B.离子注入技术可在金属表面形成钝化膜(如氧化层),防止腐蚀,B正确;
C. 锂离子电池充电时锂离子应从正极脱嵌,放电时锂离子应从负极脱嵌,C不正确;
D.聚合氯化铝作为混凝剂,通过吸附和电中和作用使细小悬浮物聚集成大颗粒,便于沉降或过滤,D正确;
故选C。
2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 12g NaHSO4固体中含阳离子数目为0.1NA
B. 64g SO2和16g O2混合,充分反应后总分子数为NA
C. pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D. 1.0L 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaHSO4固体由Na+和组成,阳离子为Na+,NaHSO4的摩尔质量为120 g/mol,12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol,含Na+数目为0.1 NA,A正确;
B.64 g SO2为1 mol,16 g O2为0.5 mol,发生反应,该反应为气体分子数减小的可逆反应,反应前总物质的量为1.5 mol,若完全反应,总物质的量将变为1 mol。因该反应为可逆反应,不能进行到底,故反应达到平衡后体系的总物质的量介于1 mol和1.5 mol之间,即总分子数大于,B错误;
C.pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 mol/L,但未指明溶液体积,无法计算H+数目,C错误;
D.Na2CO3溶液中发生水解:,故1.0 L 1.0 mol/L溶液中实际数目小于1 mol,即小于NA,D错误;
故选A。
3. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;
B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;
故选C。
4. 下列说法与盐类水解有关的是
A. 氯化铁溶液可作印刷电路板的腐蚀液
B. 把NaHCO3溶液和Na[Al(OH)4]溶液混合生成Al(OH)3
C. 实验室盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶
D. 常温下等物质的量浓度的NH4NO3溶液比Cu(NO3)2溶液酸性弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液作腐蚀液是利用Fe3+的氧化性与铜发生氧化还原反应,与盐类水解无关,A错误;
B.NaHCO3和Na[Al(OH)4]混合生成Al(OH)3沉淀,反应原理为:,本质是强制弱:结合电离出的,生成,与盐类水解无关,B错误;
C.Na2SiO3溶液是一种矿物胶,会将玻璃塞和瓶口粘在一起,与水解无关,C错误;
D.NH4NO3和Cu(NO3)2溶液的酸性均源于阳离子水解(水解常数Ka ≈ 5.6×10-10,Cu2+水解常数Kh1 ≈ 1×10-7),因Cu2+水解程度更大,故等浓度时Cu(NO3)2酸性更强,NH4NO3酸性较弱,该说法与盐类水解有关,D正确;
故选D。
5. 下列叙述正确的是
A. 某溶液的,将此溶液稀释10倍后,溶液的,则
B. 在滴有酚酞的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C. 常温下,盐酸的盐酸的
D. 常温下,若的盐酸与溶液混合后溶液的,则溶液的
【答案】D
【解析】
【详解】A.某醋酸溶液的pH=a,c(H+)=10-amol/L,将此溶液稀释10倍后,溶液的pH=b,虽然稀释促进醋酸的电离,若a<6,则,若a=6,则,若7>a>6,则,A错误;
B.在滴有酚酞的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,根据酚酞的变色范围可知,此时溶液的pH<8,B错误;
C.常温下,盐酸的盐酸的,C错误;
D.常温下,若1mL pH=1的盐酸与100mL NaOH溶液混合后溶液的pH=7,则0.1mol/L×10-3L=c(OH-)×0.1L,c(OH-)=10-3mol/L,NaOH溶液的pH=11,D正确;
故选D。
6. 下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A. 铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:Fe+2HNO3(浓)=FeO+2NO2↑+H2O
B. 铁发生腐蚀生锈的反应:3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4·xH2O
C. 破损的镀锌铁皮在氨水中,锌电极上的电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
D. 取铁腐蚀溶液滴入K3[Fe(CN)6]溶液:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
【答案】D
【解析】
【详解】A.发蓝处理通常形成Fe3O4氧化膜,而非FeO;且反应式Fe+2HNO3(浓)=FeO+2NO2↑+H2O不准确,实际发蓝处理多采用碱性氧化法,A错误;
B.铁腐蚀生锈的主要产物为Fe2O3·nH2O(铁锈),而非Fe3O4·xH2O;反应式3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4·xH2O不符合实际腐蚀过程,B错误;
C.破损镀锌铁皮中,锌作为牺牲阳极,应发生氧化反应(Zn→Zn2++2e-),而非还原反应;所给电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-为阴极还原反应,与锌电极的负极角色不符,C错误;
D.铁腐蚀溶液含Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)后,Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6](滕氏蓝),反应式K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓正确,符合亚铁离子检测原理,D正确;
故答案选D。
7. 由下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
分别测定0.10mol·L-1HCOONa和CH3COONa溶液的pH
HCOONa溶液的pH更小
结合H+的能力:HCOO->CH3COO-
B
向CuSO4溶液中通入H2S气体
出现黑色沉淀(CuS)
酸性:H2S<H2SO4
C
分别向含等物质的量的BaC2O4、CaC2O4悬浊液中,加入等体积2mol·L-1乙酸,加热
仅BaC2O4完全溶解
溶度积常数:BaC2O4>CaC2O4
D
向Na2HPO4溶液中滴加AgNO3溶液
出现黄色沉淀(Ag3PO4)
Na2HPO4发生了水解反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCOONa溶液的pH更小,说明甲酸根离子(HCOO-)的水解程度较小,碱性较弱,因此结合H+的能力较弱;而乙酸根离子(CH3COO-)水解程度较大,碱性较强,结合H+的能力较强,故结合H⁺的能力为CH3COO-> HCOO-,A错误;
B.向CuSO4溶液中通入H2S气体生成CuS黑色沉淀,是由于CuS的溶度积极小,沉淀反应发生,该现象不能直接得出H2S与H2SO4的酸性比较结论,B错误。
C.BaC2O4在乙酸中完全溶解而CaC2O4不溶,说明草酸钡(BaC2O4)比草酸钙(CaC2O4)更易溶于弱酸,表明BaC2O4的溶度积常数更大,溶解度更大,结论正确,C正确;
D.向Na2HPO4溶液中滴加AgNO3生成黄色Ag3PO4沉淀,是由于电离产生与Ag+结合,并非水解反应所致,D错误;
故选C。
8. 下图为氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。下列说法不正确的是
A. 电极A为阳极,发生氧化反应生成氯气
B. 电极B可以采用石墨或铁
C. 饱和NaCl从b处进,NaOH溶液从c处出
D. 当外电路转移1mol电子,离子交换膜迁移1mol OH-
【答案】D
【解析】
【分析】离子交换膜法氯碱工业中,阴极电极反应:,阳极电极反应:该工艺中使用阳离子交换膜,仅允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,据此分析;
【详解】A.电极A生成,在此发生失电子的氧化反应,故电极A为阳极,A正确;
B.电极B是阴极,阴极本身不参与电极反应,铁作阴极不会被氧化损耗,因此电极可以用石墨或铁,B正确;
C.饱和NaCl需要补充到阳极室,因此从左侧的b口进入;阴极反应生成NaOH,浓NaOH溶液从右侧阴极室的c口流出,C正确;
D.该工艺使用阳离子交换膜,不能通过交换膜,外电路转移电子时,交换膜迁移,不是,D错误;
故选D。
9. 金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。对海水中钢闸门的防腐措施如图。下列说法正确的是
A. 辅助阳极材料自身失去电子
B. 钢闸门表面腐蚀电流为零时,阳极上不发生化学反应
C. 钢闸门不被保护时,越靠近底端腐蚀越严重
D. 外加电压改变时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O=4OH-
【答案】D
【解析】
【详解】A.该装置属于外加电流法,是对海水中钢闸门的防腐措施,为了避免阳极的损耗,辅助阳极一般使用惰性电极,自身不失去电子,A错误;
B.腐蚀电流为零意味着钢闸门(阴极)的腐蚀反应被完全抑制,但是为了维持电路的闭合,阳极上必须发生氧化反应来提供电子,因此即使钢闸门没有腐蚀,阳极上也必然发生化学反应,B错误;
C.钢闸门在海水中主要发生吸氧腐蚀。氧气的浓度越高,腐蚀越严重。海水中,越靠近海面,溶解的氧气越多。因此,钢闸门不被保护时,应该是越靠近海面(上端)腐蚀越严重,C错误;
D.钢闸门作为阴极,发生还原反应。在海水中,溶解的氧气可以在阴极表面获得电子,发生还原反应,该反应方程式 ,D正确;
故选D。
10. SDFZ某实验组探究室温下SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1mol·L-1NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:c(HSO)+2c(SO)>c(H+)
B. 实验2所得溶液中:c(SO)>c(HSO)
C. 实验2所得溶液蒸干、灼烧后得到纯净Na2SO3固体
D. 实验3所得溶液中:c(SO)>c(Mn2+)
【答案】D
【解析】
【详解】A.将SO2气体通入水中,SO2与水反应生成H2SO3,根据质子守恒,,,因此,A错误;
B.实验2溶液中,pH=4,,,则,因此,B错误;
C.实验2所得溶液蒸干得到以NaHSO3为主的固体,灼烧时NaHSO3会分解生成Na2SO3,同时Na2SO3会被空气中的O2氧化为Na2SO4,故最终得到的不是纯净的Na2SO3固体,C错误;
D.实验3中,与反应:,当恰好褪色时,完全反应,生成与的物质的量之比为5:2,因此,D正确;
故选D。
11. 根据下列图示所得结论不正确的是
A. 甲是恒温密闭容器中发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)时,c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
B. 乙表示恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)时,其他条件相同时改变温度,n(CH3OH)随时间变化的曲线,说明反应ΔH<0
C. 丙是恒温密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应,达到平衡时NH3的体积分数随N2的起始物质的量的变化曲线,则H2的转化率:b>a>c
D. 丁表示NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的电导率变化趋势
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应,温度不变,平衡常数不变,t1时刻缩小容器的体积,浓度瞬间骤增,平衡逆向移动,最终浓度恢复原平衡浓度,与甲图一致,A正确;
B.乙图中,曲线Ⅱ先达到平衡,说明Ⅱ温度更高;温度升高,平衡时物质的量减小,说明升温平衡逆向移动,正反应放热,ΔH<0,B正确;
C.增大的起始物质的量,该反应平衡正向移动,的转化率持续增大,因此转化率:,不是,C错误;
D.滴定和混合溶液,先中和强电解质,离子浓度降低,电导率下降;反应完后中和弱电解质,生成强电解质,离子浓度升高,电导率上升;过量氨水稀释,电导率略降,与丁图一致,D正确;
故选C。
12. 一种自充电盐水电池植入到肿瘤表面可用于抗肿瘤治疗。电池放完电后,无需外接电源即能实现某个电极化学自充电,该电极材料充放电原理如图。
下列说法不正确的是
A. 放电时,该电极为电池正极
B. 放电过程中,外电路通过0.02 mol电子,该材料质量增加0.02 g
C. 化学自充电时电能转化为化学能
D. 化学自充电时发生的反应可表示为:2PNTCDA-H+nO2→2PNTCDA+2nH2O
【答案】C
【解析】
【分析】放电过程:,自充电过程:,据此分析;
【详解】A.由结构简式可知,放电时该电极转化为发生得H的还原反应,故该电极为正极,A正确;
B.放电时,发生反应,外电路通过电子时,电极材料增加的质量,即,B正确;
C.题干明确说明该电极无需外接电源即可实现化学自充电,因此没有电能输入,不是电能转化为化学能,C错误;
D.化学自充电时,与反应生成和,反应可表示为:,D正确;
故选C。
13. 常温下,浓度均为0.001mol·L-1的HClO和ClO混合溶液体系,存在反应:
I.HClO+2ClO+H+2ClO2++H2O
II.HClO+ClOClO+Cl-+H+
初始pH=2.5的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的微粒为ClO
B. 0~2s内,c(H+)逐渐减小
C. 0~2s内,HClO的平均反应速率为2.9×10-4mol·L-1·s-1
D. 体系中v正(HClO):v逆(ClO2)=1:2时,反应I达到化学平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.初始,2s时:,曲线①,曲线②。 根据两个反应:反应I:,生成,说明反应I进行的量为,反应I消耗:、、,生成:。反应II:,的物质的量等于反应II进行的量,所以曲线②就是,反应II消耗:、,生成:、。 总浓度,即曲线①为,②为,A错误;
B.反应I消耗,反应II生成,总变化量,即H⁺浓度逐渐减小,B正确;
C.0~2 s内HClO浓度变化,,C错误;
D.为两反应消耗HClO的总速率,仅为反应I的逆速率,平衡时应满足反应I的,而非总,D错误;
故选B。
14. 常温下将溶液滴加到溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示(纵坐标为)。下列叙述错误的是
A. 曲线M表示pH与的关系
B. = 104
C. 图中a点对应溶液中:
D. 溶液pH从2.6到6.6的过程中,水的电离程度逐渐增大
【答案】C
【解析】
【分析】,,因为纵坐标为,分别取a、b点,则此时对应曲线上有和,可以算出对应曲线的电离平衡常数为10-2.6和10-6.6,因为>,所以=10-2.6,=10-6.6,所以曲线M、N分别表示pH与和pH与的关系的关系。
【详解】A.根据分析可知曲线M表示pH与的关系,A正确;
B.===104,B正确;
C.图中a点对应溶液中存在电荷守恒:且此时,所以有:,a点pH=2.6,则,所以,C错误;
D.初始溶质为,呈酸性,电离出的氢离子抑制水的电离,完全反应时生成,水解呈碱性,促进水的电离,所以由到完全生成的过程水的电离程度一直增大,则溶液pH从2.6到6.6的过程中,水的电离程度逐渐增大,D正确;
故选C。
15. 向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入CaCl2溶液,测得溶液中离子浓度的关系如图。下列说法不正确的是
A. a、b两点对应的溶液中pH较大的为a点
B. 向b点溶液中通入CO2可使b点溶液向c点溶液转化
C. b点对应的溶液中存在:2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(CO)+c(OH-)+c(Cl-)
D. c点后可能发生反应:Ca2++HCO=CaCO3+H+
【答案】D
【解析】
【分析】在溶液中电离的离子方程式为:,,,纵坐标越大,pH 越小。
【详解】A.a点纵坐标小于b点,则a、b两点对应的溶液中pH较大的为a点,A正确;
B.向b点溶液中通入,发生反应:,pH降低,纵坐标增大;b点时溶液中已生成沉淀,向溶液中通入,发生反应,使增大,横坐标增大,可使b点溶液向c点溶液转化,B正确;
C.b点对应的溶液中,则,写出溶液中的电荷守恒式:,代入得C选项表达式,C正确;
D.若按选项中反应,生成的会与、反应,实际反应为,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共3小题,共55分。
16. 氢镍电池是目前使用最广的含镍电池,废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、MnO2、石墨粉等)进行湿法处理的流程如图所示:
已知:①Ni2+可形成[Ni(NH3)6]2+;
②Ksp(MgF2)=6.4×10-8;
③H2SO4第一步完全电离,Ka(HSO)=1.1×10-2;
④酸浸时MnO2转化为Mn2+
回答下列问题:
(1)能提高“酸浸”速率的措施有___________(任写一种)。
(2)若滤渣1的成分为La2(SO4)3·Na2SO4·xH2O,已知“沉镧”过程中沉镧率会受到溶液pH的影响。当pH过低(pH<2)时,沉镧率会降低,试分析沉镧率降低的原因___________。
(3)“沉镁”后滤液3中c(F-)≥___________mol·L-1(溶液中离子浓度1.0×10-5mol·L-1时认为该离子沉淀完全)。
(4)S2O中存在过氧键(-O-O-),“沉锰”反应的离子方程式为___________。
(5)“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为:①氨水不足___________;②氨水过量___________。母液中可提取出的循环利用的物质为___________(填化学式)。
(6)氢镍电池是人们有效利用氢能的一种手段,一种二次氢镍电池放电时的总反应为:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2,其中MH为吸附了氢原子的储氢合金。用该电池做电源,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH],装置如图所示。
①氢镍电池放电时电极B的电极反应式为___________。
②收集到[(CH3)4NOH]的区域是___________(填或d)。
③电解总反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)适当升高温度和搅拌等
(2)H+与SO结合成HSO而使La2(SO4)3·Na2SO4·xH2O的溶解平衡正向移动,降低沉镧率
(3)0.08 (4)
(5) ①. 加入氨水不足Ni2+沉淀不完全使镍沉淀率降低 ②. 加入氨水过量Ni2+易形成[Ni(NH3)6]2+离子,也会使镍沉淀率降低 ③. Na2SO4
(6) ①. ②. b ③.
【解析】
【分析】由题给流程可知,向负极材料中加入稀硫酸酸浸时,少量二氧化锰与负极中的金属材料在酸性条件下反应生成硫酸锰,NiO与稀硫酸反应生成Ni2+,镍、镧、铁、镁与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,石墨粉与稀硫酸不反应,过滤得到含有石墨粉的浸渣和含有可溶性硫酸盐的浸液;向浸液中加入硫酸钠溶液,将溶液中的镧离子转化为沉淀,过滤得到和滤液1;向滤液1调节pH至4.0的溶液中加入过氧化氢溶液将溶液中的铁元素转化为沉淀,过滤得到滤渣2和滤液2;向滤液2中加入氟化钠溶液,将镁离子转化为氟化镁沉淀,过滤得到含有氟化镁的滤渣3和滤液3;向滤液3调节pH约为5.0的溶液中加入过二硫酸铵溶液,将锰离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到二氧化锰和滤液4;向滤液4中加入氢氧化钠溶液,将镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到母液和氢氧化镍。
【小问1详解】
能提高“酸浸”速率的措施有:适当升高温度和搅拌等操作;
【小问2详解】
由信息知,“沉镧”工序中,镧离子形成后过滤分离出来,若溶液的,与结合成而使的溶解平衡正向移动,降低沉镧率;
【小问3详解】
“沉镁”后滤液3中时认为沉淀完全,;
【小问4详解】
由题意可知,沉锰发生的反应为溶液中锰离子与过二硫酸根离子反应生成二氧化锰、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
加入氨水不足使镍离子沉淀不完全、使得镍沉淀率低;易形成配离子,故“沉镍”时加入氨水过量使镍沉淀率低;母液中溶质主要为,处理后可得,在沉镧时可循环使用;
【小问6详解】
①氯离子在阳极放电生成氯气,则电极B为阳极,接氢镍电池的正极,由总反应,电池放电时正极的电极反应式为;
②氯离子在阳极放电生成氯气,阴极水放电生成氢气和氢氧根离子,透过阳离子交换膜进入左侧,与氢氧根离子结合生成四甲基氢氧化铵,收集到的区域是;
③四甲基氯化铵中氯离子在阳极放电生成氯气,阴极水放电生成氢气和氢氧根离子,最终生成四甲基氢氧化铵,电解总反应的化学方程式为。
17. Ⅰ. 自来水中氯离子的测定对人体健康有重要意义,实验室常用莫尔法测定水体中氯离子含量。实验过程如下:向水样中加入K2CrO4 (黄色) 溶液作指示剂,用AgNO3溶液滴定至终点。
已知:Ag2CrO4为不溶于水的砖红色沉淀;常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= 1.8×10-12。
回答下列问题:
(1)滴定时,应使用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)水样应调至中性或弱碱性,强酸性时加入K2CrO4溶液发生反应的离子方程式是___________。
(3)滴定达到终点的判断标志是___________。
(4)实验过程中测得数据如下表:
编号
1
2
3
V(水样)/mL
10.00
10.00
10.00
c(AgNO3)/ mol·L-1
0.0010
V(AgNO3)/mL
3.75
4.01
3.99
计算水样中氯离子的含量为___________mg/L。
(5)已知2AgCl+ CrO2Cl-+Ag2CrO4,计算出该反应的平衡常数为___________。
(6)下列情况会造成实验测定结果偏低的是___________。(填标号)
A. 滴定前,未使用标准液润洗滴定管
B. 滴定前,滴定管尖嘴悬挂有液滴
C. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
D. 滴定前尖嘴部分充满溶液,滴定结束时滴定管尖嘴有气泡
Ⅱ.以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。
向两份等量AgI、Ag2S固体中加入2mL 3mol·L-1硝酸,水浴加热。AgI不溶解;盛有Ag2S的试管中黑色固体逐渐减少,有无色气泡产生,溶液中出现乳白色浑浊,试管口处气体略显红棕色,最终无黑色沉淀,有淡黄色沉淀。
(7)由“溶液中出现乳白色浑浊”推测Ag2S溶于硝酸经过两步反应:
i.Ag2S+2H+2Ag++H2S;
ii.写出ii的离子方程式:___________。
(8)实验室回收了一定质量AgI,欲将其转化为AgNO3溶液,实验所需试剂为___________。
【答案】(1)酸式 (2)
(3)当滴加最后半滴AgNO3溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失
(4)14.2 (5)1.8×10-8 (6)BCD
(7)3H2S+2NO+2H+=2NO↑+3S↓+4H2O
(8)Na2S溶液、稀HNO3
【解析】
【分析】本实验分为两部分:第一部分为莫尔法测定自来水中氯离子含量,以为指示剂,用标准溶液滴定,通过控制溶液酸碱性、判断滴定终点、处理实验数据计算氯离子浓度,并分析误差来源;第二部分以银盐为对象探究沉淀溶解规律,对比与在硝酸中的溶解性差异,推导的两步溶解反应,并设计转化为溶液的实验方案,综合考查沉淀溶解平衡、氧化还原反应与滴定实验的核心原理;
【小问1详解】
溶液因水解显酸性,且会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应使用酸式滴定管盛装;
【小问2详解】
强酸性条件下,会与发生平衡转化,生成,离子方程式为,该反应会降低浓度,影响指示剂显色,因此滴定需在中性或弱碱性条件下进行;
【小问3详解】
莫尔法滴定中,优先与反应生成白色沉淀,当完全沉淀后,过量的与反应生成砖红色沉淀,因此滴定终点的判断标志为:当滴加最后半滴溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
【小问4详解】
首先舍去异常值3.75 mL,计算2次有效数据的平均体积:;根据,;10.00 mL水样中的质量为,换算为每升含量:;
【小问5详解】
根据平衡常数定义,结合溶度积、,推导得;
【小问6详解】
A.滴定前未用标准液润洗滴定管,会稀释溶液,导致消耗体积偏大,结果偏高,A不符合题意;
B.滴定前滴定管尖嘴悬挂有液滴,读取的初始体积偏大,计算的消耗体积偏小,结果偏低,B符合题意;
C.滴定前仰视读数、滴定后俯视读数,会使读取的消耗体积偏小,结果偏低,C符合题意;
D.滴定前尖嘴充满溶液,滴定结束时尖嘴有气泡,会使读取的终点体积偏小,消耗体积偏小,结果偏低,D符合题意;
选BCD;
【小问7详解】
第一步生成的具有还原性,会被硝酸氧化,结合试管口出现红棕色气体(被氧化为),可知被氧化为、出现乳白色浑浊,被还原为,配平得离子方程式:;
【小问8详解】
根据实验现象,AgI不能直接溶于硝酸;的溶度积极小,可先与溶液反应,转化为更难溶的沉淀(),再用稀溶解,最终得到溶液,因此所需试剂为溶液、稀。
18. 乙烯是重要的工业原料,可用多种方法制备。
Ⅰ.CO2催化加氢法制乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH
已知:①H2、C2H4燃烧热的ΔH分别为:-285.8kJ/mol、-1411.0kJ/mol;
②H2O(l)=H2O(g) ΔH1 =+44.0kJ/mol
(1)该反应的ΔH=___________kJ/mol,该反应在___________(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(2)将CO2和H2按物质的量之比为2:3充入恒容密闭容器中,分别在不同催化剂条件下发生反应,测得相同时间CO2的转化率与温度的关系如图所示:
一定温度下,下列有关说法正确的是___________。
A.达平衡时,c(CO2):c(H2)一定为2:3
B.向反应体系中加入少量无水CaCl2固体,可提高C2H4的产率
C.b、d两状态下,化学反应速率一定相等
D.使用催化剂Ⅰ时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低
E.T5温度下,向容器中加入稀有气体,可提高CO2的转化率
Ⅱ.C2H2催化加氢法制乙烯:①C2H2(g)+H2(g) C2H4(g) ΔH1<0
过程中还可能发生副反应:②C2H2(g)+2H2(g) C2H6(g) ΔH2<0
(3)一定条件下,使用某含Co催化剂,在不同温度下测得产物选择性(生成目标产物的指定反应物消耗量/指定反应物的总消耗量)如图所示(反应均未达平衡)。
在120~240℃范围内,反应①和反应②乙炔的转化速率大小关系为___________(填“>”“<”或“=”),理由为___________。
Ⅲ. CO2氧化C2H6制乙烯:C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH >0
(4)某催化剂催化过程中,在催化剂表面发生了一系列反应:
①CH3CH3→ CH3CH2• + H+ + e— ②CH3CH2•→ CH2=CH2+ H+ + e—
③CO2 + e— + H+→ •COOH ④___________。
则:④的反应式为___________。
(5)在C2H6与CO2反应制C2H4的过程中,还会发生副反应:C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g) ΔH >0
①在容器体积为1.0L,充入2mol C2H6和3mol CO2同时发生主、副反应,乙烷的平衡转化率为50%,乙烯的选择性为80%。主反应的平衡常数为___________(结果保留两位有效数字)。
②其他条件相同时,1mol C2H6与1mol CO2经相同反应时间测得如表实验数据:
实验
温度/K
催化剂
C2H4的产率%
实验1
400
催化剂1
55.0
400
催化剂2
62.3
实验2
500
催化剂1
68.5
500
催化剂2
80.1
已知两种催化剂的活性受温度影响不大,比较相同温度时,催化剂2催化下C2H4产率更高的原因是___________。
【答案】(1) ①. -127.8 ②. 低温
(2)BD (3) ①. > ②. 乙烯的选择性大于乙烷,说明反应①乙炔的转化速率大于反应②乙炔的转化速率
(4)
(5) ①. 0.57 ②. 催化剂2对主反应的选择性高
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律计算: 写出燃烧热的热化学方程式:
反应①;
反应②;
反应③:;
目标反应可由反应①反应②+4×反应③得到: ;该反应,反应后气体总物质的量减少,,根据自发,可知低温下反应自发。
【小问2详解】
A.起始投料比,反应按的比例消耗,平衡时浓度比不等于,A错误;
B.无水吸收生成物,平衡正向移动,产率提高,B正确;
C.b温度低于d,温度越高反应速率越快,因此d速率更大,C错误;
D.相同温度下,催化剂I作用下转化率更高,说明反应速率更快,活化能更低,D正确;
E.恒容容器充入稀有气体,各物质浓度不变,平衡不移动,转化率不变,E错误。
【小问3详解】
选择性为生成目标产物的乙炔消耗量/总乙炔消耗量,乙烯选择性始终大于乙烷,说明反应①(生成乙烯)的乙炔消耗速率更大,即。
【小问4详解】
总反应为,总反应减去前三步反应,即可得到反应④为。
【小问5详解】
①容器体积为,总消耗乙烷:,主反应消耗乙烷:,副反应消耗乙烷,列出变化量:
平衡时各物质浓度:,,,,。 主反应平衡常数;
②催化剂不改变平衡产率,相同温度下产率更高,说明催化剂2对主反应的选择性更好,加快主反应速率更多,相同时间得到更多产物。
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山西大学附中
2025—2026学年第一学期高二年级12月月考
化学试题
时长:75分钟 内容:化学反应原理 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 可用FeS除去废水中的Hg2+
B. 为防止金属腐蚀可采用离子注入的方法在金属表面形成钝化膜
C. 锂离子电池充电时锂离子从负极脱嵌,放电时锂离子从正极脱嵌
D. 加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 12g NaHSO4固体中含阳离子数目为0.1NA
B. 64g SO2和16g O2混合,充分反应后总分子数为NA
C. pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA
D. 1.0L 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液中CO的数目为NA
3. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
4. 下列说法与盐类水解有关的是
A. 氯化铁溶液可作印刷电路板的腐蚀液
B. 把NaHCO3溶液和Na[Al(OH)4]溶液混合生成Al(OH)3
C. 实验室盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶
D. 常温下等物质的量浓度的NH4NO3溶液比Cu(NO3)2溶液酸性弱
5. 下列叙述正确的是
A. 某溶液的,将此溶液稀释10倍后,溶液的,则
B. 在滴有酚酞的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
C. 常温下,盐酸的盐酸的
D. 常温下,若的盐酸与溶液混合后溶液的,则溶液的
6. 下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A. 铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:Fe+2HNO3(浓)=FeO+2NO2↑+H2O
B. 铁发生腐蚀生锈的反应:3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4·xH2O
C. 破损的镀锌铁皮在氨水中,锌电极上的电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-
D. 取铁腐蚀溶液滴入K3[Fe(CN)6]溶液:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
7. 由下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
分别测定0.10mol·L-1HCOONa和CH3COONa溶液的pH
HCOONa溶液的pH更小
结合H+的能力:HCOO->CH3COO-
B
向CuSO4溶液中通入H2S气体
出现黑色沉淀(CuS)
酸性:H2S<H2SO4
C
分别向含等物质的量的BaC2O4、CaC2O4悬浊液中,加入等体积2mol·L-1乙酸,加热
仅BaC2O4完全溶解
溶度积常数:BaC2O4>CaC2O4
D
向Na2HPO4溶液中滴加AgNO3溶液
出现黄色沉淀(Ag3PO4)
Na2HPO4发生了水解反应
A. A B. B C. C D. D
8. 下图为氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。下列说法不正确的是
A. 电极A为阳极,发生氧化反应生成氯气
B. 电极B可以采用石墨或铁
C. 饱和NaCl从b处进,NaOH溶液从c处出
D. 当外电路转移1mol电子,离子交换膜迁移1mol OH-
9. 金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。对海水中钢闸门的防腐措施如图。下列说法正确的是
A. 辅助阳极材料自身失去电子
B. 钢闸门表面腐蚀电流为零时,阳极上不发生化学反应
C. 钢闸门不被保护时,越靠近底端腐蚀越严重
D. 外加电压改变时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O=4OH-
10. SDFZ某实验组探究室温下SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1mol·L-1NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A. 实验1所得溶液中:c(HSO)+2c(SO)>c(H+)
B. 实验2所得溶液中:c(SO)>c(HSO)
C. 实验2所得溶液蒸干、灼烧后得到纯净Na2SO3固体
D. 实验3所得溶液中:c(SO)>c(Mn2+)
11. 根据下列图示所得结论不正确的是
A. 甲是恒温密闭容器中发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)时,c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
B. 乙表示恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)时,其他条件相同时改变温度,n(CH3OH)随时间变化的曲线,说明反应ΔH<0
C. 丙是恒温密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应,达到平衡时NH3的体积分数随N2的起始物质的量的变化曲线,则H2的转化率:b>a>c
D. 丁表示NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的电导率变化趋势
12. 一种自充电盐水电池植入到肿瘤表面可用于抗肿瘤治疗。电池放完电后,无需外接电源即能实现某个电极化学自充电,该电极材料充放电原理如图。
下列说法不正确的是
A. 放电时,该电极为电池正极
B. 放电过程中,外电路通过0.02 mol电子,该材料质量增加0.02 g
C. 化学自充电时电能转化为化学能
D. 化学自充电时发生的反应可表示为:2PNTCDA-H+nO2→2PNTCDA+2nH2O
13. 常温下,浓度均为0.001mol·L-1的HClO和ClO混合溶液体系,存在反应:
I.HClO+2ClO+H+2ClO2++H2O
II.HClO+ClOClO+Cl-+H+
初始pH=2.5的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的微粒为ClO
B. 0~2s内,c(H+)逐渐减小
C. 0~2s内,HClO的平均反应速率为2.9×10-4mol·L-1·s-1
D. 体系中v正(HClO):v逆(ClO2)=1:2时,反应I达到化学平衡状态
14. 常温下将溶液滴加到溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示(纵坐标为)。下列叙述错误的是
A. 曲线M表示pH与的关系
B. = 104
C. 图中a点对应溶液中:
D. 溶液pH从2.6到6.6的过程中,水的电离程度逐渐增大
15. 向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入CaCl2溶液,测得溶液中离子浓度的关系如图。下列说法不正确的是
A. a、b两点对应的溶液中pH较大的为a点
B. 向b点溶液中通入CO2可使b点溶液向c点溶液转化
C. b点对应的溶液中存在:2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(CO)+c(OH-)+c(Cl-)
D. c点后可能发生反应:Ca2++HCO=CaCO3+H+
二、非选择题:本题共3小题,共55分。
16. 氢镍电池是目前使用最广的含镍电池,废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、MnO2、石墨粉等)进行湿法处理的流程如图所示:
已知:①Ni2+可形成[Ni(NH3)6]2+;
②Ksp(MgF2)=6.4×10-8;
③H2SO4第一步完全电离,Ka(HSO)=1.1×10-2;
④酸浸时MnO2转化为Mn2+
回答下列问题:
(1)能提高“酸浸”速率的措施有___________(任写一种)。
(2)若滤渣1的成分为La2(SO4)3·Na2SO4·xH2O,已知“沉镧”过程中沉镧率会受到溶液pH的影响。当pH过低(pH<2)时,沉镧率会降低,试分析沉镧率降低的原因___________。
(3)“沉镁”后滤液3中c(F-)≥___________mol·L-1(溶液中离子浓度1.0×10-5mol·L-1时认为该离子沉淀完全)。
(4)S2O中存在过氧键(-O-O-),“沉锰”反应的离子方程式为___________。
(5)“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为:①氨水不足___________;②氨水过量___________。母液中可提取出的循环利用的物质为___________(填化学式)。
(6)氢镍电池是人们有效利用氢能的一种手段,一种二次氢镍电池放电时的总反应为:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2,其中MH为吸附了氢原子的储氢合金。用该电池做电源,以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH],装置如图所示。
①氢镍电池放电时电极B的电极反应式为___________。
②收集到[(CH3)4NOH]的区域是___________(填或d)。
③电解总反应的化学方程式为___________。
17. Ⅰ. 自来水中氯离子的测定对人体健康有重要意义,实验室常用莫尔法测定水体中氯离子含量。实验过程如下:向水样中加入K2CrO4 (黄色) 溶液作指示剂,用AgNO3溶液滴定至终点。
已知:Ag2CrO4为不溶于水的砖红色沉淀;常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= 1.8×10-12。
回答下列问题:
(1)滴定时,应使用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)水样应调至中性或弱碱性,强酸性时加入K2CrO4溶液发生反应的离子方程式是___________。
(3)滴定达到终点的判断标志是___________。
(4)实验过程中测得数据如下表:
编号
1
2
3
V(水样)/mL
10.00
10.00
10.00
c(AgNO3)/ mol·L-1
0.0010
V(AgNO3)/mL
3.75
4.01
3.99
计算水样中氯离子的含量为___________mg/L。
(5)已知2AgCl+ CrO2Cl-+Ag2CrO4,计算出该反应的平衡常数为___________。
(6)下列情况会造成实验测定结果偏低的是___________。(填标号)
A. 滴定前,未使用标准液润洗滴定管
B. 滴定前,滴定管尖嘴悬挂有液滴
C. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
D. 滴定前尖嘴部分充满溶液,滴定结束时滴定管尖嘴有气泡
Ⅱ.以银盐为例探究沉淀溶解的反应规律。
向两份等量AgI、Ag2S固体中加入2mL 3mol·L-1硝酸,水浴加热。AgI不溶解;盛有Ag2S的试管中黑色固体逐渐减少,有无色气泡产生,溶液中出现乳白色浑浊,试管口处气体略显红棕色,最终无黑色沉淀,有淡黄色沉淀。
(7)由“溶液中出现乳白色浑浊”推测Ag2S溶于硝酸经过两步反应:
i.Ag2S+2H+2Ag++H2S;
ii.写出ii的离子方程式:___________。
(8)实验室回收了一定质量AgI,欲将其转化为AgNO3溶液,实验所需试剂为___________。
18. 乙烯是重要的工业原料,可用多种方法制备。
Ⅰ.CO2催化加氢法制乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH
已知:①H2、C2H4燃烧热的ΔH分别为:-285.8kJ/mol、-1411.0kJ/mol;
②H2O(l)=H2O(g) ΔH1 =+44.0kJ/mol
(1)该反应的ΔH=___________kJ/mol,该反应在___________(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(2)将CO2和H2按物质的量之比为2:3充入恒容密闭容器中,分别在不同催化剂条件下发生反应,测得相同时间CO2的转化率与温度的关系如图所示:
一定温度下,下列有关说法正确的是___________。
A.达平衡时,c(CO2):c(H2)一定为2:3
B.向反应体系中加入少量无水CaCl2固体,可提高C2H4的产率
C.b、d两状态下,化学反应速率一定相等
D.使用催化剂Ⅰ时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低
E.T5温度下,向容器中加入稀有气体,可提高CO2的转化率
Ⅱ.C2H2催化加氢法制乙烯:①C2H2(g)+H2(g) C2H4(g) ΔH1<0
过程中还可能发生副反应:②C2H2(g)+2H2(g) C2H6(g) ΔH2<0
(3)一定条件下,使用某含Co催化剂,在不同温度下测得产物选择性(生成目标产物的指定反应物消耗量/指定反应物的总消耗量)如图所示(反应均未达平衡)。
在120~240℃范围内,反应①和反应②乙炔的转化速率大小关系为___________(填“>”“<”或“=”),理由为___________。
Ⅲ. CO2氧化C2H6制乙烯:C2H6(g)+CO2(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH >0
(4)某催化剂催化过程中,在催化剂表面发生了一系列反应:
①CH3CH3→ CH3CH2• + H+ + e— ②CH3CH2•→ CH2=CH2+ H+ + e—
③CO2 + e— + H+→ •COOH ④___________。
则:④的反应式为___________。
(5)在C2H6与CO2反应制C2H4的过程中,还会发生副反应:C2H6(g)+2CO2(g) 4CO(g)+3H2(g) ΔH >0
①在容器体积为1.0L,充入2mol C2H6和3mol CO2同时发生主、副反应,乙烷的平衡转化率为50%,乙烯的选择性为80%。主反应的平衡常数为___________(结果保留两位有效数字)。
②其他条件相同时,1mol C2H6与1mol CO2经相同反应时间测得如表实验数据:
实验
温度/K
催化剂
C2H4的产率%
实验1
400
催化剂1
55.0
400
催化剂2
62.3
实验2
500
催化剂1
68.5
500
催化剂2
80.1
已知两种催化剂的活性受温度影响不大,比较相同温度时,催化剂2催化下C2H4产率更高的原因是___________。
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