精品解析:湖南省常德市临澧县第一中学2025-2026学年高二上学期12月月考化学试题
2026-07-02
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内容正文:
临澧一中2025年下学期高二年级第四次阶段性检测
化学
(满分:100分,时量:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Cu-64
(第I卷 选择题 共42分)
一、单选题(本题共14小题,每题3分,每个小题只有一个正确答案)
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法正确的是
A. 医疗上常用碳酸钡作射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”
B. 明矾和臭氧均可用作水处理剂且原理相同
C. 草木灰和铵态氮肥混合使用能使肥效增强
D. 工业上常用电解熔融的氯化钠制备金属钠
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 25℃,pH=12的NaOH溶液中含有的数目约为
B. 向含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中数目为
C. 在1L的溶液中,阴离子总数等于
D. 标准状况下,盛有11.2LCCl4的密闭容器中碳原子数为
3. 下列说法正确的是
A. 已知:H-H键、H-N键和N≡N键的键焓ΔH分别为436kJ·mol﹣1、391kJ·mol﹣1和946kJ·mol﹣1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=﹣92kJ·mol﹣1
B. 已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=﹣802.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为802.3kJ/mol
C. 已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则相同条件下,白磷比红磷稳定
D. 已知:H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=﹣57.3kJmol﹣1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=﹣114.6kJmol﹣1
4. 电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,下列说法正确的是
A. 放电时:负极反应是PbSO4+2e-=Pb+SO
B. 放电时:电池中硫酸的浓度不断增大
C. 充电时:阳极反应为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO
D. 充电时:铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
5. 下列方程式正确的是
A. 工业上用处理废水中的
B. 用与水反应制备
C. 用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D. 泡沫灭火器原理:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
6. 下列实验装置进行的相应实验,实验装置正确且与对应叙述相符的是
A. 用图1装置蒸发结晶获得晶体
B. 用图2装置测定锌与稀硫酸反应速率
C. 用图3装置探究压强对平衡的影响
D. 用图4装置准确测量中和反应反应热
7. 利用燃料电池电解制备并得到副产物,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. a极反应:
B. A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜
C. a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
D. 阳极室有氯气产生,阴极室中有氢气产生且浓度增大
8. 恒温密闭容器中,发生反应: △H<0。若按照的投料比充入容器,测得平衡时n(H2)和n(H2O)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. L线表示平衡时n(H2O)随温度的变化
B. 由图可知,温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.
D. 在等温相同体积下,通入与通入达到平衡时,的体积分数一样
9. 三级溴丁烷乙醇解的反应进程及势能关系如图(“”表示过渡态),有关说法错误的是
A. 三级溴丁烷的反应历程中只存在极性键的断裂和形成
B. 乙醇作为总反应的催化剂,可以降低活化能,加快速率,但不改变反应的反应热△H
C. 反应是决定总反应的速率
D. 由图可知总反应为放热反应
10. 室温下用0.1 mol∙L-1 Na2SO3溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如下图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,H2CO3电离平衡常数分别为Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11,忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。
下列说法正确的是
A. 0.1 mol∙L-1 Na2SO3溶液中:
B. NaHSO3溶液中:
C. “沉淀”分离后的滤液中:
D. “沉淀”时发生主要反应的离子方程式:
11. 一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A. 压强大小:
B. 温度升高,该反应的平衡常数增大
C. 条件下,该反应的平衡常数一定为
D. 条件下,的平衡转化率为
12. 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
13. 已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100℃),水的离子积KW=1.0×10-12mol2·L-2,下列说法中正确的是
A. 将pH=5的H2SO4溶液稀释100倍,pH=7
B. 0.001mol·L-1的H2SO4溶液,pH=3
C. 0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D. 将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2:9
14. T℃时,在的一元酸溶液中滴入溶液,溶液与溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A. T℃时,电离常数
B. M点所示溶液中
C. N点所示溶液中:
D. P点与Q点所示溶液中水的电离程度:
(第II卷 非选择题 共58分)
二、简答题
15. 已知:25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如表所示,。请回答下列问题:
化学式
电离平衡常数
(1)氢氰酸的电离方程式为___________,等浓度的三种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是___________。
(2)25℃时,向溶液中通入少量,反应的离子方程式为___________。
(3)25℃时,将的盐酸逐滴滴入的碳酸钠溶液中,当溶液中时,溶液的___________。
(4)25℃时,取的CH3COOH溶液,将其稀释1000倍。
①稀释前CH3COOH的电离度()约为___________%(保留三位有效数字)。
②在稀释过程中,随着CH3COOH溶液浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是___________(填标号)。
A.分子数 B. C. D.
③稀释到1000倍时溶液的pH的变化量___________3(填“>”、“<”或“=”)。
16. 草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。某实验小组想要测定某草酸溶液浓度,做了如下实验。请回答下列问题:
.学生甲用的溶液来测定未知浓度草酸溶液。
(1)准备与滴定:
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入标准溶液至“0”刻度线以上;
b.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
c.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
d.量取待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴指示剂溶液;
e.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
f.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是___________(填字母)。
②盛标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的___________操作(填字母)。
A. B. C. D.
(2)步骤d中应选择的指示剂为___________(选填“酚酞”或“甲基橙”)溶液。
(3)下列操作中可能使所测草酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填字母)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用草酸溶液润洗就直接注入草酸溶液,并移取的草酸溶液于 锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D. 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
.学生乙从菠菜中提取了粗草酸晶体(),配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
(4)滴定时应将溶液加入___________滴定管中(填“酸式”或“碱式”)。
(5)滴定终点现象为___________。
(6)三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
i
ii
iii
粗草酸晶体的纯度为___________%。(保留3位有效数字,,已知的相对分子质量为126)
17. 金属锰的用途非常广泛,涉及人类生产生活的方方面面,用含锰废料(主要成分为MnO2,含有少量Al2O3、Fe2O3、Fe3O4、MgO、SiO2等)制备锰的流程如图:
已知:I.25℃时几种难溶物的溶度积常数见表:
难溶物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
Mn(OH)2
MnF2
MgF2
溶度积(Ksp)
2.8×10-39
1.0×10-33
5.6×10-12
2.0×10-13
5.3×10-3
5.2×10-11
II.当溶液某离子浓度≤10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)MnF2中Mn的化合价为___________。
(2)“酸浸”前需将原料粉碎,目的是___________,“酸浸”时,充入的作___________(氧化/还原)剂。
(3)“滤渣1”的主要成分为___________ (填化学式),“氧化”中,“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“调pH”的作用是___________。若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2mol/L,则调pH的范围是4.7≤pH<___________ (保留两位有效数字)。
(5)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,除去附着其上的硫酸盐,检验沉淀是否洗净的方法是___________。
18. 是一种廉价的碳资源,可采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下三个反应:
①
②
③
回答下列问题:
(1)___________。
(2)关于反应①、②、③(K代表化学平衡常数)随(T代表温度)的变化图正确的是___________。
(3)某温度时在1L恒容的容器中加入和,若只发生①、②两个反应,已知此条件下甲醇的选择性为 [甲醇的选择性],平衡转化率为,该条件下反应②的平衡常数___________(结果保留两位小数)。
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和只发生反应①达到平衡,下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A. 起始若充入和,达平衡时的转化率将增大
B. 当时,该反应达到平衡状态
C. 若,当的体积分数保持不变时,该反应达到平衡状态
D. 单位时间内,断开的数目和断开的数目相同时,该反应达到平衡状态
(5)已知反应②可自发,则反应②的___________0(填“>”“<”或“=”);一定温度下,若只发生反应②达到平衡,测得各组分的平衡分压(即组分的物质的量分数×总压)如表中数据:
物质
CO2
H2
CO
H2O
分压(MPa)
0.25
0.25
0.75
0.75
维持相同的温度和总压,提高CO2的比例,使的平衡转化率提高到,则原料气中CO2和的物质的量之比为___________。
(6)利用该方法生产的甲醇可以制作燃料电池,写出用Pt作电极,在碱性条件下(足量NaOH溶液),甲醇燃料电池的负极反应方程式___________。
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临澧一中2025年下学期高二年级第四次阶段性检测
化学
(满分:100分,时量:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 O-16 Cu-64
(第I卷 选择题 共42分)
一、单选题(本题共14小题,每题3分,每个小题只有一个正确答案)
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法正确的是
A. 医疗上常用碳酸钡作射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”
B. 明矾和臭氧均可用作水处理剂且原理相同
C. 草木灰和铵态氮肥混合使用能使肥效增强
D. 工业上常用电解熔融的氯化钠制备金属钠
【答案】D
【解析】
【详解】A.医疗上用作钡餐的是,可与胃酸反应生成可溶性钡盐,有毒,不可内服,A错误;
B.明矾净水利用水解生成胶体的吸附性,臭氧净水利用其强氧化性,二者原理不同,B错误;
C.草木灰水解显碱性,与铵态氮肥混合时会反应生成,降低肥效,C错误;
D.钠是活泼金属,工业上常用电解熔融的方法制备金属钠,D正确;
故选 D。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 25℃,pH=12的NaOH溶液中含有的数目约为
B. 向含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中数目为
C. 在1L的溶液中,阴离子总数等于
D. 标准状况下,盛有11.2LCCl4的密闭容器中碳原子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.缺溶液的体积,无法计算25℃,pH为12的氢氧化钠溶液中含有的氢氧化钠的物质的量和氢氧根离子的数目,故A错误;
B.中性溶液中氢氧根离子浓度与氢离子浓度相等,由电荷守恒关系c(NH)+c(H+)=c(Cl—)+c(OH—)可知,向含的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性时,溶液中数目为,故B正确;
C.碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中水解使溶液中阴离子总数增大,所以在1L的溶液中,阴离子总数大于,故C错误;
D.标准状况下,四氯化碳为液态,无法计算11.2L四氯化碳的物质的量和含有的碳原子个数,故D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 已知:H-H键、H-N键和N≡N键的键焓ΔH分别为436kJ·mol﹣1、391kJ·mol﹣1和946kJ·mol﹣1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=﹣92kJ·mol﹣1
B. 已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=﹣802.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为802.3kJ/mol
C. 已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则相同条件下,白磷比红磷稳定
D. 已知:H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=﹣57.3kJmol﹣1,则H2SO4和Ba(OH)2反应:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=﹣114.6kJmol﹣1
【答案】A
【解析】
【详解】A.H-H键、H-N键和N≡N键的键焓ΔH分别为436kJ·mol﹣1、391kJ·mol﹣1和946kJ·mol﹣1,则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=(946+3×436-6×391)kJ·mol﹣1=﹣92kJ·mol﹣1,故A正确;
B.燃烧热要求H的指定产物为液态水,而该热化学方程式中水为气态,故B错误;
C.红磷转化为白磷正向吸热,因此红磷能量更低,红磷更稳定,故C错误;
D.已知H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应除生成2倍的水,还生成硫酸钡,则其反应热ΔH不等于2×(-57.3)kJ·mol-1=﹣114.6kJmol﹣1,故D错误;
故答案为:A。
4. 电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,下列说法正确的是
A. 放电时:负极反应是PbSO4+2e-=Pb+SO
B. 放电时:电池中硫酸的浓度不断增大
C. 充电时:阳极反应为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO
D. 充电时:铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,Pb为负极,电极反应是Pb+SO-2e-=PbSO4;PbO2为正极,正极电极反应:PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O;充电时,阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO,阴极反应: PbSO4+2e-=Pb+SO,据此分析;
【详解】A.放电时为原电池,负极发生氧化反应(失电子),正确的负极反应应为Pb+SO-2e-=PbSO4,A错误;
B.放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,H2SO4被消耗,浓度减小,B错误;
C.充电时,阳极发生氧化反应:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO,C正确;
D.充电时:铅蓄电池的“负极”即阴极,发生还原反应,应与充电器电源的负极相连,D错误;
故选C。
5. 下列方程式正确的是
A. 工业上用处理废水中的
B. 用与水反应制备
C. 用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D. 泡沫灭火器原理:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeS难溶于水,不能直接离解出S2⁻,正确反应为,A错误;
B.TiCl4水解生成TiO2·xH2O和HCl,方程式,B正确;
C.电解MgCl2溶液时,Mg2⁺会与OH⁻生成Mg(OH)2沉淀,方程式,C错误;
D.泡沫灭火器中Al3⁺与反应,,D错误;
故选B。
6. 下列实验装置进行的相应实验,实验装置正确且与对应叙述相符的是
A. 用图1装置蒸发结晶获得晶体
B. 用图2装置测定锌与稀硫酸反应速率
C. 用图3装置探究压强对平衡的影响
D. 用图4装置准确测量中和反应反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeSO4⋅7H2O是带结晶水的晶体,直接蒸发结晶会失去结晶水,且加热过程中亚铁离子易被氧化,无法获得目标晶体,需要采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,A错误;
B.锌与稀硫酸反应生成氢气,可通过注射器读取一定时间内生成氢气的体积,进而计算反应速率,装置正确,B正确;
C.若保持温度不变,反应前后气体分子数相等,改变压强平衡不移动,无法探究压强对平衡的影响,无法达到实验目的,C错误;
D.银是热的良导体,导热性强,使用银质搅拌器会造成热量散失,导致中和热测量不准确,中和热测定应该使用环形玻璃搅拌棒,D错误;
故选B。
7. 利用燃料电池电解制备并得到副产物,装置如图所示。下列说法不正确的是
A. a极反应:
B. A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜
C. a极上通入标况下甲烷,阳极室减少
D. 阳极室有氯气产生,阴极室中有氢气产生且浓度增大
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,左侧装置为甲烷燃料电池,通入甲烷的极为负极,氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为,通入氧气的b极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子,电极反应式为;右侧装置为电解池,与b极相连的石墨电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室,与极相连的石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室,所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液,在产品室得到磷酸二氢钙溶液。
【详解】A.由分析可知,通入甲烷的极为负极,氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水,电极反应式为,故A正确;
B.由分析可知,电解时,溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室、钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室、磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室,则A、C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,故B正确;
C.a极上通入2.24L甲烷,物质的量为0.1mol,根据电极反应可知转移电子为0.8mol,由电荷守恒可知,进入产品室的钙离子物质的量为,则阳极室减少钙离子物质的量为,故C错误;
D.由分析可知,与b极相连的石墨电极为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,与极相连的石墨电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液,故D正确;
答案选C。
8. 恒温密闭容器中,发生反应: △H<0。若按照的投料比充入容器,测得平衡时n(H2)和n(H2O)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. L线表示平衡时n(H2O)随温度的变化
B. 由图可知,温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.
D. 在等温相同体积下,通入与通入达到平衡时,的体积分数一样
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应正向放热,升高温度,平衡逆向移动,n(H2)增大,n(H2O)减小,故L线表示平衡时n(H2)随温度的变化,M线表示平衡时n(H2O)随温度的变化,故A错误;
B.温度升高,不管平衡如何移动,正逆反应速率均加快,故B错误;
C.时,,,升高温度,平衡逆向移动,a点时,设由升高为时,水的反应量为,由关系式可知,H2的物质的量增大1.5k,则,解得,,故C正确;
D.在等温相同体积下,通入、达到平衡时,相当于对通入、平衡体系加压,平衡正向移动,的体积分数增大,故D错误;
故选C。
9. 三级溴丁烷乙醇解的反应进程及势能关系如图(“”表示过渡态),有关说法错误的是
A. 三级溴丁烷的反应历程中只存在极性键的断裂和形成
B. 乙醇作为总反应的催化剂,可以降低活化能,加快速率,但不改变反应的反应热△H
C. 反应是决定总反应的速率
D. 由图可知总反应为放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.三级溴丁烷乙醇解的反应过程中C—Br和O—H键断裂,C—O、H—Br键形成,这些化学键均为极性键,A正确;
B.乙醇作为反应物参与反应生成(CH3)3COC2H5,乙醇不是催化剂,B错误;
C.活化能大的步骤,发生反应需消耗较多能量,反应难发生,反应速率较慢,其反应速率决定总速率,(CH3)3CBr→(CH3)3C++Br-的活化能最大,决定总反应的速率,故反应(CH3)3CBr+C2H5OH→(CH3)3C++Br-+ C2H5OH决定总反应的速率,C正确;
D.根据图示可知:反应物总能量大于生成物的总能量,该反应发生放出热量,反应为放热反应,D正确;
故合理选项是B。
10. 室温下用0.1 mol∙L-1 Na2SO3溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如下图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,H2CO3电离平衡常数分别为Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11,忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。
下列说法正确的是
A. 0.1 mol∙L-1 Na2SO3溶液中:
B. NaHSO3溶液中:
C. “沉淀”分离后的滤液中:
D. “沉淀”时发生主要反应的离子方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中,根据质子守恒:水电离出的与总浓度相等,结合1个生成、结合2个生成,因此正确关系为: ,系数错误,A错误;
B.溶液中,既电离又水解:电离常数:,水解常数:,,说明电离程度大于水解程度,因此,B错误;
C.“沉淀”分离后,滤液是的饱和溶液,达到沉淀溶解平衡,因此,C错误;
D.根据电离常数可知酸性:,根据强酸制弱酸,与反应生成沉淀和,离子方程式为:,D正确;
故选D。
11. 一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A. 压强大小:
B. 温度升高,该反应的平衡常数增大
C. 条件下,该反应的平衡常数一定为
D. 条件下,的平衡转化率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,因此,故A错误;
B.由图可知,升高温度,NO转化率减小,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小,故B错误;
C.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,故C错误;
D.条件下,平衡时NO转化率为20%,NO和按物质的量之比2∶1充入反应容器,且按2∶1反应,二者转化率相等,即的平衡转化率为20%,故D正确;
故选D。
12. 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。
13. 已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100℃),水的离子积KW=1.0×10-12mol2·L-2,下列说法中正确的是
A. 将pH=5的H2SO4溶液稀释100倍,pH=7
B. 0.001mol·L-1的H2SO4溶液,pH=3
C. 0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D. 将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2:9
【答案】D
【解析】
【详解】A.在100℃的温度下,水的离子积KW=1.0×10-12mol2·L-2,则中性溶液pH为6,酸性溶液pH<6,碱性溶液pH>6,将pH=5的H2SO4溶液稀释100倍,pH无限接近于6,不会大于6,A错误;
B.0.001mol·L-1的H2SO4溶液,氢离子浓度为0.002mol·L-1,则溶液pH=3-lg2,B错误;
C.0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,氢离子和氢氧根恰好完全反应,混合溶液显中性,C错误;
D.将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液的pH=7,混合溶液中,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2∶9,D正确;
故选D。
14. T℃时,在的一元酸溶液中滴入溶液,溶液与溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A. T℃时,电离常数
B. M点所示溶液中
C. N点所示溶液中:
D. P点与Q点所示溶液中水的电离程度:
【答案】D
【解析】
【详解】A.,P点溶液的pH=3,则c(H+)=1×10-3mol/L,c(R-)≈c(H+),c(HR) ≈0.1mol/L,则常温下HR电离平衡常数,A正确;
B.M点溶液中存在电荷守恒c(OH-)+c(R-)=c(H+)+(Na+),常温下pH=7,溶液显中性,则c(OH-)=c(H+),则,B正确;
C.N点HR可能恰好完全反应溶质为NaR,也可能氢氧化钠稍微过量溶质为NaR和NaOH混合溶液,但无论何种情况,均呈现碱性,由电荷守恒知,则,C正确;
D.P点为HR溶液,酸会抑制水的电离,Q点氢氧化钠过量,溶质为Na2R和NaOH,盐水解会促进水的电离,碱会抑制水的电离,根据P点pH=3得P点,根据Q点pH=12得,Q点的氢氧根离子浓度大于P点的氢离子浓度,即Q点对水电离的抑制作用大于P点,则水的电离程度:P>Q,D错误;
故选D。
(第II卷 非选择题 共58分)
二、简答题
15. 已知:25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如表所示,。请回答下列问题:
化学式
电离平衡常数
(1)氢氰酸的电离方程式为___________,等浓度的三种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是___________。
(2)25℃时,向溶液中通入少量,反应的离子方程式为___________。
(3)25℃时,将的盐酸逐滴滴入的碳酸钠溶液中,当溶液中时,溶液的___________。
(4)25℃时,取的CH3COOH溶液,将其稀释1000倍。
①稀释前CH3COOH的电离度()约为___________%(保留三位有效数字)。
②在稀释过程中,随着CH3COOH溶液浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是___________(填标号)。
A.分子数 B. C. D.
③稀释到1000倍时溶液的pH的变化量___________3(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. HCNH+ +CN- ②. CH3COOH>H2CO3>HCN
(2)CN-+CO2+H2O=HCN+
(3)8 (4) ①. 1.34 ②. BD ③. <
【解析】
【小问1详解】
HCN为弱酸,发生可逆电离,电离方程式为HCNH+ +CN-;二元弱酸以第一步电离为主,等浓度的三种酸,电离平衡常数越大,电离产生的氢离子浓度越大,酸性越强,根据表格数据可知,酸性从强到弱为CH3COOH>H2CO3>HCN;
【小问2详解】
由电离平衡常数可知,酸性H2CO3>HCN>,所以反应生成HCN和NaHCO3,不能生成CO2,反应的化学方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+;
【小问3详解】
Ka1= ,Ka2= ,Ka1∙ Ka2=,,因此c2(H+)≈1.0×10-16,c(H+)=1.0×10-8,pH=8。
【小问4详解】
①根据表格数据可知,醋酸的电离平衡常数Ka =1.8×10-5,设0.1mol/L溶液的电离度为α,则有=1.8×10-5,,解得α=×10-2≈0.0134=1.34%;
②CH3COOH的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,稀释后平衡正向移动,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小。
A.稀释时CH3COOH的电离平衡正向移动,CH3COOH分子式减少,A不符合题意;
B.根据上述分析,c(H+)减小,Kw= c(H+) c(OH-)不变,因此c(OH-)增大,B符合题意;
C.根据上述分析,c(H+)减小,C不符合题意;
D.Ka=,温度不变时Ka不变,由于c(CH3COO-)减小,因此增大,D符合题意;
故选BD;
③强酸加水稀释1000倍时,pH增大3(常温下不能跨过7),但CH3COOH是弱酸,溶液中有大量没有电离的CH3COOH分子,加水稀释促进醋酸的电离,因此加水稀释1000倍,pH变化<3。
16. 草酸广泛分布在植物、动物和真菌体内。某实验小组想要测定某草酸溶液浓度,做了如下实验。请回答下列问题:
.学生甲用的溶液来测定未知浓度草酸溶液。
(1)准备与滴定:
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入标准溶液至“0”刻度线以上;
b.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
c.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
d.量取待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴指示剂溶液;
e.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
f.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是___________(填字母)。
②盛标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的___________操作(填字母)。
A. B. C. D.
(2)步骤d中应选择的指示剂为___________(选填“酚酞”或“甲基橙”)溶液。
(3)下列操作中可能使所测草酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填字母)。
A. 水洗涤后的酸式滴定管未用草酸溶液润洗就直接注入草酸溶液,并移取的草酸溶液于 锥形瓶中
B. 滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C. 读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D. 滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
.学生乙从菠菜中提取了粗草酸晶体(),配制成溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
(4)滴定时应将溶液加入___________滴定管中(填“酸式”或“碱式”)。
(5)滴定终点现象为___________。
(6)三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
i
ii
iii
粗草酸晶体的纯度为___________%。(保留3位有效数字,,已知的相对分子质量为126)
【答案】(1) ①. ad ②. C
(2)酚酞 (3)CD
(4)酸式 (5)加入最后半滴酸性高锰酸钾溶液后,溶液颜色从无色变为粉红色,且半分钟内不变色
(6)84.0
【解析】
【分析】该题围绕草酸溶液浓度测定设计了两组实验:学生甲以 NaOH 标准溶液滴定未知浓度草酸溶液,考查滴定操作步骤正误、指示剂选择、半滴操作及误差分析;学生乙对菠菜提取的粗草酸晶体进行纯度测定,先配制溶液,再用酸性标准溶液滴定,涉及滴定管选择、终点现象判断及结合三次实验数据计算纯度,整体涵盖酸碱中和滴定与氧化还原滴定的核心操作、现象、误差分析及定量计算;
【小问1详解】
①a.碱式滴定管在洗涤后未用NaOH标准溶液润洗,使标准溶液被稀释,实际消耗的标准溶液会偏多,滴定结果(草酸的浓度)会偏大,a错误;
d.锥形瓶用待测液润洗会使锥形瓶内待测液中实际草酸的物质的量偏大,导致滴定结果偏大,d错误;其余均正确,故选ad;
②排除碱式滴定管尖嘴中气泡的方法为:将碱式滴定管的橡胶管部分稍微向上弯曲,挤压玻璃小球,快速放液排除气泡,故选C;
【小问2详解】
NaOH与草酸的滴定终点的溶质为,水解使溶液显碱性,故指示剂应选择酚酞;
【小问3详解】
A.水洗涤后的酸式滴定管未用草酸溶液润洗就直接注入草酸溶液,滴定管中残留的水会使草酸溶液被稀释,则测定的草酸浓度会偏低,A不符合题意;
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,是正确操作,对浓度测定不会造成影响,B不符合题意;
C.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数,会使读取的标准液用量偏大,则草酸浓度的计算值会偏大,C符合题意;
D.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则消耗NaOH溶液体积的读数偏大,导致滴定结果偏高,D符合题意;
【小问4详解】
溶液有强氧化性(能够腐蚀橡胶管),所以应装在酸式滴定管;
【小问5详解】
用标准溶液滴定草酸,滴定终点会显示出的颜色,则滴定终点现象为:加入最后半滴酸性高锰酸钾溶液后,溶液颜色从无色变为粉红色,且半分钟内不变色;
【小问6详解】
三次滴定消耗标准溶液的体积分别为20.02 mL、21.50 mL、19.98 mL,第二次数据偏差太大,舍去,平均体积为20.00 mL,则,根据离子方程式得 ,因此粗草酸晶体中,因此粗草酸晶体的纯度为。
17. 金属锰的用途非常广泛,涉及人类生产生活的方方面面,用含锰废料(主要成分为MnO2,含有少量Al2O3、Fe2O3、Fe3O4、MgO、SiO2等)制备锰的流程如图:
已知:I.25℃时几种难溶物的溶度积常数见表:
难溶物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
Mn(OH)2
MnF2
MgF2
溶度积(Ksp)
2.8×10-39
1.0×10-33
5.6×10-12
2.0×10-13
5.3×10-3
5.2×10-11
II.当溶液某离子浓度≤10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)MnF2中Mn的化合价为___________。
(2)“酸浸”前需将原料粉碎,目的是___________,“酸浸”时,充入的作___________(氧化/还原)剂。
(3)“滤渣1”的主要成分为___________ (填化学式),“氧化”中,“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“调pH”的作用是___________。若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2mol/L,则调pH的范围是4.7≤pH<___________ (保留两位有效数字)。
(5)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,除去附着其上的硫酸盐,检验沉淀是否洗净的方法是___________。
【答案】(1)+2 (2) ①. 增大接触面积,提高反应速率 ②. 还原
(3) ①. SiO2 ②.
(4) ①. 除去铁铝元素 ②. 8.0
(5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加适量HCl酸化后,加入几滴BaCl2溶液,若无白色沉淀,证明沉淀已经洗净(合理即可)
【解析】
【分析】含锰废料(主要成分为,含有少量、、、、等)加入稀硫酸酸化,然后用还原,溶液中有、、、、、,进入滤渣1分离。加入将氧化为,用氨水调pH除去、,用将转化为除去,加入将转化为,在空气中煅烧生成二氧化锰,而后经过铝热反应生成锰单质。
【小问1详解】
正负化合价代数和为0,F呈-1价,中Mn的化合价为+2价;
【小问2详解】
接触面积越大,反应速率越快,则“酸浸”前需将原料粉碎,目的是增大接触面积,提高反应速率;“酸浸”时,充入的作还原剂;
【小问3详解】
据分析,“滤渣1”的主要成分为,根据流程可知,“氧化”时将氧化为,则“氧化”时发生反应的离子方程式主要为;
【小问4详解】
调pH是为了完全沉淀、,以除去铁铝元素;因与的组成相似,,先沉淀完全,后沉淀完全,则调pH的范围应用进行计算,将代入其中计算得,,则需才能将完全沉淀;而不能发生沉淀,由,将代入计算得,则,综上范围为:;
【小问5详解】
生成的沉淀需充分洗涤,除去附着其上的硫酸盐,可以通过检验是否残留有硫酸根离子来作为依据,所以实验操作为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加适量酸化后,加入几滴溶液,若无白色沉淀,证明沉淀已经洗净。
18. 是一种廉价的碳资源,可采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该反应体系中涉及以下三个反应:
①
②
③
回答下列问题:
(1)___________。
(2)关于反应①、②、③(K代表化学平衡常数)随(T代表温度)的变化图正确的是___________。
(3)某温度时在1L恒容的容器中加入和,若只发生①、②两个反应,已知此条件下甲醇的选择性为 [甲醇的选择性],平衡转化率为,该条件下反应②的平衡常数___________(结果保留两位小数)。
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和只发生反应①达到平衡,下列有关说法正确的是___________(填字母)。
A. 起始若充入和,达平衡时的转化率将增大
B. 当时,该反应达到平衡状态
C. 若,当的体积分数保持不变时,该反应达到平衡状态
D. 单位时间内,断开的数目和断开的数目相同时,该反应达到平衡状态
(5)已知反应②可自发,则反应②的___________0(填“>”“<”或“=”);一定温度下,若只发生反应②达到平衡,测得各组分的平衡分压(即组分的物质的量分数×总压)如表中数据:
物质
CO2
H2
CO
H2O
分压(MPa)
0.25
0.25
0.75
0.75
维持相同的温度和总压,提高CO2的比例,使的平衡转化率提高到,则原料气中CO2和的物质的量之比为___________。
(6)利用该方法生产的甲醇可以制作燃料电池,写出用Pt作电极,在碱性条件下(足量NaOH溶液),甲醇燃料电池的负极反应方程式___________。
【答案】(1)-90.4
(2)B (3)0.11 (4)A
(5) ①. > ②. 9:5
(6)CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,,所以。
【小问2详解】
根据方程式列式,反应①、②、③的平衡常数表达式分别为、、,整理得。当、相等时,,即,故选图B。
【小问3详解】
容器体积为1 L,初始,平衡转化率为50%,故反应的总物质的量为;甲醇选择性为60%,根据公式,生成,即反应①生成。在方程式中,各物质的变化量之比等于化学计量数之比,所以反应①消耗,反应②消耗;则反应①各物质的变化量列式得,反应②各物质的变化量列式得,所以平衡时各物质的浓度: ,,,反应②平衡常数
【小问4详解】
A.恒容下,反应物投料加倍,相当于增大压强,反应①是气体分子数减少的反应,加压平衡正向移动,转化率增大,A正确;
B.平衡时也应该满足速率比等于系数比,应为,B错误;
C.若,设转化,列三段式,则体积分数为,恒为定值,不能判断平衡,C错误;
D.断开键为正反应,断开键为逆反应,但是断开键是用表示的反应速率,而断开键既可以是用、也可以是用表示的反应速率;1个甲醇中含有1个键,1个中含有2个键;无法确定具体的比值,D错误;
故选A。
【小问5详解】
反应②的,而该反应可以自发进行,说明可以为负数,则。根据表中数据,可求得该温度下反应②的分压平衡常数为,温度不变,平衡常数不变。设原料气中为、为时,可使的平衡转化率提高到90%。列三段式,总压不变,为,平衡时气体的总物质的量为,则分压平衡常数,,所以当和的物质的量之比为时,可使的平衡转化率提高到90%。
【小问6详解】
甲醇燃料电池负极为甲醇失电子,碱性条件下甲醇转化为,配平得电极反应式为。
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