内容正文:
衡阳县2026年上学期高一创新实验班期末质量检测试题
化学
考生注意:
1.本试卷共两大题,18小题,满分100分,考试时量75分钟。
2.试卷分为试题卷和答题卡两个部分;答题前,考生务必将自己的姓名、考号、学校填在试题卷和答题卡上。
3.将答案写在答题卡上,写在试题卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Mg-24,Al-27,S-32,Cl-35.5,K-39,Ca-40,Fe-56,Cu-64,Mn-55,Ba-137。
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个正确答案)
1. 化学与科学技术、社会环境息息相关。下列说法不正确的是
A. 近期华为发布的Mate80系列手机的芯片材料主要为晶体硅
B. 医疗上常用“钡餐”作X射线透视肠胃的内服药剂,其主要成分是BaCO3
C. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液
D. 新疆棉是世界上最好的棉花之一,棉花为天然纤维
2. 下列事实对应的离子方程式正确的是
A. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:
B. 向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液:
C. 向氯化铜溶液中通入硫化氢:
D. 相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1:2反应:
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 室温下,46克NO2和N2O4的混合物中,含氧原子的数目为2NA
B. 1 mol SO2与0.5 mol O2混合后充分反应,生成的SO3分子数目为NA
C. 1 L 溶液中所含数目为0.1 NA
D. 标准状况下,2.24 L CH2Cl2含有的分子数为0.1 NA
4. 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. 滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中:H+、Cu2+、SO、Cl-
B. 加入铝粉能生成H2的溶液中:Na+、Mg2+、NO、Cl-
C. 0.1mol•L-1的NaClO溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO
D. =1.0×1012的溶液中:Na+、Ba2+、NO、HCO
5. ZnS可用于制备光学材料。由闪锌矿(含ZnS、FeS及少量CdS等)制备ZnS的过程如图所示。25℃,,。
下列说法正确的是
A. “酸浸”时,可用硝酸代替和
B. “除铁”时,生成的滤渣为
C. “除镉”后,若溶液中,则
D. “调”时,可加入
6. 、、、为原子序数依次增大的短周期元素。和同主族,位于第二周期,和原子序数之和等于的核外电子数。化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. 非金属性:
B. 原子半径:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. 气态氢化物的稳定性:
7. 根据下列实验过程,能达到相应实验目的的是
选项
实验过程
实验目的
A
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液
比较和溶度积常数的大小
B
时,将的一元酸和溶液分别加水稀释至原溶液体积的100倍,再用计测,数值分别为4.5、4.0
验证:()
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
往的溶液中加的溶液后充分振荡,再加入4滴溶液
探究和的反应是否有限度
A. A B. B C. C D. D
8. 以某含Cu(Ⅱ)微粒为催化剂,将汽车尾气中含氮物质转化为无毒无害物质的催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 中氮元素的化合价为和
B. ②③④⑤状态对应含铜物质均为中间产物,①状态对应含铜物质是催化剂
C. ②→③过程,反应方程式为
D. ⑤→①过程,每生成转移3 mol电子
9. 乙醇是一种无毒且可再生的能源。直接乙醇燃料电池一度引起人们的研究兴趣,其装置如图所示。下列说法错误的是
A. 该装置工作时电子由M极流出经电解液流向N极
B. M极的电极反应式为
C. 该装置工作一段时间后,KOH溶液的浓度降低
D. 空气中的氧气在正极被消耗,故废气中主要含
10. 分枝酸可用于生化研究,其结构简式如下图。下列关于分枝酸的叙述错误的是
A. 该有机物分子中含羧基
B. 该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 1 mol分枝酸可以和3 mol H2发生加成反应
D. 该有机物可使溴的四氯化碳、酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同
11. 常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A. 浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B. 用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C. 0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D. 0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl-)>c(H+)
12. 用Na2CO3溶液浸泡重晶石(主要含BaSO4,假设杂质不与Na2CO3反应),能将BaSO4转化为BaCO3,(已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=5.0×10-9),下列说法不正确的是
A. BaCO3饱和溶液中存在:c(H+)+1.0×10-8mol⋅L-1=2c()+c(OH−)+c()
B. 25℃时,实验测量BaCO3的溶解度大于用Ksp(BaCO3)计算的溶解度,主要原因是发生水解
C. 该反应的平衡常数为0.02
D. 若不考虑的水解,要使2.33 gBaSO4恰好完全转化为BaCO3,则至少需要浓度为1.0 mol·L-1Na2CO3溶液510 mL。
13. 汽车尾气净化反应为,,。向1 L密闭容器中充入、,测得NO和CO的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 当体系中和浓度比不变时反应达到平衡状态
B. 段反应速率
C. 向同温、同容积的两个密闭容器中分别充入气体:(甲)、,(乙)、,恒温、恒容下反应达平衡时,容器内压强:
D. 该温度下,上述反应的平衡常数
14. 下,利用NaOH溶液吸收尾气后的溶液中含硫微粒A、B、C的物质的量分数用表示,如【各含硫微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 时,主要含硫微粒为
B. 时,溶液中离子浓度关系:
C. 的数量级为,的数量级为
D. c点时,溶液
二、非选择题(4小题,共58分)
15. 已知:①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应:;
②红热的铜能与氮的氧化物反应。某化学小组设计实验探究一氧化氮和铜反应的氧化产物,装置如图(部分夹持装置未画出)。
(1)①a管的作用是_____________,C装置的作用是_______________。
②装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯,这样操作的目的是___________________________________________________。
(3)为了探究氧化产物是否含有,取少量完全反应后的产物,进行如下实验:
(甲)加入足量的稀硝酸,观察是否完全溶解
(乙)加入足量的稀硫酸,观察是否完全溶解
(丙)加入足量的浓硝酸,观察是否完全溶解
其中,能达到实验目的的是_________(填代号)。
(4)查文献发现:铜与浓硝酸反应一旦发生就变快,是因为开始生成的溶于水形成(弱酸,不稳定,易分解),它再与Cu反应,反应就加快。对生成后反应变快的原因进行探究:
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
取B中溶液,加入一定量固体,再加入铜片
立即产生无色气体,液面上方呈红棕色
Ⅱ
取B中溶液,放置一段时间,溶液变为无色,再加入铜片
产生无色气体,较Ⅰ慢;液面上方呈浅红棕色
实验中“放置一段时间”的目的是_________________,说明氧化Cu的反应速率比氧化Cu快。
(5)某同学将铜片放入盛有稀的试管中,开始无明显现象,逐渐有小气泡产生,液面上方出现浅红棕色,溶液呈蓝色。结合上述实验,分析判断该反应慢的原因,除了硝酸浓度小、反应温度较低影响反应速率外,另一个重要原因是______________________________________。
16. 高中化学涉及的平衡理论主要包括化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等,它们在工农业生产中都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:。
关于合成氨工艺流程,下列理解正确的是______________(填标号)。
A. 控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能大的平衡转化率和快的反应速率
B. 不断将液氨移去,有利于反应正向进行
C. 当温度、压强一定时,在原料气(和比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D. 分离空气可得,通过天然气和水蒸气转化可得,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
(2)部分弱电解质的电离常数如下表所示。
物质
HCN
电离常数(常温下)
①常温下,HCN溶液中,约为_____________。
②运用上述电离常数及物质的特性,写出少量通入溶液中反应的离子方程式:_______________。
③常温下,溶液中及含碳微粒浓度由大到小的顺序为___________________。
(3)某温度下纯水中的,若温度不变,向该纯水中滴入稀盐酸,使,此时溶液中由水电离产生的____________。
(4)已知氢氟酸中存在电离平衡:,要使溶液中增大,可以采取的措施是_____________(填标号)。
A. 加少量烧碱 B. 通入少量气体
C. 通入少量气体 D. 加水
(5)常温下,的盐酸和的溶液混合后溶液的,则______________。(忽略密度不同对溶液混合体积的影响)
(6)在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是__________。
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
PH
11
11
3
3
A.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小
B.分别取稀释至,四种溶液的:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
17. 四川盆地周边的龙门山等区域是重要的锰矿成矿带,水锰矿常作为其他锰矿物(如软锰矿、硬锰矿)的共生或伴生矿物出现。某化工企业以水锰矿[主要成分为MnO(OH),还含有少量Fe2O3、SiO2及微量CaO、Al2O3]为原料,结合硫酸生产副产的SO2,设计以下绿色工艺流程制备马日夫盐[],该产品可用于大型机械设备表面处理,形成防锈保护层,起到防锈效果。
已知:25℃时,金属离子在水溶液中以氢氧化物形成沉淀时,溶液中的pH见下表。
沉淀物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
7.0
2.7
7.7
4.0
沉淀完全时的pH
9.6
3.7
9.8
5.2
①已知:
②当溶液中剩余的某金属离子浓度时,通常认为该金属离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分为______(化学式)。
(2)“溶浸”过程中主要成分发生反应的化学方程式为______。
(3)“氧化除杂”步骤中加入MnO2是为了把______氧化,加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围______。
(4)加入NaF可以使Ca2+转化为CaF2,沉淀除去,要使Ca2+完全沉淀,该步骤中应控制溶液中浓度不小于______mol/L。
(5)“沉锰”步骤中Mn2+转化为MnCO3沉淀,反应的离子方程式为______,“酸浸”后经一系列操作包括______过滤,洗涤,干燥。
18. 利用CO2和H2合成甲醇(CH3OH),在催化剂作用下涉及以下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)____________。
(2)反应ⅲ的反应历程如图1所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用“”标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为____________。
(3)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图2所示。
①温度选择_______(填“”“”或“”)时,反应体系内甲醇的产量最高。
②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________。
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数的变化关系如图3所示。(已知:分压总压该气体的物质的量分数;压强的单位为)
③反应ⅱ的变化关系对应图3中____________(填“”或“”)。
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,平衡时,则____________。
⑤当体系总压为时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为,反应ⅰ的____________(用分数表示)。
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衡阳县2026年上学期高一创新实验班期末质量检测试题
化学
考生注意:
1.本试卷共两大题,18小题,满分100分,考试时量75分钟。
2.试卷分为试题卷和答题卡两个部分;答题前,考生务必将自己的姓名、考号、学校填在试题卷和答题卡上。
3.将答案写在答题卡上,写在试题卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Mg-24,Al-27,S-32,Cl-35.5,K-39,Ca-40,Fe-56,Cu-64,Mn-55,Ba-137。
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个正确答案)
1. 化学与科学技术、社会环境息息相关。下列说法不正确的是
A. 近期华为发布的Mate80系列手机的芯片材料主要为晶体硅
B. 医疗上常用“钡餐”作X射线透视肠胃的内服药剂,其主要成分是BaCO3
C. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液
D. 新疆棉是世界上最好的棉花之一,棉花为天然纤维
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体硅是良好的半导体材料,是制造芯片的主要原料,A正确;
B.“钡餐”的主要成分是难溶于胃酸的,会与胃酸的主要成分盐酸反应生成有毒的可溶性钡盐,不能用作钡餐,B错误;
C.碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液混合会发生双水解反应,生成大量气体,可用于灭火,是泡沫灭火器的常用原料,C正确;
D.棉花的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子纤维,D正确;
故选B。
2. 下列事实对应的离子方程式正确的是
A. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:
B. 向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液:
C. 向氯化铜溶液中通入硫化氢:
D. 相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1:2反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.同浓度同体积即两物质物质的量之比为1:1,中酸性强于,优先与反应,仅够与反应生成水,正确反应式为,A错误;
B.过量,还原性强于,酸性条件下会优先氧化,且生成的也会与反应,正确反应式为,B错误;
C.硫化氢是弱电解质,不能拆写为,正确反应式为,C错误;
D.两溶液物质的量之比为1:2,1mol 与3mol 生成沉淀,剩余1mol 与1mol 生成,2mol 与2mol 恰好生成2mol 沉淀,离子方程式书写正确,D正确;
故答案选D。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 室温下,46克NO2和N2O4的混合物中,含氧原子的数目为2NA
B. 1 mol SO2与0.5 mol O2混合后充分反应,生成的SO3分子数目为NA
C. 1 L 溶液中所含数目为0.1 NA
D. 标准状况下,2.24 L CH2Cl2含有的分子数为0.1 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.和的最简式均为,46 g混合物可等效为1 mol ,每个含2个氧原子,故氧原子数目为,A正确;
B.与反应生成为可逆反应,反应物无法完全转化,生成的分子数小于,B错误;
C.在溶液中会发生水解和电离,实际浓度小于,故1 L该溶液中数目小于,C错误;
D.标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,分子数不等于,D错误;
4. 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. 滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中:H+、Cu2+、SO、Cl-
B. 加入铝粉能生成H2的溶液中:Na+、Mg2+、NO、Cl-
C. 0.1mol•L-1的NaClO溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO
D. =1.0×1012的溶液中:Na+、Ba2+、NO、HCO
【答案】A
【解析】
【详解】A. 滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中有Fe3+,和H+、Cu2+、SO、Cl-能大量共存;A符合题意;
B. 加入铝粉能生成H2的溶液中可能含大量H+或OH-,OH-和Mg2+能生成Mg(OH)2沉淀不能大量共存,酸性条件下,NO、H+和铝粉不会放出氢气,B不符合题意;
C. ClO-和H+会生成HClO,且ClO-有强氧化性和Fe2+会发生氧化还原,不能大量共存,C不符合题意;
D. =1.0×1012的溶液中含大量OH-,和HCO会反应生成CO,不能大量共存,D不符合题意;
故答案选A。
5. ZnS可用于制备光学材料。由闪锌矿(含ZnS、FeS及少量CdS等)制备ZnS的过程如图所示。25℃,,。
下列说法正确的是
A. “酸浸”时,可用硝酸代替和
B. “除铁”时,生成的滤渣为
C. “除镉”后,若溶液中,则
D. “调”时,可加入
【答案】D
【解析】
【分析】闪锌矿中的ZnS、FeS、CdS经氧气、硫酸环境“酸浸”得S,FeS中的亚铁离子被氧化为铁离子,故溶液中有、、,进入“除铁”、“除镉”,最后溶液中只有,经“调pH”、“沉锌”得到ZnS。
【详解】A.“酸浸”时,若用硝酸代替和,会产生有污染的气体NO、,故不能替代,A错误;
B.“除铁”前被氧化为,故“除铁”时,生成的滤渣为,B错误;
C.“除镉”后,若溶液中,则,根据题干信息可计算出,当时,远小于,C错误;
D.“调”时,加入ZnO消耗溶液中的使转化为沉淀且不引入杂质,D正确;
故选D。
6. 、、、为原子序数依次增大的短周期元素。和同主族,位于第二周期,和原子序数之和等于的核外电子数。化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. 非金属性:
B. 原子半径:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. 气态氢化物的稳定性:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,结合结构可知W为+1价金属,核外电子数为10,故Y为F元素;W和X原子序数之和为10,X和Z同主族且Z可形成,可知X为N元素、W为Li元素、Z为P元素。
【详解】A.同周期主族元素非金属性随原子序数增大而增强,故非金属性;同主族元素非金属性随原子序数增大而减弱,故非金属性,即非金属性,A正确;
B.同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,第二周期原子半径顺序为,即,B错误;
C.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性,故酸性,即,C错误;
D.元素非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性,故稳定性,即,D错误;
故选A。
7. 根据下列实验过程,能达到相应实验目的的是
选项
实验过程
实验目的
A
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液
比较和溶度积常数的大小
B
时,将的一元酸和溶液分别加水稀释至原溶液体积的100倍,再用计测,数值分别为4.5、4.0
验证:()
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
往的溶液中加的溶液后充分振荡,再加入4滴溶液
探究和的反应是否有限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液过量,加入KI时直接与过量反应生成AgI沉淀,无法体现AgCl到AgI的沉淀转化,不能比较二者溶度积常数大小,A错误;
B.弱酸稀释时会促进电离,酸性越弱,稀释相同倍数后pH升高幅度越小。稀释后HA的pH更大,说明HA酸性强于HB,酸性越强越大,,故,不能达到实验目的,B错误;
C.硫酸酸化后,溶液中的在酸性条件下也能将氧化为,无法证明是氧化,不能比较二者氧化性,C错误;
D.根据物质的量计算可知反应中KI过量,若反应完全则体系中无,加入KSCN溶液后若变红说明仍有存在,可证明与的反应为可逆反应、存在限度,D正确;
故答案选D。
8. 以某含Cu(Ⅱ)微粒为催化剂,将汽车尾气中含氮物质转化为无毒无害物质的催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 中氮元素的化合价为和
B. ②③④⑤状态对应含铜物质均为中间产物,①状态对应含铜物质是催化剂
C. ②→③过程,反应方程式为
D. ⑤→①过程,每生成转移3 mol电子
【答案】A
【解析】
【分析】反应①→②,反应②→③,反应③→④,反应④→⑤,反应⑤→①。
【详解】A.中中N元素为+3价,中N元素为-3价,因此氮元素的化合价为+3和-3,A错误;
B.①状态对应含铜物质在催化机理中先反应后生成,属于催化剂,②③④⑤状态对应含铜物质在催化机理中先生成后反应,为中间产物,B正确;
C.由分析得,②→③过程,反应方程式为,C正确;
D.由分析得,⑤→①过程,中,中N元素为+3价,一个配体中N元素为-3价,二者发生归中反应生成,根据化合价升降守恒,生成转移,D正确;
故答案选A。
9. 乙醇是一种无毒且可再生的能源。直接乙醇燃料电池一度引起人们的研究兴趣,其装置如图所示。下列说法错误的是
A. 该装置工作时电子由M极流出经电解液流向N极
B. M极的电极反应式为
C. 该装置工作一段时间后,KOH溶液的浓度降低
D. 空气中的氧气在正极被消耗,故废气中主要含
【答案】A
【解析】
【分析】通入乙醇的M电极为负极,结合电解质溶液为KOH溶液,电解质溶液呈碱性,负极电极方程式为:;通入空气的N电极为正极,正极方程式为:,据此回答。
【详解】A.电子只能通过外电路传导,不能在电解液中移动,电解液中是离子定向移动,电子由M极流出经用电器流向N极,A错误;
B.根据分析可知,B正确;
C.总反应为,反应消耗且生成,导致KOH浓度降低,C正确;
D.空气中氧气在正极被消耗,剩余气体主要为(占空气体积约78%),D正确;
故选A。
10. 分枝酸可用于生化研究,其结构简式如下图。下列关于分枝酸的叙述错误的是
A. 该有机物分子中含羧基
B. 该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 1 mol分枝酸可以和3 mol H2发生加成反应
D. 该有机物可使溴的四氯化碳、酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.观察该有机物结构简式,含有2个-COOH(羧基),A正确;
B.该有机物含羧基、羟基可发生酯化等取代反应,含碳碳双键可发生加成反应,碳碳双键、羟基可发生氧化反应,因此可发生取代反应、加成反应和氧化反应,B正确;
C.该有机物共含有3个碳碳双键,羧基中的碳氧双键不能与H2发生加成反应,因此1 mol分枝酸可以和3 mol H2发生加成反应,C正确;
D.该有机物使溴的四氯化碳溶液褪色是碳碳双键与Br2发生加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是碳碳双键发生氧化反应,二者褪色原理不同,D错误;
因此答案选D;
11. 常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A. 浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B. 用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C. 0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D. 0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(Cl-)>c(H+)
【答案】A
【解析】
【详解】A、由电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),因Kb(NH3·H2O)<Ka(HCOOH),同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液,前者HCOO-水解程度小于后者NH4+的水解程度,即前者水解产生的c(OH-)小于后者水解产生的c(H+),有前者溶液中c(H+)大于后者溶液中c(OH-),c(Na+)=c(Cl-),有c(Na+)+c(H+) >c(Cl-)+c(OH-),A正确;
B、CH3COOH的酸性比HCOOH弱,pH相同时,c(CH3COOH)>c(HCOOH),用NaOH滴定时,CH3COOH消耗的NaOH多,B错误;
C、此时为等浓度的HCOOH和HCOONa溶液,质子守恒式有c(HCOO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCOOH)[可由电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-)和物料守恒式2c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH)处理得到],C错误;
D、当两者等体积混合时,得等浓度CH3COOH、CH3COONa、NaCl的混合溶液,若不考虑CH3COOH的电离和CH3COO-的水解,有c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(CH3COOH),溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,有c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),D错误;
故选A。
12. 用Na2CO3溶液浸泡重晶石(主要含BaSO4,假设杂质不与Na2CO3反应),能将BaSO4转化为BaCO3,(已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=5.0×10-9),下列说法不正确的是
A. BaCO3饱和溶液中存在:c(H+)+1.0×10-8mol⋅L-1=2c()+c(OH−)+c()
B. 25℃时,实验测量BaCO3的溶解度大于用Ksp(BaCO3)计算的溶解度,主要原因是发生水解
C. 该反应的平衡常数为0.02
D. 若不考虑的水解,要使2.33 gBaSO4恰好完全转化为BaCO3,则至少需要浓度为1.0 mol·L-1Na2CO3溶液510 mL。
【答案】A
【解析】
【详解】A.在BaCO3饱和溶液中存在电荷守恒:;选项中的等式相当于用替换了,而在饱和溶液中,不考虑水解时,,与相差甚远,A错误;
B.BaCO3的溶解平衡为。由于会发生水解:,这会使溶解平衡正向移动,从而增大BaCO3的溶解度,所以实验测得的溶解度大于用计算的值,B正确;
C.反应的平衡常数:,C正确;
D.2.33g BaSO4物质的量为。反应中,0.01 mol BaSO4完全转化需消耗0.01 mol,同时生成0.01 mol。设溶液的体积为V L,平衡时
=0.01 mol/V,,由K= =0.02,可得:0.02=,解得,所需溶液体积为,D正确;
故答案选A。
13. 汽车尾气净化反应为,,。向1 L密闭容器中充入、,测得NO和CO的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 当体系中和浓度比不变时反应达到平衡状态
B. 段反应速率
C. 向同温、同容积的两个密闭容器中分别充入气体:(甲)、,(乙)、,恒温、恒容下反应达平衡时,容器内压强:
D. 该温度下,上述反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.向1 L密闭容器中充入、,发生反应:,反应过程中和浓度比始终为,是定值,当体系中和浓度比不变时,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.由曲线与纵坐标交点可知,曲线表示CO浓度,曲线表示NO浓度,则段反应速率,,B错误;
C.甲中反应物投料是乙的2倍,恒容条件下,若平衡不移动,则,该反应正反应是气体分子数减少的反应,甲相当于对乙加压,加压后平衡正向移动,总物质的量减小,因此,C正确;
D.曲线表示CO,曲线表示NO,则该温度下,达到平衡时,,,,,反应平衡常数,D错误;
故答案为C。
14. 下,利用NaOH溶液吸收尾气后的溶液中含硫微粒A、B、C的物质的量分数用表示,如【各含硫微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 时,主要含硫微粒为
B. 时,溶液中离子浓度关系:
C. 的数量级为,的数量级为
D. c点时,溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据NaOH和反应方程式:,,所以随着溶液pH增大,浓度逐渐减小,的浓度先增大后减小,浓度逐渐增大,则曲线A、B、C分别代表、、物质的量分数随溶液变化关系,结合图像可知,时,主要含硫微粒为,A正确;
B.该溶液中的电荷守恒为:,时,,则电荷守恒式变为,B正确;
C.根据选项A的分析,曲线A、B、C分别代表、、物质的量分数随溶液变化关系。曲线A和曲线B的交点表示,此时pH=2,则;曲线B和曲线C的交点表示 ,此时pH=7.2,;则可求出,,所以的数量级为,的数量级为,C正确;
D.,c点时,,代入上述式子,,溶液的,D错误;
故答案选D。
二、非选择题(4小题,共58分)
15. 已知:①氧化亚铜在酸性条件下能发生歧化反应:;
②红热的铜能与氮的氧化物反应。某化学小组设计实验探究一氧化氮和铜反应的氧化产物,装置如图(部分夹持装置未画出)。
(1)①a管的作用是_____________,C装置的作用是_______________。
②装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,过一会儿,点燃D处酒精灯,这样操作的目的是___________________________________________________。
(3)为了探究氧化产物是否含有,取少量完全反应后的产物,进行如下实验:
(甲)加入足量的稀硝酸,观察是否完全溶解
(乙)加入足量的稀硫酸,观察是否完全溶解
(丙)加入足量的浓硝酸,观察是否完全溶解
其中,能达到实验目的的是_________(填代号)。
(4)查文献发现:铜与浓硝酸反应一旦发生就变快,是因为开始生成的溶于水形成(弱酸,不稳定,易分解),它再与Cu反应,反应就加快。对生成后反应变快的原因进行探究:
序号
实验操作
实验现象
Ⅰ
取B中溶液,加入一定量固体,再加入铜片
立即产生无色气体,液面上方呈红棕色
Ⅱ
取B中溶液,放置一段时间,溶液变为无色,再加入铜片
产生无色气体,较Ⅰ慢;液面上方呈浅红棕色
实验中“放置一段时间”的目的是_________________,说明氧化Cu的反应速率比氧化Cu快。
(5)某同学将铜片放入盛有稀的试管中,开始无明显现象,逐渐有小气泡产生,液面上方出现浅红棕色,溶液呈蓝色。结合上述实验,分析判断该反应慢的原因,除了硝酸浓度小、反应温度较低影响反应速率外,另一个重要原因是______________________________________。
【答案】(1) ①. 平衡分液漏斗内外压强,使液体顺利流下 ②. 干燥NO(或除去NO中的水蒸气) ③.
(2)将装置中的空气排空,防止氧气与Cu反应,影响实验结果
(3)乙 (4)使HNO2完全分解
(5)稀硝酸与铜反应的还原产物是NO而非NO2,不能发生NO2与水生成HNO2的反应
【解析】
【分析】A中浓硝酸与铜粉反应生成二氧化氮,与B中水反应生成一氧化氮,通过C除去水蒸气后通入D中与铜反应,反应的气体产物用排水法收集,据此分析回答;
【小问1详解】
①a管可以平衡气压,便于液体流下,C中装有浓硫酸,作用是干燥一氧化氮;
②铜与浓硝酸发生反应的离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O;
【小问2详解】
实验开始时,先打开A中分液漏斗活塞,目的是使产生的气体将装置中的空气排空,防止氧气与Cu反应,影响实验结果;
【小问3详解】
浓、稀硝酸都有较强的氧化性,会将铜氧化为Cu2+,故选用稀硫酸,如果有红色固体剩余,证明氧化产物中含有Cu2O;
【小问4详解】
“放置一段时间”的目的是使HNO2完全分解,再与铜片反应,证明氧化Cu的反应速率比氧化Cu快;
【小问5详解】
由题中信息可知,产生可使氧化Cu的反应速率加快,稀硝酸与铜反应的还原产物是NO而非NO2,不能生成HNO2,从而使反应速率较慢。
16. 高中化学涉及的平衡理论主要包括化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等,它们在工农业生产中都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:。
关于合成氨工艺流程,下列理解正确的是______________(填标号)。
A. 控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能大的平衡转化率和快的反应速率
B. 不断将液氨移去,有利于反应正向进行
C. 当温度、压强一定时,在原料气(和比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D. 分离空气可得,通过天然气和水蒸气转化可得,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
(2)部分弱电解质的电离常数如下表所示。
物质
HCN
电离常数(常温下)
①常温下,HCN溶液中,约为_____________。
②运用上述电离常数及物质的特性,写出少量通入溶液中反应的离子方程式:_______________。
③常温下,溶液中及含碳微粒浓度由大到小的顺序为___________________。
(3)某温度下纯水中的,若温度不变,向该纯水中滴入稀盐酸,使,此时溶液中由水电离产生的____________。
(4)已知氢氟酸中存在电离平衡:,要使溶液中增大,可以采取的措施是_____________(填标号)。
A. 加少量烧碱 B. 通入少量气体
C. 通入少量气体 D. 加水
(5)常温下,的盐酸和的溶液混合后溶液的,则______________。(忽略密度不同对溶液混合体积的影响)
(6)在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是__________。
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
PH
11
11
3
3
A.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小
B.分别取稀释至,四种溶液的:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
【答案】(1)BD (2) ①. ②. ③.
(3) (4)BD
(5)9:2 (6)C
【解析】
【小问1详解】
A.合成氨反应为放热反应,控制温度773K主要是为了保证催化剂的活性最大,加快反应速率,但高温会降低平衡转化率,A错误;
B.不断移去液氨,生成物浓度减小,平衡正向移动,B正确;
C.恒温恒压下添加惰性气体,容器体积增大,反应物分压减小,平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动,转化率降低,C错误;
D.工业上分离液态空气得,天然气与水蒸气反应制,原料气净化可防止催化剂中毒和安全事故,D正确;
故答案为BD;
【小问2详解】
① HCN为弱酸,常温下 HCN溶液中,电离方程式为,电离常数,由于电离程度不大,,,因此;
② 根据电离常数可知,酸性强弱顺序为:。少量通入溶液中,反应生成和,离子方程式为;
③ 的电离常数,其水解常数。因为,所以的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,因此钠离子和含碳微粒浓度大小顺序为;
【小问3详解】
该温度下纯水的离子积常数,加入稀盐酸后,溶液中,酸溶液中由水电离产生的等于溶液中的,即;
【小问4详解】
氢氟酸的电离常数,变形得,要使该比值增大,在温度不变(不变)时,需使减小;
A.加烧碱消耗,平衡正向移动,增大,比值减小,A错误;
B.通入气体,增大,平衡逆向移动,减小,比值增大,B正确;
C.通入气体,平衡正向移动,增大,比值减小,C错误;
D.加水稀释,溶液体积增大,各溶质微粒浓度均减小,即减小,比值增大,D正确;
故答案为BD;
【小问5详解】
的盐酸中,的溶液中;混合后溶液,说明过量,混合溶液中;根据,解得;
【小问6详解】
A.氨水中加氯化铵,浓度增大抑制电离,减小;溶液中加氯化铵,发生反应消耗,减小,A正确;
B.弱电解质稀释时变化小于强电解质,稀释10倍后,氨水,溶液,盐酸,醋酸,故大小为①>②>④>③,B正确;
C.的氨水浓度远大于,的盐酸浓度为,等体积混合后氨水大量过量,溶液呈碱性,,根据电荷守恒,可知,C错误;
故答案为C。
17. 四川盆地周边的龙门山等区域是重要的锰矿成矿带,水锰矿常作为其他锰矿物(如软锰矿、硬锰矿)的共生或伴生矿物出现。某化工企业以水锰矿[主要成分为MnO(OH),还含有少量Fe2O3、SiO2及微量CaO、Al2O3]为原料,结合硫酸生产副产的SO2,设计以下绿色工艺流程制备马日夫盐[],该产品可用于大型机械设备表面处理,形成防锈保护层,起到防锈效果。
已知:25℃时,金属离子在水溶液中以氢氧化物形成沉淀时,溶液中的pH见下表。
沉淀物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
7.0
2.7
7.7
4.0
沉淀完全时的pH
9.6
3.7
9.8
5.2
①已知:
②当溶液中剩余的某金属离子浓度时,通常认为该金属离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分为______(化学式)。
(2)“溶浸”过程中主要成分发生反应的化学方程式为______。
(3)“氧化除杂”步骤中加入MnO2是为了把______氧化,加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围______。
(4)加入NaF可以使Ca2+转化为CaF2,沉淀除去,要使Ca2+完全沉淀,该步骤中应控制溶液中浓度不小于______mol/L。
(5)“沉锰”步骤中Mn2+转化为MnCO3沉淀,反应的离子方程式为______,“酸浸”后经一系列操作包括______过滤,洗涤,干燥。
【答案】(1)CaSO4和SiO2
(2)2MnO(OH) + SO2 + H2SO4 = 2MnSO4 + 2H2O
(3) ①. Fe2+ ②. 5.2≤pH<7.7
(4)
(5) ①. ②. 蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】水锰矿中主要成分为MnO(OH),其中Mn为+3价,MnO(OH)与硫酸和SO2发生氧化还原反应,以Mn2+进入溶液,其余金属氧化物杂质也与硫酸反应以对应金属离子进入溶液,此外Ca2+与生成微溶的CaSO4形成沉淀,则滤渣1主要成分为CaSO4、SiO2;Fe2O3溶解生成的Fe3+也在该步骤中被SO2还原为Fe2+。浸取液进入下一步,其中Fe2+被MnO2氧化为Fe3+,Fe3+相比Fe2+更容易通过氨水调节pH水解为氢氧化物除去;此外Al3+也水解为氢氧化物,滤渣2的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。进一步通过加入NaF,生成CaF2沉淀除去剩余Ca2+,滤渣3的主要成分为CaF2。通过加入NaHCO3使Mn2+以MnCO3的形式沉降,进一步与磷酸反应生成马日夫盐。
【小问1详解】
水锰矿矿浆中金属氧化物经硫酸溶解进入溶液,而不与硫酸反应的SiO2进入滤渣1,此外Ca2+与生成微溶的CaSO4形成沉淀,故滤渣1的成分为CaSO4和SiO2;
【小问2详解】
水锰矿主要成分为MnO(OH),其中Mn为+3价,在酸性条件下MnO(OH)被SO2还原为MnSO4,反应的化学方程式为:2MnO(OH) + SO2 + H2SO4 = 2MnSO4 + 2H2O;
【小问3详解】
根据分析,“氧化除杂”步骤中加入MnO2是为了把Fe2+氧化为Fe3+;加入氨水调节pH的目的是将Fe3+ 和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3,pH范围应使Fe3+ 和Al3+完全沉淀且Mn2+尚未开始沉淀,故答案为5.2≤pH<7.7;
【小问4详解】
使Ca2+完全沉淀,则c(Ca2+),根据,则;
【小问5详解】
Mn2+与反应生成MnCO3沉淀,反应的离子方程式为;“酸溶”后锰仍在溶液中,需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥获得马日夫盐。
18. 利用CO2和H2合成甲醇(CH3OH),在催化剂作用下涉及以下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)____________。
(2)反应ⅲ的反应历程如图1所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用“”标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为____________。
(3)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图2所示。
①温度选择_______(填“”“”或“”)时,反应体系内甲醇的产量最高。
②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________。
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数的变化关系如图3所示。(已知:分压总压该气体的物质的量分数;压强的单位为)
③反应ⅱ的变化关系对应图3中____________(填“”或“”)。
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,平衡时,则____________。
⑤当体系总压为时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为,反应ⅰ的____________(用分数表示)。
【答案】(1)-90.8
(2)
(3) ①. 553 ②. 升高温度促进反应ⅱ平衡正向移动的程度大于促进反应ⅰ平衡逆向移动的程度 ③. n ④. 4 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
依据盖斯定律,将反应ⅰ减去反应ⅱ,得反应ⅲ:=∆H1-∆H2=-49.6kJ∙mol-1-41.2kJ∙mol-1=-90.8。
【小问2详解】
反应的正反应的活化能越大,反应速率越慢;慢反应是总反应的决速步。从图1中可以看出,由生成的反应,活化能为-0.1eV-(-0.9eV)=+0.8eV,在反应历程中正反应的活化能最大,是决定该过程的总反应速率的基元反应,该反应的方程式为。
【小问3详解】
①反应ⅰ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的选择性降低,则点(553,60)所在的曲线为甲醇的选择性曲线;点(553,21)所在的曲线为CO2的平衡转化率曲线。设CO2的起始投入量为1mol,473K时,甲醇的产量为1mol×13.2%×86%=0.11352mol;513K时,甲醇的产量为1mol×15%×78%=0.117mol;553K时,甲醇的产量为1mol×21%×60%=0.126mol。所以温度选择553K时,反应体系内甲醇的产量最高。
②升高温度,反应ⅰ平衡逆向移动,CO2的平衡转化率减小,反应ⅱ平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,而CO2的平衡转化率随温度升高而增大,则表明温度对反应ⅱ的影响占主导地位,原因是:升高温度促进反应ⅱ平衡正向移动的程度大于促进反应ⅰ平衡逆向移动的程度。
③随的增大,T不断减小(温度降低),反应ⅱ的平衡不断逆向移动,平衡常数不断减小,则变化关系对应图3中n。
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,反应ⅰ和反应ⅱ的压力平衡常数相等,即,即得,平衡时,则=4。
⑤设CO2的起始投入量为1mol,H2的起始投入量为3mol,平衡时反应ⅰ中CO2的平衡转化量为x,反应ⅱ中CO2的平衡转化量为y,则可建立如下三段式:
当体系总压为时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为,则x+y=0.8,y=0.8-x,图中B点反应ⅱ的平衡常数lgKp=0,即Kp=1.00,则,解得x=0.5mol,y=0.3mol,故反应ⅰ的==。
【点睛】在反应历程中,基元反应中的慢反应是总反应的决速步。
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