内容正文:
马鞍山市第二中学2025~2026学年第一学期期末教学质量监测
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cr:52
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
B. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的负极相连,使其受到保护
C. 中科院物理所研发的固态电池在放电过程中,电解质中的碘离子向正极移动
D. 升高温度,增加了反应物分子中活化分子百分数,因而化学反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4Cl溶液水解显酸性,可与铁锈(Fe2O3)反应生成可溶性盐,因此能洗去铁锈,A正确;
B.将钢闸门连接外加电源的负极作阴极,在外界电压的作用下只是获得电子,不失去电子,所以可避免被腐蚀,B正确;
C.放电时,电池内部阴离子应向负极移动(负极失去了电子,负电荷减少,所以吸引阴离子),碘离子作为阴离子应向负极移动,而非正极,C不正确;
D.升高温度使分子平均动能增大,分子总数不变,但一些原来能量稍低不是活化分子的分子由于能量升高变成了活化分子,活化分子百分数增加,有效碰撞增多,反应速率增大,D正确;
综上,说法错误的是C项。
2. 下列描述物质结构的化学用语正确的是
A. 基态镓原子核外电子占据的最高能级符号:N
B. 基态钴原子的价层电子排布式:
C. 基态的轨道表达式为:
D. N原子核外电子有7种空间运动状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.镓(Ga)是31号元素,其基态原子的核外电子排布式为,最后一个电子填充在轨道上,因此其最高能级是,而符号"N"代表的是第四电子层,A错误;
B.钴(Co)是27号元素,其基态原子的核外电子排布式为,价层电子排布式为,B正确;
C.铁(Fe)是26号元素,其基态原子的电子排布式为,电子排布式为,轨道表达式为: ,C错误;
D.氮(N)是7号元素,其基态原子的核外电子排布式为,一个原子轨道通常指一种空间运动状态。因此,氮原子核外电子共有种空间运动状态,D错误;
故选B。
3. 下列方程式书写正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去:
B. 向NaClO溶液通入少量:
C. 铅蓄电池的正极反应式:
D. 向溶液中滴加溶液,黄色溶液变为橙色:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在水中不完全电离,不能直接写作,离子方程式应为,A错误;
B.具有氧化性,与反应生成和,且过量的次氯酸根会与产生的氢离子反应生成次氯酸,离子方程式应为,B错误;
C.铅蓄电池正极反应生成不溶于水的,反应式应为,C错误;
D.该方程式正确描述了铬酸根(,黄色)在酸性条件下转化为重铬酸根(,橙色)的可逆平衡,D正确;
故答案为D。
4. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知: (),下列说法不正确的是
A. 温度降低时利于吸附
B. 每获得时,转移电子的数目为
C. 转化为的反应是
D. 多孔材料 “固定”,促进平衡正向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.从 ,可以看出,这个是一个放热反应,降低温度之后,平衡正向移动,生成的N2O4增多,利于NO2的吸附,A正确;
B.在方程式中,每获得0.4 mol HNO3,转移的电子的物质的量为0.4 mol,即个数为2.408×1023,B错误;
C.和氧气、水反应生成硝酸,其方程式为,C正确;
D.多孔材料“固定”,促进平衡正向移动,D正确;
故答案选B。
5. 下列实验不能达到预期目的的是
A.制备并较长时间观察颜色
B.交换膜为阳离子交换膜
C.取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾(遇产生蓝色沉淀),证明牺牲阳极法可保护Fe不被腐蚀
D.利用此装置得到无水固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe连接电源负极,作为阴极,Fe不会失去电子生成,不能制备,A错误;
B.该装置是一个电解饱和食盐水的装置,左侧电极a产生Cl2,右侧电极b产生H2和OH-,为了防止OH-进入阳极消耗Cl2,交换膜为阳离子交换膜,让Na+通过,B正确;
C.该装置是一个原电池,Zn比Fe活泼,Zn作为负极被腐蚀,Fe作为正极被保护,不参与反应,若Fe未被腐蚀,则其附近溶液中不应含有Fe2+,取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾,若无蓝色沉淀生成,说明Fe未被腐蚀,C正确;
D.MgCl2·2H2O在加热时会发生水解: ,直接加热会导致HCl挥发,平衡右移,最终得到Mg(OH)2而非无水MgCl2。为了抑制水解,需在HCl气流中加热,使HCl浓度增大,抑制Mg2+水解,D正确;
故答案选A。
6. 已知反应:,取等量A分别在和条件下反应,测得其转化率Y随时间变化的关系曲线()如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应是放热反应
B. 曲线b代表条件下A的曲线
C. 反应到66min时,和下反应放出的热量相等
D. 反应都达到平衡后,正反应速率:
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度越高反应速率越快,曲线b斜率大,故曲线b对应20℃条件,曲线a对应0℃条件,由于曲线a转化率大于曲线b,说明低温下反应更充分,温度升高平衡逆向移动,故该反应是放热反应,A正确;
B.由选项A分析可知,曲线b对应20℃条件,B正确;
C.66 min时,A的转化率相同,故反应放出的热量也相等,C正确;
D.反应达到平衡时,由于温度越高反应速率越快,故正反应速率:b>a,D错误;
故答案为D。
7. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ既有极性键的断裂与形成,又有非极性键的断裂与形成
B. 反应Ⅱ的热化学方程式为
C. 选择优良的催化剂可以降低反应的活化能,减少反应过程中的能耗和反应的焓变
D. 总反应的速率取决于反应Ⅰ
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中,反应物为和,均只含极性键(C-H、C-O、O-H),无非极性键,反应过程中断裂的是极性键,生成CO和,形成的H-H为非极性键,但断裂的键中无非极性键,A错误;
B. 反应Ⅱ的热化学方程式中,ΔH等于产物总能量减去反应物总能量。能量图中反应Ⅱ的反应物能量高于产物(放热反应),则ΔH应为负值,则ΔH=-akJ/mol,B错误;
C.催化剂只能降低活化能,不影响反应的焓变(ΔH由反应物和产物总能量差决定),“减少反应的焓变”错误,C错误;
D.总反应速率由活化能最大的慢反应决定。由图可知,反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能,因此反应Ⅰ是速率决定步骤,总反应的速率取决于反应Ⅰ,D正确;
故选D。
8. 、等均可作锂离子电池的电极材料,关于其组成元素说法正确的是
A. Fe和Co都位于周期表中ds区
B. Li位于第IA族,第IIIA族位于元素周期表第3纵列
C. Li的原子发射光谱是其核外电子由激发态跃迁到基态所致
D. 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe和Co均位于周期表d区,而非ds区,A错误。
B.Li位于第IA族正确,但第IIIA族(硼族)位于元素周期表第13纵列,而非第3纵列,B错误。
C.原子发射光谱是原子核外电子从激发态跃迁到基态时释放能量产生的,C正确。
D.元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素(如B、Si等)属于p区元素,不属于过渡元素,D错误;
故选C。
9. 下列有关实验操作及现象和结论都正确的是
实验操作及现象
结论
A
室温下,用50mL玻璃注射器吸入和的混合气体,封闭体系,扩容至40mL。气体颜色比原平衡时深
,其他条件不变,减小压强,平衡逆向移动
B
常温下,用pH计测定浓度均为的、溶液的pH,NaA溶液的pH大于NaB溶液的pH
HA的酸性弱于HB
C
向盛有溶液的试管中,加入KSCN溶液。再加少量KCl固体,振荡。溶液颜色变浅
,其他条件不变,增大KCl浓度,平衡逆向移动
D
向溶液中滴加溶液,出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于反应2NO2(g)⇌N2O4(g),扩容至40 mL即体积增大一倍,所有气体浓度瞬间降为原来的一半,即使平衡逆向移动使NO2物质的量增加,根据勒夏特列原理,NO2最终浓度仍低于原平衡浓度,气体颜色比原平衡浅,现象描述错误,A不符合题意;
B.NaA溶液pH更大,说明A−水解程度更大,因此对应酸HA的酸性弱于HB,操作、现象、结论均正确,B符合题意;
C.反应的本质是Fe3++3SCN−⇌Fe(SCN)3,K+和Cl−不参与平衡,加入KCl固体平衡不移动,结论错误,C不符合题意;
D.该反应为,属于强酸制弱酸,不是双水解,结论错误,D不符合题意;
故选B。
10. 一种新型绿色溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z的单质在常温下与水反应能生成Y的单质,基态M原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是
A. 、、的第一电离能:
B. 、、最简单氢化物稳定性:
C. 、、的简单离子半径:
D. 理论上为离子化合物,猜测其电子式为
【答案】D
【解析】
【分析】W是原子序数较小的短周期主族元素,结合结构中W形成一个共价键,可知W为H;Z的单质常温下与水反应生成Y的单质,可以是钠与水反应生成氢气,也可以是F2与水反应生成O2,Y不可能是H,故只能是F2与水反应生成O2,Z为F、Y为O;Q 能形成四个共价键且原子序数小于Y,推知Q为C;X 原子序数介于Q(C)与Y(O)之间,且 X、Y、Z 的电子层数之和(均为 2 层,和为 6)与未成对电子数之和(N:3、O:2、F:1,和为 6)相等,推知X 为N;基态 M 原子的核外电子空间运动状态(即轨道数)为9,且M形成了六个共价键,其核外电子排布为1s22s22p63s23p4,故M为S,据此作答。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右呈增大趋势,但N的2p轨道是半充满稳定结构,所以第一电离能顺序是N>O>C,即 X>Y>Q,A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定;非金属性F>O>N,所以稳定性HF > H2O > NH3,即Z> Y> X,B错误;
C.Y、Z、M 的简单离子半径,Y 是O2-,Z 是F-,M 是S2-,S2-比O2-、F-多一个电子层,半径最大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,所以离子半径S2->O2->F-,即 M>Y>Z,C错误;
D. XW5 即NH5,理论上可看作,属于离子化合物,电子式表达规范,D正确;
故答案选D。
11. 催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法,其过程主要发生下列反应:
反应I:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
其中:的选择性
下列说法不正确的是
A. 曲线b代表平衡转化率随温度的变化
B. 恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅰ平衡不移动
C. 为提高平衡时选择性,需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
D. 温度高于时,反应Ⅰ正向移动的程度高于反应Ⅱ逆向移动的程度
【答案】B
【解析】
【分析】反应Ⅰ吸热,反应Ⅱ放热,其他条件相同,升高温度,反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,选择性降低,则曲线a表示的选择性随温度的变化,曲线b表示的平衡转化率随温度的变化。
【详解】A.由分析可知,曲线b表示的平衡转化率随温度的变化,A正确;
B.反应Ⅰ是气体体积不变的反应,反应Ⅱ是气体体积减小的反应,恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,容器体积增大,相当于减小压强,反应Ⅱ平衡逆向移动,和的物质的量分数增大,的物质的量分数减小,使反应Ⅰ平衡正向移动,B错误;
C.为提高选择性就需抑制反应Ⅰ,促进反应Ⅱ,由于反应Ⅰ吸热,反应Ⅱ放热且熵减小,低温能实现,故需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂,C正确;
D.反应Ⅰ吸热,反应Ⅱ放热,温度高于300℃时,平衡转化率增大,说明温度升高使反应Ⅰ的正向移动程度大于反应Ⅱ逆向移动的程度,D正确;
故选B。
12. 利用膜技术和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂,装置如图,下列说法正确的是
A. 甲装置将电能转化为化学能 B. 每转移2mol电子,生成和
C. 乙中移向d电极 D. c电极反应式为:
【答案】C
【解析】
【分析】甲为原电池(自发进行氧化还原反应,提供电能),乙为电解池;从图中可知,a电极上通入,最后生成,S元素化合价升高失电子,故a为负极,则b为正极,得电子生成水;d与负极相连,为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,c为阳极,阳极上失电子结合硝酸生成和。
【详解】A.甲是原电池,能量转化为化学能→电能,不是电能转化为化学能,A错误;
B.转移2 mol电子时,甲中a极反应为,生成1 mol ;但乙中阳极c,N从+4价升高到+5价,转移2 mol电子时生成2 mol ,B错误;
C.电解池中阳离子向阴极移动,乙中d是阴极,因此移向d电极,C正确;
D.c电极区域为和无水硝酸反应生成和,正确反应式为,D错误;
故答案为:C。
13. 一种利用含钴废料(主要成分为,还含有少量、、等杂质)制备的工艺流程如下。下列说法不正确的是
已知:常温下,部分金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
8.5
2.2
3.4
7.8
完全沉淀c(金属离子)的pH
10.0
3.0
4.5
9.4
A. “酸浸”时不可用代替
B. 由流程可知还原性:
C. 当与完全沉淀时,溶液中
D. “高温焙烧”时的化学方程式:
【答案】C
【解析】
【分析】第一步:“酸浸”,滤渣主要为,第二步:“调pH”,滤渣主要为和,第三步:“沉钴”,该反应生成的气体为二氧化碳(),第四步:“高温焙烧”,化学方程式:。
【详解】A.酸浸”时,的作用是将中+3价Co还原为+2价,虽也是还原剂,但为避免引入新杂质或影响后续流程,通常不用于替代,故A正确;
B.“酸浸”时加入,中+3价Co被还原为+2价,根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可知还原性:,故B正确;
C.对于:完全沉淀时,pH=3.0,,则。对于:完全沉淀时,pH=4.5,,则。根据,,则,而不是,故C错误;
D.“高温焙烧”时,、与反应生成和,化学方程式为:,故D正确;
故选C。
14. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究草酸的性质:
实验1:向10 mL溶液中加入一定量溶液。
实验2:向10 mL溶液中加入10 mL溶液。
25℃时,已知的,,,混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,当加入10 mLKOH溶液时:
C. 实验2,过滤后的上层清液中存在
D. 实验2的上层清液中存在:
【答案】A
【解析】
【详解】A.25℃时,的,,,当溶液中时,求出,pH=2.5,A正确;
B.实验1,向10 mL溶液中加入10 mL溶液时,,发生反应为,则反应后为溶液,该溶液中的电荷守恒为,物料守恒为,则质子守恒=电荷守恒物料守恒,即,则有,则
即,B错误;
C.滤液为的饱和溶液,则Q == =,C错误;
D.实验2的上层清液中存在的离子有、、,及水解产生的,则该溶液中的电荷守恒为,D错误;
故答案选A。
二、非选择题(共58分)
15. Ⅰ.现有一瓶市售白醋,化学课外兴趣小组欲用酸碱滴定法测定其含酸量(设其中的酸均为乙酸)。请你参与他们的实验并回答有关问题:选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
已知:国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于。
(1)某次实验滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示:
已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为,根据上述滴定结果计算原酿造食醋中醋酸含量为___________(结果保留两位有效数字),由此可知该白醋是否符合国家标准。
(2)若用溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线如图所示。
①曲线Ⅰ中M点溶液中微粒浓度(除外)大小关系为___________。
②和的关系:___________(填“=”或“<”)
(3)在上述实验过程中,出现下列操作(其他操作正确)会造成测定结果(待测液浓度值)偏低的有___________(填序号)。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
Ⅱ.工业废水中常含有一定量氧化性较强的,利用滴定原理测定含量方法如下:
步骤①:量取60.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤②:加入过量的碘化钾溶液充分反应。
步骤③:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取溶液进行滴定,最终消耗溶液的体积为18.00mL。()
(4)步骤③中滴加的指示剂为___________。滴定达到终点的实验现象是___________。
(5)请写出步骤②中被还原的离子反应方程式___________。
(6)的含量为___________。
【答案】(1)0.63
(2) ①. ②.
(3)bd (4) ①. 淀粉溶液 ②. 当滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色
(5)
(6)1.08
【解析】
【分析】本实验包含两大滴定体系,先取定量白醋加水稀释定容,利用强碱标准溶液,以酚酞为指示剂,通过酸碱中和滴定测定稀释后醋酸的浓度,结合稀释倍数换算出原白醋中醋酸的含量,同时结合盐酸、醋酸分别与强碱滴定的变化曲线,对比一元强酸与一元弱酸的滴定差异并分析溶液离子浓度关系,再围绕滴定全过程进行操作误差分析;后续实验取含的工业酸性废水,加入过量溶液,使与发生氧化还原反应定量生成,再选用淀粉溶液作指示剂,用标准溶液滴定析出的单质碘,依据连续氧化还原反应的定量比例关系,计算得出废水中重铬酸根的质量浓度。
【小问1详解】
滴定管开始读数为0.00 mL,结束读数为26.10 mL,因此消耗NaOH溶液体积为26.10 mL。根据反应,稀释后25.00 mL白醋中,稀释至1000 mL的白醋中醋酸总物质的量,原10.00 mL白醋中醋酸质量,因此原酿造食醋中醋酸含量;
【小问2详解】
① 曲线Ⅰ为滴定醋酸的pH变化曲线,M点加入10 mL NaOH溶液,此时溶液中溶质为等物质的量的和,溶液呈酸性(pH<7),说明的电离程度大于的水解程度,因此溶液中微粒浓度大小关系为;
② 曲线Ⅰ(醋酸滴定)的pH=7时,溶质为和,需加入的NaOH体积;曲线Ⅱ(盐酸滴定)的pH=7时,恰好完全反应,溶质为,加入的NaOH体积,因此;
【小问3详解】
a.碱式滴定管未用标准液润洗,导致标准液被稀释,消耗体积偏大,结果偏高,a不符合题意;
b.酸式滴定管滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,移取的醋酸体积偏小,导致计算的消耗标准液体积偏小,结果偏低,b符合题意;
c.锥形瓶残留蒸馏水,不影响醋酸的物质的量,对结果无影响,c不符合题意;
d.滴定结束时俯视滴定管读数,读取的标准液体积偏小,结果偏低,d符合题意;
【小问4详解】
步骤③中,用滴定反应生成的,应选择淀粉溶液作指示剂,终点现象为:当滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;
【小问5详解】
酸性条件下,被还原为,被氧化为,离子方程式为;
【小问6详解】
根据反应关系:,可得,的质量,则废水中的含量为。
16. 镍氢电池的正极材料NiOOH难溶于水,工业上可由粗硫酸镍(含有、、、、等杂质微粒)为原料制备,工艺流程如下,回答下列问题:
已知:①常温下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.9
11.8
9.1
沉淀完全()的pH
2.8
8.9
13.8
11.1
②常温下,、③为弱酸
(1)基态砷原子的核外电子排布式为:[Ar]___________。
(2)“除砷”步骤中生成沉淀,的作用是做___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)适量“调pH”的范围是___________。
(4)利用表中数据,可计算出___________。
(5)常温下,“除杂”时要使和均沉淀完全,则溶液中不低于___________。
(6)“氧化”步骤的离子方程式为___________。
【答案】(1)
(2)氧化剂 (3)
(4)
(5)
(6)
【解析】
【分析】分析流程,水浸后加入有机溶剂进行萃取,得到含铜有机物和水相,向水相中加入足量进行“除砷”,将中+3价As氧化为+5价,将氧化为,说明是氧化剂;向“除砷”后的滤液中加入适量,调节pH,得到沉淀;过滤后向滤液中加入,生成、沉淀,最后向过滤后的滤液中加入、进行氧化,最终制得。据此解答。
【小问1详解】
砷为33号元素,原子的核外电子排布式为;
【小问2详解】
由分析可知,作为氧化剂,将元素和分别氧化为和;
【小问3详解】
调节pH,是为了沉淀,不能使沉淀,因此应调节pH的范围为;
【小问4详解】
由表中数据可知,完全沉淀时,,此时,即,根据;
【小问5详解】
、完全沉淀时,和均小于。根据,可知,当完全沉淀时,;同理,可知完全沉淀时,;要使和均沉淀完全,则溶液中不低于;
【小问6详解】
氧化过程中,与发生氧化还原反应,化合价升高,被氧化,氧化产物为,被还原为,离子反应方程式为:。
17. 研究电解质在水溶液中微粒间的关系对指导生产、生活有重要意义。常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式
HCN
HClO
HF
(1)常温下,pH相同的①,②,③浓度由大到小的顺序为___________(填序号)。
(2)常温下,HF溶液和氨水混合,若混合溶液呈中性,则混合溶液中为___________(保留三位有效数字)。
(3)向溶液中滴加NaOH溶液,溶液中、、、的分布分数与pH的关系如图所示。
①溶液呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
②时,的第一电离平衡常数的值为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A. M点对应的溶液中:
B. N点对应的溶液中:
C. 在溶液中:
D. 时,溶液中:
(5)将NaOH溶液滴入亚砷酸溶液中,当pH由11调至12.8时主要反应的离子方程式是___________。
【答案】(1)③>②>①
(2)22.2 (3) ①. 碱 ②. (4)B
(5)
【解析】
【小问1详解】
弱酸的电离常数越大,酸性越强,对应弱酸根的水解程度越小。根据表格数据,酸性:,因此水解程度:。pH相同时,水解程度越大,盐的浓度越小,因此浓度顺序为。
【小问2详解】
中性溶液中,由电荷守恒,得。 根据电离常数定义: ,,两式变形作比得: 。
【小问3详解】
①,,M点,,因此。溶液中,的水解常数,其电离常数,即水解程度大于电离程度,溶液显碱性。
②由①可知,。
【小问4详解】
A.滴加溶液后,溶液体积增大,所有含砷粒子浓度之和小于,A错误;
B.N点,根据电荷守恒:,代入,整理得,B正确;
C.溶液中,分步水解,程度依次减弱;第一步水解生成和,第二步水解生成和,水电离也会产生,因此,正确排序为,C错误;
D.根据电荷守恒:,时,,因此,D错误;
答案选B。
【小问5详解】
由图可知,pH从11到12.8时,浓度降低,浓度升高,因此主要反应是与反应生成和水,离子方程式为:。
18. 我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,将二氧化碳资源化尤为重要。回答下列问题:
(1)可与制甲醇,在催化剂作用下,发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①反应Ⅱ能自发进行,则___________0(填“”“”或“”),反应Ⅲ的___________。
②下列措施能加快该反应Ⅲ的化学反应速率的是___________ (填标号)。
A.降低温度 B.缩小反应容器体积,增大压强
C.及时排出、 D.使用更高效的催化剂
③若将等物质的量和充入恒温恒容密闭容器中,进行上述反应,下列事实说明此反应已经达到化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A.的体积分数保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.和CO的物质的量之比为定值 D.生成的速率与生成的速率相等
④的转化率和、的产率随反应温度的变化如图所示。
由图判断合成的最适宜温度为___________;反应过程中的产率随温度升高先增大后减小,减小的主要原因是___________。
(2)可与在铁催化剂作用下发生化学反应:
在1L的密闭容器中充入和,的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。图中对应乙烯的选择性为(乙烯的选择性为转化的中生成的百分比。)则该温度下反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数)。
(3)固体氧化物电解池(SOEC)利用废热电解水和来制合成气(主要组分为一氧化碳和氢气),因为高温电解可降低内阻,所以相比于低温电解池表现出更高的电解效率。
a为电源的___________极(填“正”或“负”)。当该电极生成一氧化碳和氢气物质的量之比为时的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. BD ④. AC ⑤. ⑥. 由于生成的反应为放热反应,生成CO的反应为吸热反应,超过一定温度生成CO的反应占主要地位,反应I和Ⅲ左移,反应Ⅱ右移,导致甲醇产率下降
(2)
(3) ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
①反应Ⅱ,自发进行满足,因此;根据盖斯定律,反应Ⅲ反应Ⅰ反应Ⅱ,。
②A.降温减慢反应速率,A不符合题意;
B.缩小体积可提高反应物浓度,加快反应速率,B符合题意;
C.排出反应物降低浓度,减慢反应速率,C不符合题意,
D.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,D符合题意;
故选BD。
③A.体积分数不变,说明各组分含量不再变化,反应达到平衡,A符合题意;
B.全气体体系恒容,密度始终不变,不能判断平衡,B不符合题意;
C.未平衡时与的物质的量之比持续变化,比值为定值说明达到平衡,C符合题意;
D.反应Ⅲ中平衡时生成速率是生成速率的,速率相等未平衡,D不符合题意,
故选AC。
④由图可知时产率最高,为最适宜温度;生成的反应均为放热,升温平衡逆移,且反应Ⅱ为吸热反应,升温促进反应Ⅱ正向进行,产率升高,因此产率下降。
【小问2详解】
M点转化率70%,转化共,其中生成乙烯消耗为,生成消耗为,两个反应的变化量列式为:,,计算得平衡时,,,,;代入的计算式得。
【小问3详解】
、都是得电子的还原反应,在阴极发生,阴极接电源负极,故a为负极;结合原子守恒、电荷守恒,按配平得电极反应:。
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马鞍山市第二中学2025~2026学年第一学期期末教学质量监测
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cr:52
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 用溶液可以洗去钢铁表面的铁锈
B. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的负极相连,使其受到保护
C. 中科院物理所研发的固态电池在放电过程中,电解质中的碘离子向正极移动
D. 升高温度,增加了反应物分子中活化分子百分数,因而化学反应速率增大
2. 下列描述物质结构的化学用语正确的是
A. 基态镓原子核外电子占据的最高能级符号:N
B. 基态钴原子的价层电子排布式:
C. 基态的轨道表达式为:
D. N原子核外电子有7种空间运动状态
3. 下列方程式书写正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去:
B. 向NaClO溶液通入少量:
C. 铅蓄电池的正极反应式:
D. 向溶液中滴加溶液,黄色溶液变为橙色:
4. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知: (),下列说法不正确的是
A. 温度降低时利于吸附
B. 每获得时,转移电子的数目为
C. 转化为的反应是
D. 多孔材料 “固定”,促进平衡正向移动
5. 下列实验不能达到预期目的的是
A.制备并较长时间观察颜色
B.交换膜为阳离子交换膜
C.取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾(遇产生蓝色沉淀),证明牺牲阳极法可保护Fe不被腐蚀
D.利用此装置得到无水固体
A. A B. B C. C D. D
6. 已知反应:,取等量A分别在和条件下反应,测得其转化率Y随时间变化的关系曲线()如图所示。下列说法不正确的是
A. 该反应是放热反应
B. 曲线b代表条件下A的曲线
C. 反应到66min时,和下反应放出的热量相等
D. 反应都达到平衡后,正反应速率:
7. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ既有极性键的断裂与形成,又有非极性键的断裂与形成
B. 反应Ⅱ的热化学方程式为
C. 选择优良的催化剂可以降低反应的活化能,减少反应过程中的能耗和反应的焓变
D. 总反应的速率取决于反应Ⅰ
8. 、等均可作锂离子电池的电极材料,关于其组成元素说法正确的是
A. Fe和Co都位于周期表中ds区
B. Li位于第IA族,第IIIA族位于元素周期表第3纵列
C. Li的原子发射光谱是其核外电子由激发态跃迁到基态所致
D. 元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
9. 下列有关实验操作及现象和结论都正确的是
实验操作及现象
结论
A
室温下,用50mL玻璃注射器吸入和的混合气体,封闭体系,扩容至40mL。气体颜色比原平衡时深
,其他条件不变,减小压强,平衡逆向移动
B
常温下,用pH计测定浓度均为的、溶液的pH,NaA溶液的pH大于NaB溶液的pH
HA的酸性弱于HB
C
向盛有溶液的试管中,加入KSCN溶液。再加少量KCl固体,振荡。溶液颜色变浅
,其他条件不变,增大KCl浓度,平衡逆向移动
D
向溶液中滴加溶液,出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
A. A B. B C. C D. D
10. 一种新型绿色溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z的单质在常温下与水反应能生成Y的单质,基态M原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是
A. 、、的第一电离能:
B. 、、最简单氢化物稳定性:
C. 、、的简单离子半径:
D. 理论上为离子化合物,猜测其电子式为
11. 催化加氢合成二甲醚是一种转化的方法,其过程主要发生下列反应:
反应I:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
其中:的选择性
下列说法不正确的是
A. 曲线b代表平衡转化率随温度的变化
B. 恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅰ平衡不移动
C. 为提高平衡时选择性,需研发低温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
D. 温度高于时,反应Ⅰ正向移动的程度高于反应Ⅱ逆向移动的程度
12. 利用膜技术和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂,装置如图,下列说法正确的是
A. 甲装置将电能转化为化学能 B. 每转移2mol电子,生成和
C. 乙中移向d电极 D. c电极反应式为:
13. 一种利用含钴废料(主要成分为,还含有少量、、等杂质)制备的工艺流程如下。下列说法不正确的是
已知:常温下,部分金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
8.5
2.2
3.4
7.8
完全沉淀c(金属离子)的pH
10.0
3.0
4.5
9.4
A. “酸浸”时不可用代替
B. 由流程可知还原性:
C. 当与完全沉淀时,溶液中
D. “高温焙烧”时的化学方程式:
14. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究草酸的性质:
实验1:向10 mL溶液中加入一定量溶液。
实验2:向10 mL溶液中加入10 mL溶液。
25℃时,已知的,,,混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,当加入10 mLKOH溶液时:
C. 实验2,过滤后的上层清液中存在
D. 实验2的上层清液中存在:
二、非选择题(共58分)
15. Ⅰ.现有一瓶市售白醋,化学课外兴趣小组欲用酸碱滴定法测定其含酸量(设其中的酸均为乙酸)。请你参与他们的实验并回答有关问题:选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
已知:国家标准规定酿造白醋中醋酸含量不得低于。
(1)某次实验滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示:
已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为,根据上述滴定结果计算原酿造食醋中醋酸含量为___________(结果保留两位有效数字),由此可知该白醋是否符合国家标准。
(2)若用溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线如图所示。
①曲线Ⅰ中M点溶液中微粒浓度(除外)大小关系为___________。
②和的关系:___________(填“=”或“<”)
(3)在上述实验过程中,出现下列操作(其他操作正确)会造成测定结果(待测液浓度值)偏低的有___________(填序号)。
a.量取标准液的碱式滴定管未用标准液润洗
b.取醋酸的酸式滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
Ⅱ.工业废水中常含有一定量氧化性较强的,利用滴定原理测定含量方法如下:
步骤①:量取60.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤②:加入过量的碘化钾溶液充分反应。
步骤③:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取溶液进行滴定,最终消耗溶液的体积为18.00mL。()
(4)步骤③中滴加的指示剂为___________。滴定达到终点的实验现象是___________。
(5)请写出步骤②中被还原的离子反应方程式___________。
(6)的含量为___________。
16. 镍氢电池的正极材料NiOOH难溶于水,工业上可由粗硫酸镍(含有、、、、等杂质微粒)为原料制备,工艺流程如下,回答下列问题:
已知:①常温下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
开始沉淀的pH
1.5
6.9
11.8
9.1
沉淀完全()的pH
2.8
8.9
13.8
11.1
②常温下,、③为弱酸
(1)基态砷原子的核外电子排布式为:[Ar]___________。
(2)“除砷”步骤中生成沉淀,的作用是做___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)适量“调pH”的范围是___________。
(4)利用表中数据,可计算出___________。
(5)常温下,“除杂”时要使和均沉淀完全,则溶液中不低于___________。
(6)“氧化”步骤的离子方程式为___________。
17. 研究电解质在水溶液中微粒间的关系对指导生产、生活有重要意义。常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式
HCN
HClO
HF
(1)常温下,pH相同的①,②,③浓度由大到小的顺序为___________(填序号)。
(2)常温下,HF溶液和氨水混合,若混合溶液呈中性,则混合溶液中为___________(保留三位有效数字)。
(3)向溶液中滴加NaOH溶液,溶液中、、、的分布分数与pH的关系如图所示。
①溶液呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
②时,的第一电离平衡常数的值为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A. M点对应的溶液中:
B. N点对应的溶液中:
C. 在溶液中:
D. 时,溶液中:
(5)将NaOH溶液滴入亚砷酸溶液中,当pH由11调至12.8时主要反应的离子方程式是___________。
18. 我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,将二氧化碳资源化尤为重要。回答下列问题:
(1)可与制甲醇,在催化剂作用下,发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①反应Ⅱ能自发进行,则___________0(填“”“”或“”),反应Ⅲ的___________。
②下列措施能加快该反应Ⅲ的化学反应速率的是___________ (填标号)。
A.降低温度 B.缩小反应容器体积,增大压强
C.及时排出、 D.使用更高效的催化剂
③若将等物质的量和充入恒温恒容密闭容器中,进行上述反应,下列事实说明此反应已经达到化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A.的体积分数保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.和CO的物质的量之比为定值 D.生成的速率与生成的速率相等
④的转化率和、的产率随反应温度的变化如图所示。
由图判断合成的最适宜温度为___________;反应过程中的产率随温度升高先增大后减小,减小的主要原因是___________。
(2)可与在铁催化剂作用下发生化学反应:
在1L的密闭容器中充入和,的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。图中对应乙烯的选择性为(乙烯的选择性为转化的中生成的百分比。)则该温度下反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数)。
(3)固体氧化物电解池(SOEC)利用废热电解水和来制合成气(主要组分为一氧化碳和氢气),因为高温电解可降低内阻,所以相比于低温电解池表现出更高的电解效率。
a为电源的___________极(填“正”或“负”)。当该电极生成一氧化碳和氢气物质的量之比为时的电极反应式为___________。
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