内容正文:
绝密★启用前
衡阳市八中2026年高二下学期期末考试试题
化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列说法正确的是
A. “神舟十一号”飞船使用的半导体材料GaAs可用SiO2代替
B. “嫦娥五号”探测器配制砷化镓太阳能电池,能将化学能直接转化为电能
C. 通过电解使铝制品表面形成致密的氧化膜,有利于金属防腐
D. 人民币票面文字处采用了含Fe3O4的磁性油墨,Fe3O4常用作红色颜料
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 激发态H原子的轨道表示式:
B. Cl2分子中σ键的形成:
C. H2O2的电子式:
D. O3分子的球棍模型:
3. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 等物质的量浓度的和溶液以体积比1:2混合:
B. 向溶液中通入等物质的量的:
C. 苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊:2+CO2+H2O2+
D. 硫化亚铁和过量硝酸混合:
4. 可在呼吸面具中作为氧气来源,反应方程式为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含极性键的数目为
B. 标准状况下,中含有的质子数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 常温下,的溶液中数目为
5. Au最外层电子位于P能层,价层电子排布与Cu相似,一种Au的有机配合物结构如图所示,其中两个五元环共平面。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且位于三个不同的周期。下列说法错误的是
A. Z的简单氢化物有臭鸡蛋气味
B. 第一电离能:
C. 该配合物中X原子的杂化方式有2种
D. 原子半径:
6. 蛇床子素(E)的结构简式如图,下列说法正确的是
A. E含有4种官能团
B. E在酸性条件下的水解产物与溶液可发生显色反应
C. 1 mol E在NaOH溶液中水解最多消耗1 mol NaOH
D. E存在顺反异构体
7. 宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一,下列方程式不能准确解释相应事实的是
A. 苯酚钠溶液通入后变浑浊:
B. 向溶液中加入溶液得到沉淀:
C. 在强碱溶液中次氯酸钠与反应生成:
D. 向溶液中加入足量溶液,得到白色沉淀:
8. 我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化,加氢合成甲醇的反应历程,如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
下列说法错误的是
A. 图示历程包含了8个基元反应
B. 反应过程中有非极性键的断裂和形成
C. 总反应方程式为
D. 总反应的正反应活化能小于逆反应活化能
9. 工业制备茉莉醛()的流程如图所示。下列说法正确的是
已知:庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物
A. 萃取分液过程中需酸洗、水洗,干燥剂可选用浓硫酸
B. 乙醇主要作用是作助溶剂
C. 可将最后两步“分馏”和“柱色谱分离”合并为“真空减压分馏”
D. 可采用质谱法快速精准测定茉莉醛的结构信息
10. 在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现的转化,发生反应,向体积为的密闭容器中充入和,在甲、乙两种催化剂作用下,反应,测得的转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A. 催化效果:甲<乙
B. 、甲催化条件下,内
C. 其它条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D. 前,乙催化剂作用下降低温度可提高的产率
11. “全固态氟离子电池”模型如下图所示,已知:固体电解质只允许通过。下列说法正确的是
A. 放电时,由b极向a极迁移
B. 充电时,阳极反应为
C. 放电过程中,固体电解质的质量增大
D. 放电时,每转移,负极质量增加6.2g
12. 铈(Ce,镧系元素)的氧化物是常用的催化剂,能用于汽车尾气的净化。两种铈的氧化物的立方晶胞结构(晶胞参数均为anm)如图a和图b所示。图b晶胞中存在O缺陷,其中Ce的化合价有+3和+4。下列说法正确的是
A. Ce位于元素周期表的ds区
B. 图a晶胞中与Ce最近的O的个数为4
C. 图b晶胞中化合价为+3的Ce的数目为3
D. 图a中Ce和Ce的最短距离是
13. 铁元素的“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法正确的是
A. 向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,可实现d→g的转化
B. 在空气中加热c,可实现c→b的转化
C. 高温下a与水蒸气反应可得到e
D. 在水中g易水解,在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒
14. 25℃时、向含NaCN、Na2CO3、NaCl的混合溶液中滴加AgNO3溶液,平衡时混合溶液中pAg与pM的关系如下图所示[已知:pAg=-lgc(Ag+),pM=-lgc(M),其中,M=CN-或Cl-或;Ksp(AgCN)<Ksp(AgCl)]。
下列有关说法错误的是
A. 直线L2代表-lgc(Ag+)与-lgc(Cl-)的关系
B. 常温下,AgCN的饱和溶液中c(Ag+)=10-4.875mol·L-1
C. 向a点所示的溶液中加入AgNO3固体,增大
D. 常温下,反应AgCl(s)+CN-=AgCN(s)+Cl-可以进行完全
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 处理含铬[Cr(Ⅵ)]废水的方法有化学沉淀法、铝还原回收法等。已知Cr(Ⅵ)在溶液中存在如下平衡:。
Ⅰ.钡盐沉铬法:向含Cr(Ⅵ)的酸性废水中加入钡盐,生成难溶于水的沉淀。
(1)使用的沉铬效果优于的原因是___________。
Ⅱ.亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法:向酸性含铬废水中加入过量,使Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),再加入适量石灰乳将Cr(Ⅲ)转化为氢氧化物沉淀,转化为。
(2)将还原为的离子方程式为___________。
(3)Cr(Ⅲ)转化为氢氧化物沉淀后,充分静置沉降,检验上层清液中有残留的实验方法是:取少量上层清液于试管中,___________。
Ⅲ.铝还原回收Cr(Ⅵ)法:
步骤ⅰ:向含Cr(Ⅵ)的酸性溶液中加入一定量的铝粉,充分反应,过滤。
步骤ⅱ:利用步骤ⅰ过滤后得到的溶液(含有)制备晶体。
(4)步骤ⅰ中pH偏低会导致Cr(Ⅵ)的去除率下降,可能的原因是___________。
(5)步骤ⅱ获得晶体的实验方案如下,请补充完整:边搅拌边向滤液中___________,静置、过滤;向滤渣中加入足量的___________,将所得溶液煮沸、冷却;再加入足量的稀硫酸,充分反应后,___________,过滤,用冰水洗涤晶体,干燥。(可选用的试剂:溶液、稀硫酸、KOH溶液)
已知:
①碱性条件下Cr(Ⅲ)能被氧化为;酸性条件下能将Cr(Ⅵ)还原为
②常温下,体系中Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)微粒的分布分数随溶液pH的变化如图所示
③不同温度下和的溶解度如图所示。
16. 镍废料中主要含有Ni单质,还有少量的Cu、Fe、Pb单质等。现从中制取,可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池,也可用于制成镍铬碱性电池,生产流程见下:
已知0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
开始沉淀pH
3.0
5.0
7.4
9.7
完全沉淀pH
4.0
6.5
9.0
11
回答下列问题:
(1)“酸浸”时参与反应的与物质的量之比保持为3:2,此时Ni单质被氧化为,所发生反应的化学方程式为___________。
(2)加入碳酸钙调pH的目的是___________,必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是___________。
(3)“操作B”是___________、___________,“煅烧”时隔绝空气,所产生两种气体的成分是___________。
(4)NiO溶于盐酸产生,再加入适量NaOH和NaClO混合溶液制备。生成时发生反应的离子方程式为___________。
(5)根据上表数据计算,当溶液中完全沉淀时,___________mol/L。
17. 以有机物 A 为原料制备聚合物 M 的路线如图所示。
已知:,其中、为烃基。回答下列问题:
(1)C 中官能团的名称为______。
(2)A 的结构简式为______,B 分子中碳原子的杂化方式有______种。
(3)C→D、D→E的反应类型分别为______、______。
(4)写出 的化学方程式:______。
(5)下列有关说法正确的是______(填字母)。
A. 和 充分燃烧,产生相同质量的
B. 有机物 E 的沸点比的低
C. 有机物 D 分子中所有原子共平面
D. 有机物 A、C 可通过红外光谱鉴别
(6)同时满足下列条件的 C 的同分异构体有______种(不考虑立体异构),写出任意一种结构简式:______。
①既能与 溶液发生显色反应,又能与 溶液反应生成气体;②核磁共振氢谱中有 5 组吸收峰;③苯环上有 6 个支链。
18. 燃煤中的处理与利用是一项重要的研究课题。
I.利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
①
②
③
恒容条件下,加入CaS、开始反应,平衡体系中,各气态物种的随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
回答下列问题:
(1)S的价层电子排布式为___________。
(2)反应的___________(用含的代数式表示)。
(3)反应①___________更有利于自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
(4)已知:图示温度范围内反应②平衡常数基本不变,体系中___________,可以表示变化的为图中曲线___________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
Ⅱ.溶液用于吸收持续通入的,反应如下:
第一步:
第二步:和
已知:
物质
(5)计算第一步的K=___________[,结果保留三位有效数字]。
(6)理论研究与的反应。一定温度时,在2 L浓度均为的和混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。
①仅从结合的能力考虑,当时,与优先反应的离子是___________。
②当时,的平衡转化率为___________(用含和b的代数式表示,写出推导过程)。
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绝密★启用前
衡阳市八中2026年高二下学期期末考试试题
化学
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列说法正确的是
A. “神舟十一号”飞船使用的半导体材料GaAs可用SiO2代替
B. “嫦娥五号”探测器配制砷化镓太阳能电池,能将化学能直接转化为电能
C. 通过电解使铝制品表面形成致密的氧化膜,有利于金属防腐
D. 人民币票面文字处采用了含Fe3O4的磁性油墨,Fe3O4常用作红色颜料
【答案】C
【解析】
【详解】A.Si是良好的半导体材料,可用于制造半导体芯片,“神舟十一号”飞船使用的半导体材料GaAs可用Si代替,SiO2不导电,不能用SiO2代替,故A错误;
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能,故B错误;
C.将铝制品作阴极进行电解使其表面形成致密的氧化膜,隔绝空气,有利于金属防腐,故C正确;
D.Fe3O4为黑色固体,常用作红色颜料的是Fe2O3,故D错误;
选C。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 激发态H原子的轨道表示式:
B. Cl2分子中σ键的形成:
C. H2O2的电子式:
D. O3分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.不存在1p轨道,A错误;
B.Cl2分子中的Cl原子3p能级为哑铃型,形成σ键时头碰头重叠形成新的轨道,B正确;
C.H2O2是共价化合物,电子式为:,C错误;
D.O3与SO2属于等电子体,空间结构为V形,球棍模型为,D错误;
答案选B。
3. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 等物质的量浓度的和溶液以体积比1:2混合:
B. 向溶液中通入等物质的量的:
C. 苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊:2+CO2+H2O2+
D. 硫化亚铁和过量硝酸混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.等物质的量浓度的和溶液以体积比1:2混合,两者的物质的量为1:2,则恰好被消耗完生成硫酸钡沉淀和水,反应离子方程式为:,故A正确;
B.由于I-的还原性大于Fe2+的还原性,则氯气先与I-反应,将I-氧化完后,再氧化Fe2+,根据得失电子守恒可知,Cl2刚好氧化全部I-,Fe2+不被氧化,正确的离子反应方程式应为,故B错误;
C.苯酚的电离常数大于碳酸氢根离子,苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊,生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为:+CO2+H2O+,故C错误;
D.硫化亚铁与硝酸发生氧化还原反应,生成、S和NO,反应离子方程式:,故D错误;
故选:A。
4. 可在呼吸面具中作为氧气来源,反应方程式为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含极性键的数目为
B. 标准状况下,中含有的质子数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 常温下,的溶液中数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的物质的量为,结构式为,每个分子含有4个极性共价键,因此中极性键数目为,A错误;
B.标准状况下物质的量为,1个分子含16个质子,因此中质子数目为,B错误;
C.溶液中,会发生水解反应,因此溶液中数目小于,C错误;
D.常温下水的离子积,的溶液中,计算得,溶液中的物质的量为,数目为,D正确;
故选D。
5. Au最外层电子位于P能层,价层电子排布与Cu相似,一种Au的有机配合物结构如图所示,其中两个五元环共平面。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且位于三个不同的周期。下列说法错误的是
A. Z的简单氢化物有臭鸡蛋气味
B. 第一电离能:
C. 该配合物中X原子的杂化方式有2种
D. 原子半径:
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,位于三个不同周期,W为H元素。从配合物结构看,X可以形成4个共价键,推测X为C元素;Y形成3个共价键,推测Y为N元素;Z形成2个共价键,且能与Au形成配位键,推测Z为S元素。
【详解】A.Z为S,简单氢化物为H2S,有臭鸡蛋气味,A正确;
B.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但N(ⅤA,半满稳定)>O(ⅥA),同主族元素第一电离能从上到下呈减小趋势,故O>S,因此第一电离能N> S,即Y>Z,B错误;
C.该配合物中的X(C)原子,有的形成4个键,为sp3杂化,有的形成3个键,为sp2杂化,杂化方式有两种,C正确;
D.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故N<C<S,即Y<X<Z,D正确;
故答案选B。
6. 蛇床子素(E)的结构简式如图,下列说法正确的是
A. E含有4种官能团
B. E在酸性条件下的水解产物与溶液可发生显色反应
C. 1 mol E在NaOH溶液中水解最多消耗1 mol NaOH
D. E存在顺反异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.E含有3种官能团分别为碳碳双键、酯基、醚键,故A项错误;
B.E在酸性条件下酯基可以水解其产物有酚羟基可与FeCl3溶液发生显色反应,故B项正确;
C.1 molE在NaOH溶液中水解生成羧酸盐消耗1 molNaOH,且水解产物有酚羟基会继续消耗1 molNaOH,最多消耗2 molNaOH,故C项错误;
D.顺反异构体需要同时满足有碳碳双键,且双键碳原子不能连接相同的基团。E中的两个碳碳双键都不存在顺反异构,其中一个碳碳双键中某一个碳原子连了两个甲基,另一个碳碳双键的碳原子成环了,无法形成顺反异构,所以E没有顺反异构体,故D项错误;
故答案选B。
7. 宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一,下列方程式不能准确解释相应事实的是
A. 苯酚钠溶液通入后变浑浊:
B. 向溶液中加入溶液得到沉淀:
C. 在强碱溶液中次氯酸钠与反应生成:
D. 向溶液中加入足量溶液,得到白色沉淀:
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚钠溶液通入二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,故A正确;
B.硫酸亚铁溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水,故B正确;
C.在强碱溶液中次氯酸钠与氢氧化铁反应生成高铁酸钠、氯化钠和水,故C正确;
D.硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,反应中氢离子完全反应,氢氧根离子过量生成氢氧化钠,反应的离子方程式为,故D错误;
故选D。
8. 我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化,加氢合成甲醇的反应历程,如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
下列说法错误的是
A. 图示历程包含了8个基元反应
B. 反应过程中有非极性键的断裂和形成
C. 总反应方程式为
D. 总反应的正反应活化能小于逆反应活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应历程中断键或成键或既有断键也有成键的步骤都算一个基元反应,但是吸附在催化剂表面或者脱离催化剂表面都不算基元反应,由图可知,图示历程包含了8个基元反应,故A正确;
B.由图可知,反应过程中只有非极性键的断裂(H—H键的断裂),没有非极性键的形成,故B错误;
C.由图可知,总反应为催化剂作用下二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为,故C正确;
D.由图可知,总反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,所以正反应活化能小于逆反应活化能,故D正确;
故选B。
9. 工业制备茉莉醛()的流程如图所示。下列说法正确的是
已知:庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物
A. 萃取分液过程中需酸洗、水洗,干燥剂可选用浓硫酸
B. 乙醇主要作用是作助溶剂
C. 可将最后两步“分馏”和“柱色谱分离”合并为“真空减压分馏”
D. 可采用质谱法快速精准测定茉莉醛的结构信息
【答案】B
【解析】
【分析】苯甲醛、庚醛与KOH的乙醇溶液共热后冷却,经萃取分液分离出水相,加入干燥剂后过滤有机相,去掉滤渣,蒸馏,用柱色谱法分离出庚醛自缩物,得到茉莉醛;
【详解】A.萃取分液过程中需酸洗、水洗,干燥剂选用浓硫酸可能使得产物碳化,而且也不易分离,A错误;
B.据题意和分析,苯甲醛与庚醛反应生成水和茉莉醛,乙醇不参与反应,乙醇的主要作用是助溶剂,B正确;
C.庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物,真空减压分馏不可以将两者分离,C错误;
D.质谱法测定茉莉醛只能得到部分结构信息,D错误;
故选B。
10. 在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现的转化,发生反应,向体积为的密闭容器中充入和,在甲、乙两种催化剂作用下,反应,测得的转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A. 催化效果:甲<乙
B. 、甲催化条件下,内
C. 其它条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D. 前,乙催化剂作用下降低温度可提高的产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图,相同条件下,使用甲催化剂NO的转化率更高,故催化效果:甲>乙,A错误;
B.由图,、甲催化条件下,内NO转化率为80%,则反应1.6molNO,,B错误;
C.反应5min时,乙中NO的转化率比同温度时甲低,说明乙中未达到平衡,其它条件不变时,压缩容器体积,化学反应速率增大,同一时间NO转化率增大,乙曲线可能整体向上移动,C正确;
D.由图,前,乙催化剂作用下反应没有达到平衡,降低温度,反应速率变慢,会降低的产率,D错误;
故选C。
11. “全固态氟离子电池”模型如下图所示,已知:固体电解质只允许通过。下列说法正确的是
A. 放电时,由b极向a极迁移
B. 充电时,阳极反应为
C. 放电过程中,固体电解质的质量增大
D. 放电时,每转移,负极质量增加6.2g
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,原电池中阴离子向负极迁移,则b极为负极,Mg失去电子结合F-生成MgF2,电极反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,a极为正极,发生还原反应,电极反应式为:BiF3+3e-=Bi+3F-,据此分析回答。
【详解】A.放电时,原电池中阴离子向负极迁移,F-由正极(a极)向负极(b极)迁移,A错误;
B.充电时,阳极发生氧化反应,其电极反应式为:Bi+3F--3e-= BiF3,B正确;
C.PbSnF4为固体电解质,仅传导F-,F-仅在其中迁移,不参与反应,故电解质质量不变,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为:Mg+2F--2e-=MgF2,则转移0.2mole-时,增加的质量为:0.2mol×19g/mol=3.8g,D错误;
故选B。
12. 铈(Ce,镧系元素)的氧化物是常用的催化剂,能用于汽车尾气的净化。两种铈的氧化物的立方晶胞结构(晶胞参数均为anm)如图a和图b所示。图b晶胞中存在O缺陷,其中Ce的化合价有+3和+4。下列说法正确的是
A. Ce位于元素周期表的ds区
B. 图a晶胞中与Ce最近的O的个数为4
C. 图b晶胞中化合价为+3的Ce的数目为3
D. 图a中Ce和Ce的最短距离是
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ce的原子序数为58,在元素周期表中的位置是第六周期、第ⅢB族,是镧系元素,属于f区,A错误;
B.在图a晶胞中,Ce位于面心立方堆积的顶点和面心,O填充所有四面体空隙,与Ce距离最近且相等的O有8个,即Ce的配位数为8,B错误;
C.根据均摊法,图b晶胞中Ce的个数为,O位于晶胞内,氧原子的个数为7,化学式为:。设化合价为+3的Ce数目为,则+4价Ce数目为,根据化合物中正负化合价代数和为0,列式:,,C错误;
D.图a中Ce和Ce的最短距离是面对角线的一半,即,D正确;
故答案选D。
13. 铁元素的“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法正确的是
A. 向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,可实现d→g的转化
B. 在空气中加热c,可实现c→b的转化
C. 高温下a与水蒸气反应可得到e
D. 在水中g易水解,在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒
【答案】A
【解析】
【分析】根据图中信息,,,,,,为亚铁盐,为铁盐,为高铁酸盐。
【详解】A.的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,硝酸根在酸性情况下具有强氧化性,发生反应:,A正确;
B.在空气中加热,会被O2氧化为,氢氧化铁热分解最终生成,不能得到,B错误;
C.铁与水蒸气反应生成,方程式为:,C错误;
D.水解,方程式为:,生成胶粒可吸附杂质净水,不能杀菌消毒,D错误;
故选A。
14. 25℃时、向含NaCN、Na2CO3、NaCl的混合溶液中滴加AgNO3溶液,平衡时混合溶液中pAg与pM的关系如下图所示[已知:pAg=-lgc(Ag+),pM=-lgc(M),其中,M=CN-或Cl-或;Ksp(AgCN)<Ksp(AgCl)]。
下列有关说法错误的是
A. 直线L2代表-lgc(Ag+)与-lgc(Cl-)的关系
B. 常温下,AgCN的饱和溶液中c(Ag+)=10-4.875mol·L-1
C. 向a点所示的溶液中加入AgNO3固体,增大
D. 常温下,反应AgCl(s)+CN-=AgCN(s)+Cl-可以进行完全
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据溶度积表达式,推导与的关系:对于1:1型沉淀:,两边取负对数得:,斜率为;越小,越大,截距越大。已知,截距更大的对应,对应;对于:,取负对数得:,即,斜率为,斜率更大(更陡),因此对应;
【详解】A.由上述推导,代表与的关系,A正确;
B.由图可知,直线L1、L2在pM轴上的截距分别为、;饱和溶液中,,得,不是,B错误;
C.变形得,加入,增大,不变,因此比值增大,C正确;
D.反应的平衡常数,,反应可进行完全,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 处理含铬[Cr(Ⅵ)]废水的方法有化学沉淀法、铝还原回收法等。已知Cr(Ⅵ)在溶液中存在如下平衡:。
Ⅰ.钡盐沉铬法:向含Cr(Ⅵ)的酸性废水中加入钡盐,生成难溶于水的沉淀。
(1)使用的沉铬效果优于的原因是___________。
Ⅱ.亚硫酸氢钠-石灰乳还原沉淀法:向酸性含铬废水中加入过量,使Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),再加入适量石灰乳将Cr(Ⅲ)转化为氢氧化物沉淀,转化为。
(2)将还原为的离子方程式为___________。
(3)Cr(Ⅲ)转化为氢氧化物沉淀后,充分静置沉降,检验上层清液中有残留的实验方法是:取少量上层清液于试管中,___________。
Ⅲ.铝还原回收Cr(Ⅵ)法:
步骤ⅰ:向含Cr(Ⅵ)的酸性溶液中加入一定量的铝粉,充分反应,过滤。
步骤ⅱ:利用步骤ⅰ过滤后得到的溶液(含有)制备晶体。
(4)步骤ⅰ中pH偏低会导致Cr(Ⅵ)的去除率下降,可能的原因是___________。
(5)步骤ⅱ获得晶体的实验方案如下,请补充完整:边搅拌边向滤液中___________,静置、过滤;向滤渣中加入足量的___________,将所得溶液煮沸、冷却;再加入足量的稀硫酸,充分反应后,___________,过滤,用冰水洗涤晶体,干燥。(可选用的试剂:溶液、稀硫酸、KOH溶液)
已知:
①碱性条件下Cr(Ⅲ)能被氧化为;酸性条件下能将Cr(Ⅵ)还原为
②常温下,体系中Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)微粒的分布分数随溶液pH的变化如图所示
③不同温度下和的溶解度如图所示。
【答案】(1)与H+反应,使得c(H+)减小,促进正向移动,更有利于生成BaCrO4沉淀
(2)
(3)用稀盐酸酸化,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有
(4)pH偏低,则Al与氢离子反应增强,使得Al与Cr(VI)的反应减弱,导致Cr(VI)的去除率下降
(5) ①. KOH溶液 ②. 溶液 ③. 加热浓缩、降温结晶
【解析】
【分析】从Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)微粒的分布分数随溶液pH的变化图像可知,pH=8时,Cr3+沉淀完全,全部转化为Cr(OH)3,Al3+转化为偏铝酸根。从不同温度下K2Cr2O7和K2SO4的溶解度图可知,K2Cr2O7溶解度受温度影响比较大,通过降温结晶可提纯。
【小问1详解】
与H+反应,使得c(H+)减小,促进正向移动,更有利于生成BaCrO4沉淀。
【小问2详解】
酸性条件下,将还原为Cr3+,自身被氧化为,反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
检验上层清液中有残留的实验方法是:取少量上层清液于试管中,用稀盐酸酸化,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有。
【小问4详解】
pH偏低,则Al与氢离子反应增强,使得Al与Cr(VI)的反应减弱,导致Cr(VI)的去除率下降。
【小问5详解】
从Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)微粒的分布分数随溶液pH的变化图像可知,pH=8时,Cr3+沉淀完全,全部转化为Cr(OH)3,Al3+转化为四羟基合铝酸根。因此在步骤I过滤后得到的溶液中,加KOH溶液调节pH=8使Cr3+沉淀完全,全部转化为Cr(OH)3,过滤得滤渣为Cr(OH)3;往滤渣中加过量的H2O2溶液,同时加KOH溶液调节pH=10,目的是将Cr(OH)3全部氧化为K2CrO4;加热,将过量的H2O2除去;过滤,往滤液中加稀硫酸调节pH,使K2CrO4转化为K2Cr2O7;从不同温度下K2Cr2O7和K2SO4的溶解度图可知,K2Cr2O7溶解度受温度影响比较大,通过降温结晶可提纯,因此将溶液加热浓缩、降温结晶,过滤,冰水洗涤及干燥后可得到最终产品重铬酸钾。
16. 镍废料中主要含有Ni单质,还有少量的Cu、Fe、Pb单质等。现从中制取,可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池,也可用于制成镍铬碱性电池,生产流程见下:
已知0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
开始沉淀pH
3.0
5.0
7.4
9.7
完全沉淀pH
4.0
6.5
9.0
11
回答下列问题:
(1)“酸浸”时参与反应的与物质的量之比保持为3:2,此时Ni单质被氧化为,所发生反应的化学方程式为___________。
(2)加入碳酸钙调pH的目的是___________,必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是___________。
(3)“操作B”是___________、___________,“煅烧”时隔绝空气,所产生两种气体的成分是___________。
(4)NiO溶于盐酸产生,再加入适量NaOH和NaClO混合溶液制备。生成时发生反应的离子方程式为___________。
(5)根据上表数据计算,当溶液中完全沉淀时,___________mol/L。
【答案】(1)
(2) ①. 生成氢氧化铁沉淀除铁 ②. 除Cu”时发生反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+,溶液pH会降低,可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀
(3) ①. 过滤 ②. 洗涤 ③. CO2、CO
(4)
(5)
【解析】
【分析】镍废料中主要含有单质,还有少量的单质;用硫酸、硝酸混合液“酸浸”溶解镍废料生成硫酸铅沉淀,浸出液中含有硫酸镍、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁等,加双氧水把硫酸亚铁氧化为硫酸铁,加碳酸钙调pH生成氢氧化铁沉淀除铁,过滤,沉渣1含有氢氧化铁和硫酸铅,通入H2S生成CuS沉淀除铜,过滤,沉渣2是CuS;滤液中加NH4F生成CaF2沉淀除Ca,滤液中加草酸生成草酸镍沉淀,过滤、洗涤、煅烧得NiO,用盐酸溶解NiO,滤液中加NaClO,NiO被氧化为Ni2O3。
【小问1详解】
“酸浸”时参与反应的与物质的量之比保持为,被硝酸氧化为,所发生反应的化学方程式为;
【小问2详解】
加入碳酸钙调生成氢氧化铁沉淀除铁,目的是生成氢氧化铁沉淀除铁;通入H2S生成CuS沉淀除铜,过滤,沉渣2是CuS;除Cu”时发生反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+,溶液pH会降低,可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀,所以必须先过滤“沉渣1”后再进行“除”。
【小问3详解】
滤液中加入草酸形成草酸镍固体,然后进行过滤、洗涤操作,“操作B”是过滤、洗涤获得纯净的草酸镍固体。“煅烧”时草酸镍隔绝空气分解生成NiO、CO2、CO,所产生两种气体的成分是CO2、CO;
【小问4详解】
溶于盐酸产生,再加入适量和混合溶液,NiO被氧化为Ni2O3,反应的离子方程式为 ;
【小问5详解】
Ni2+开始沉淀的pH=7.4,则Ksp= , 完全沉淀时pH=9, 。
17. 以有机物 A 为原料制备聚合物 M 的路线如图所示。
已知:,其中、为烃基。回答下列问题:
(1)C 中官能团的名称为______。
(2)A 的结构简式为______,B 分子中碳原子的杂化方式有______种。
(3)C→D、D→E的反应类型分别为______、______。
(4)写出 的化学方程式:______。
(5)下列有关说法正确的是______(填字母)。
A. 和 充分燃烧,产生相同质量的
B. 有机物 E 的沸点比的低
C. 有机物 D 分子中所有原子共平面
D. 有机物 A、C 可通过红外光谱鉴别
(6)同时满足下列条件的 C 的同分异构体有______种(不考虑立体异构),写出任意一种结构简式:______。
①既能与 溶液发生显色反应,又能与 溶液反应生成气体;②核磁共振氢谱中有 5 组吸收峰;③苯环上有 6 个支链。
【答案】(1)羟基、羧基
(2) ①. ②. 3
(3) ①. 消去反应 ②. 加成(或还原)反应
(4) (5)AD
(6) ①. 2 ②. 或
【解析】
【分析】根据有机合成流程图分析,A→B→C的反应为已知反应,故A为、B为;C→D的反应条件为羟基的消去反应,且D→E的反应为消去产物碳碳双键的加成或还原反应,故D为;E→F为酯化反应,生成G为;G→H是加聚反应生成高分子聚合物H。
【小问1详解】
C中官能团的名称为羟基、羧基。
【小问2详解】
根据分析可知,A的结构简式为,B为,其分子中,全部形成单键的碳原子为sp3杂化,苯环上的碳原子为sp2杂化,氰基上的碳原子为sp杂化,故碳原子的杂化方式有3种。
【小问3详解】
根据分析可知,C→D、D→E的反应类型分别为消去反应、加成(或还原)反应。
【小问4详解】
E→F为酯化反应,故E+F→G的化学方程式为。
【小问5详解】
A.1 mol B和1 mol C中含有碳原子的物质的量相等,故充分燃烧,产生相同质量的CO2,A正确;
B.有机物E与的相对分子质量相同,官能团不同,E中含羧基,中为酯基,E能形成分子间氢键,故有机物E的沸点比的高,B错误;
C.D为,有机物D分子中含有甲基,故不可能所有原子共平面,C错误;
D.有机物A、C所含有的官能团不同,可通过红外光谱鉴别,D正确;
故答案为AD。
【小问6详解】
C的同分异构体满足:①既能与 溶液发生显色反应,又能与 溶液反应生成气体,说明其存在酚羟基和羧基;②核磁共振氢谱中有5组吸收峰;③苯环上有6个支链;符合要求的同分异构体有2种:、。
18. 燃煤中的处理与利用是一项重要的研究课题。
I.利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
①
②
③
恒容条件下,加入CaS、开始反应,平衡体系中,各气态物种的随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
回答下列问题:
(1)S的价层电子排布式为___________。
(2)反应的___________(用含的代数式表示)。
(3)反应①___________更有利于自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
(4)已知:图示温度范围内反应②平衡常数基本不变,体系中___________,可以表示变化的为图中曲线___________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
Ⅱ.溶液用于吸收持续通入的,反应如下:
第一步:
第二步:和
已知:
物质
(5)计算第一步的K=___________[,结果保留三位有效数字]。
(6)理论研究与的反应。一定温度时,在2 L浓度均为的和混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。
①仅从结合的能力考虑,当时,与优先反应的离子是___________。
②当时,的平衡转化率为___________(用含和b的代数式表示,写出推导过程)。
【答案】(1)
(2)
(3)低温 (4) ①. 100 ②. 丁
(5)
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
S元素的原子序数为16,基态原子的价层电子排布式为3s23p4;
【小问2详解】
由盖斯定律可知,反应①+反应②得到反应,则;
【小问3详解】
根据图示可知,随着温度的升高,lgn(S2)减小,反应①逆向移动,则正反应是放热反应,且反应①是熵减反应,则低温更有利于反应自发进行;
则n(SO2)增大,所以曲线丙表示SO2、曲线甲表示H2S;升高温度,平衡向吸热方向移动;
【小问4详解】
反应②平衡常数,则,同一容器的体积相等,则;lgn(H2O)-lgn(H2)=2,图示温度范围内反应②平衡常数K=108基本不变,则H2O、H2的纵坐标的差几乎不变,且lgn(H2O)>lgn(H2),所以曲线乙表示H2O、曲线丁表示H2;随着温度的升高,lgn(S2)减小,反应①逆向移动,n(SO2)增大,所以曲线丙表示SO2、曲线甲表示H2S;
【小问5详解】
的==;
【小问6详解】
由图可知,,的平衡转化率大于的平衡转化率,即与SO2优先反应的离子是;
一定温度时,在2 L浓度均为的和混合溶液中,n()=n()=2 mol,列式:
的平衡转化率=。
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