内容正文:
2025学年第一学期高二年级化学(等级)期中考试试卷
满分100分,考试时间60分钟
可能用到的元素相对原子质量:O-16 S-32
一、甲酸
1. 通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:
脱水反应:①
脱羧反应:②
(1)反应的________kJ。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是________(不定项)。
A. 气体密度不变 B. 气体压强不变
C. 的浓度不变 D. CO和的物质的量相等
(3)TK时,向1 L恒容密闭容器中充入2 mol ,压强为。反应达到平衡时,甲酸转化率为95%,CO的选择性为40%。
已知:为气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。
①该反应的平衡总压________kPa。
②TK时,脱水反应的平衡常数________。
(4)①一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,在一定时间内,反应①的选择性接近100%,原因是________。
②升高温度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是________。
(5)在催化剂作用下,HCOOH分解生成和可能的反应机理如图所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成外,还生成________(填化学式)。
②研究发现:其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是________。
(6)T℃,甲酸脱水速率方程为,
①溶液中________;(精确到1位有效数字)
②在此基础上,通入HCl至,则甲酸脱水速率是原速率的________倍。
二、大气气溶胶中的“反常”酸碱反应
2. 北京理工大学的研究团队发现,在大气气溶胶(悬浮在空气中的微小液滴)中,有机弱酸可以“置换”出无机强酸。对深入理解大气气溶胶的老化过程及相关物种的大气循环具有重要意义。
I.在光呼吸过程中,会产生一种中间产物——乙醇酸。乙醇酸可以被进一步氧化,最终生成草酸()。
的平衡常数
(1)向草酸溶液中滴加KOH溶液使得pH从4升到6时,发生的主要反应的离子方程式是________。
(2)当溶液中时,溶液的pH为________。
(3)时,溶液中________。
(4)溶液中的电离程度________水解程度(填“>”、“<”或“=”);溶液呈________性。(填“酸”、“碱”或“中”)
(5)溶液中,下列粒子浓度关系正确的是________(不定项)。
A.
B.
C.
D.
(6)25℃时,的, ,写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式________。
Ⅱ.研究发现,在大气气溶胶的微液滴中,生物产生的草酸可以发生如下反应:
(7)从化学反应方向的角度,解释该反应在气溶胶微液滴中能够持续进行的原因________。
(8)结合平衡常数计算解释,此反应为何在传统水溶液中该反应难以进行?________。
(9)下列物质组合中,在气溶胶微液滴的开放体系里,理论上哪一组能发生类似于“乙二酸制盐酸”的反应?________(不定项)
A. 乙二酸硫酸钠 B. 次氯酸碘化钠 C. 乙二酸硝酸钠 D. 硫酸氯化钠
三、聚合氯化铁
3. 某研究小组用钢铁盐酸酸洗废液和废铁屑为原料制备无机高分子净水剂——聚合氯化铁,简称PFC,按如下流程开展实验。
已知:钢铁盐酸酸洗废液溶质主要为、、HCl。请回答:
(1)用文字简述净水的原理:________。
(2)步骤Ⅲ中的作用是________。
(3)完成步骤Ⅲ中水解的离子方程式_________________。
(4)欲使上述水解平衡正向移动可采用的方法是________。(不定项)
A. 降温 B. 加水稀释 C. 加入 D. 加入
(5)室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是________。
(6)理论上,n的取值范围为________。
(7)下图是向河水中投入相同质量的和PFC,残余浊度随着pH变化的图像。结合图像说明,聚合氯化铁相比直接使用的优点:________。
(8)盐基度[]是衡量净水剂优劣的一个重要指标。
PFC样品中盐基度(B)的测定:
已知:PFC样品的密度,样品中铁的质量分数
步骤1:准确量取1.00 mL PFC样品置于锥形瓶中。
步骤2:加入一定体积的盐酸标准溶液,室温静置后,加入一定体积的氟化钾溶液(与反应,消除对实验的干扰),滴加数滴酚酞作指示剂,立即用氢氧化钠标准溶液滴定至终点,消耗氢氧化钠标准溶液13.00 mL。
步骤3:准确量取1.00 mL蒸馏水置于锥形瓶中,重复步骤2操作,消耗氢氧化钠标准溶液49.00 mL。
①滴定终点的现象:________。
②根据以上实验数据计算PFC样品的盐基度(B)___________。(写出具体计算过程)
四、碘
4. 碘元素是人体中不可或缺的元素
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,该浓缩液中主要含有、等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加溶液,当开始沉淀时,溶液中________。
[已知:,]
(2)碘单质可以溶于KI溶液中。
化学兴趣小组拟采用下述方法来测定的平衡常数:
已知:和不溶于。
一定温度下,碘单质在和水的混合液体中,碘单质的浓度比值是一个常数,称为分配系数,用表示。室温条件下。
上述实验中测得:上层液体中,下层液体中。
①结合上述信息以及实验数据,可知上层液体中________。
②计算室温条件下的平衡常数________。(结果保留整数)
(3)通过检测循环水中的可判断循环水的水质是否恶化,检测利用的是酸性条件下被氧化为的反应,该反应的历程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.……
Ⅲ.
①Ⅱ的离子方程式为________。
②若废水中的的浓度约为,取废水5 mL于试管中,滴加2滴的硝酸银溶液,能否看到沉淀现象?试通过计算说明________。
(已知:1 mL溶液以20滴计;,忽略2滴溶液体积对混合溶液体积变化的影响)
(4)某化学学习小组设计如图所示的实验装置,测定工业原料气(含、、)中的含量。
①写出装置A中发生反应的离子方程式:________。当装置A中出现________(填现象)时,立即停止通气。
②可用来代替A中碘的淀粉溶液且能达到实验目的的最合适的试剂是________。(单选)
A.酸性溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
③若A中碘的淀粉溶液体积为25 mL,其中碘的浓度为,收集到的与的体积共297.6 mL(已折算为标准状况下的体积),则该工业原料气中的含量是________。(忽略气体在水中的溶解)
五、硫酸镁的制备与应用
5. 硫酸镁的制备与应用
(1)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备,其实验过程可表示为:
①在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体,生成,反应为,其平衡常数K与、、、的代数关系式为________;
②下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有________(不定项)。
A.水浴加热氧化镁浆料 B.加快搅拌速率
C.降低通入气体的速率 D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通
③在催化剂作用下被氧化为。已知的溶解度为0.57 g(20℃),氧化溶液中的离子方程式为________;
④在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中被氧化的速率随的变化如图甲所示。在范围内,增大,浆料中的氧化速率增大,其主要原因是________。
⑤制取晶体。在如图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的浆料与溶液充分反应。
已知:、在时完全转化为氢氧化物沉淀;
室温下从饱和溶液中结晶出,在下干燥得到,实验中需要使用粉末。
补充完整制取晶体的实验方案:
向含有少量、的溶液中,______________________。
(2)可以用于处理高氨氮废水(MAP法)
①根据图像,控制溶液pH的合理范围为________
②从溶解平衡角度解释pH过高或过低不易形成沉淀MAP的原因:
pH过高:________________________;
pH过低:________________________。
2025学年第一学期高二年级化学(等级)期中考试试卷
满分100分,考试时间60分钟
可能用到的元素相对原子质量:O-16 S-32
一、甲酸
【1题答案】
【答案】(1) (2)BC
(3) ①. ②.
(4) ①. 反应①的活化能较低,反应②的活化能较高,反应①的速率远快于反应② ②. 反应②活化能更高,升高温度时反应②速率增大的幅度远大于反应①,脱羧反应占比上升,反应①的选择性下降
(5) ①. HD ②. HCOOK完全电离出,可显著提高释氢速率;同时避免生成杂质,提升产物纯度
(6) ①. ②. 20
二、大气气溶胶中的“反常”酸碱反应
【2题答案】
【答案】(1) (2)5.2
(3)
(4) ①. > ②. 酸 (5)BC
(6)
(7)该反应生成的HCl为气态,HCl气体可以不断从微液滴中逸出,使体系的熵显著增大,反应的,因此反应可以正向自发、持续进行;
(8) 该反应, 在传统水溶液中,HCl完全电离为和,该反应的平衡常数极小,正向进行的程度极低,因此反应难以发生; (9)CD
三、聚合氯化铁
【3题答案】
【答案】(1)Fe3+水解生成的胶体具有强吸附性,能够吸附水中的悬浮杂质,使杂质沉降
(2)将氧化为
(3) (4)BD (5)控制溶液的pH
(6)
(7)PFC对pH的适应范围更广,在pH较低的酸性条件下依然能保持优异的净水效果,在pH为4~9的区间内都可以将残余浊度维持在很低的水平,净水效果更稳定、更优。
(8) ①. 当滴入最后半滴氢氧化钠标准溶液时,溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。 ②. 15%
四、碘
【4题答案】
【答案】(1)4.7×10−7
(2) ①. 0.001 ②. 961
(3) ①. ②. ,能看到沉淀现象
(4) ①. ②. 溶液由蓝色恰好变成无色 ③. A ④. 200
五、硫酸镁的制备与应用
【5题答案】
【答案】(1) ①. ②. BD ③. ④. pH增大,溶液中的浓度增大,更多的亚硫酸镁溶解进入溶液,溶液中浓度升高,氧化反应的速率随之增大 ⑤. 边搅拌边加入粉末,调节溶液pH至略大于5,静置后过滤;将滤液加热浓缩,冷却结晶得到,过滤、用乙醇洗涤晶体,在下干燥得到
(2) ①. ②. 溶液中浓度过大,会与生成沉淀,同时会与结合生成,导致溶液中、浓度降低,不利于MAP沉淀生成 ③. 溶液中浓度过大,会与结合生成、等,导致溶液中浓度降低,同时也会将MAP沉淀溶解,不利于MAP沉淀生成
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