内容正文:
四川省广元市川师大万达中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二年级化学试题
本试卷共6页,全卷满分100分,考试时间为75分钟
注意事项:
1.本试卷分为第I卷和第II卷,共6页。答题前,请考生务必将自己的学校、姓名、座位号、准考证号等信息填写在机读卡上及答卷的密封区内。
2.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答卷的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在机读卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持机读卡卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸和机读卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:16 O:16 S:32 Fe:56
第I卷(选择题)
一、选择题(每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1. 盐类水解在生产和生活中有着广泛的应用,有关应用或说法与盐类水解无关的是
A. 无法在水溶液中制备
B. 用饱和溶液制备胶体
C. 用稀硫酸除去铜器表面的铜绿
D. 溶液的配制:晶体溶于浓盐酸中,然后再加水稀释到所需要的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.在水溶液中和发生完全双水解,反应为,因此无法在水溶液中制备,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.用饱和溶液制备胶体,利用加热时水解的原理,离子方程式为,与水解有关,B不符合题意;
C.用稀硫酸除去铜绿,发生的是酸与碱式盐的复分解反应:,与盐类水解无关,C符合题意;
D.易发生水解:,将晶体溶于浓盐酸可增大浓度,抑制水解,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选C。
2. 下列有关说法正确的是
A. 已知 ,由此可知气体在密闭容器中充分分解后可以放出的热量
B. ,该热化学方程式能正确表示的燃烧热
C. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
D. 含的稀溶液与稀盐酸完全中和放热,则稀醋酸和稀溶液反应的热化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应为可逆反应,不能完全分解,故充分反应后放出的热量小于,A错误;
B.燃烧热要求纯物质完全燃烧生成指定产物,元素对应液态,该反应中水为气态,不能表示的燃烧热,B错误;
C.焓变只与反应的始态和终态有关,与反应条件无关,故同温同压下反应在光照和点燃条件下的相同,C正确;
D.醋酸为弱电解质,电离过程需要吸收热量,故该反应生成放出的热量小于,>,D错误;
故选C。
3. 常温下,下列各组离子在有关限定条件下的溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出的c(H+)=1×10−12mol•L-1的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 加入甲基橙显红色的溶液中:Na+、CN-、、
D. 含有高锰酸根离子的溶液中:K+、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.水电离出的c(H+)=1×10−12mol•L-1的溶液中,可能是酸溶液或碱溶液:与氢氧根反应或氢离子与反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B.的溶液为酸性溶液,与反应而不能大量共存,故B不符合题意;
C.加入甲基橙显红色的溶液呈酸性,与反应而不能大量共存,与发生氧化还原反应而不能大量共存,故C不符合题意;
D.高锰酸根离子、K+、、、之间互不反应,能大量共存,故D符合题意;
答案选D。
4. 向稀氨水中分别加入①蒸馏水、②氨气、③氯化铵,并维持室温,相关判断正确的是
A. 加入①之后,氨水的电离平衡得到促进,c(OH-)增大
B. 加入①之后,c()增大,c(NH3·H2O)减小、增大
C. 加入②之后,氨水的电离平衡正移,NH3·H2O的电离程度增大
D. 加入③之后,c(NH3·H2O)增大,维持不变
【答案】D
【解析】
【分析】在稀氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+ OH-,然后根据平衡移动原理分析判断。
【详解】A.在稀氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+ OH-,加入①蒸馏水,对溶液起稀释作用,导致电离平衡正向移动,稀释后溶液中c(OH-)减小,A错误;
B.在稀氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+ OH-,加入①蒸馏水后,对溶液起稀释作用,导致电离平衡正向移动,n(NH3·H2O)减小,n()增大,溶液导致溶液体积增大,且稀释使溶液体积增大的倍数大于平衡移动使、OH-离子浓度增大的影响,因此溶液中c()减小,c(OH-)减小,c(NH3·H2O)减小,=,温度不变,Kb不变,所以增大,B错误;
C.在氨水中存在化学平衡:NH3+H2ONH3·H2O,向溶液中通入NH3,c(NH3·H2O)增大,电离平衡正向移动,但平衡移动趋势是微弱的,最终NH3·H2O的电离程度减小,C错误;
D.在稀氨水中存在电离平衡:NH3·H2O+ OH-,向其中加入NH4Cl,NH4Cl电离产生,使c()增大,电离平衡逆向移动,=。温度不变,Kw、Kb不变,所以就不变,D正确;
故合理选项是D。
5. 下列叙述错误的是
A. K与N连接时,若X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大
B. K与N连接时,若X为氯化钠,石墨电极上的反应为
C. K与M连接时,若X为硫酸,一段时间后溶液的pH减小
D. K与M连接时,若X为氯化钠,石墨电极上的反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.K与N连接时且X为硫酸,形成Fe—石墨—H2SO4原电池,正极氢离子得到电子变为氢气,氢离子浓度降低,因此一段时间后溶液的增大,A正确;
B.K与N连接时且X为氯化钠,发生铁的吸氧腐蚀,因此石墨电极上的反应为,B错误;
C.K与M连接时且X为硫酸,石墨为阳极,水中氢氧根失去电子变为氧气,铁为阴极,氢离子得到电子变为氢气,整个过程是电解水,溶液体积减少,浓度变大,一段时间后溶液的减小,C正确;
D.K与M连接时且X为氯化钠,石墨为阳极,氯离子失去电子变为氯气,因此石墨电极上的反应为,D正确;
故选B。
6. 下列说法不正确的是
A. 0.2mol/L的溶液中:
B. 常温下向氨水中逐滴滴入盐酸至恰好呈中性,则混合液中
C. 相同浓度的溶液:①溶液、②溶液、③溶液,其中由水电离出的:③<②<①
D. 常温下,等pH的、、三种溶液的浓度大小关系为
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中既会微弱水解又会微弱电离,水解大于电离,溶液呈碱性,溶液中离子浓度大小:,A项正确;
B.常温下向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的,,根据电荷守,则混合液中,B项正确;
C.向溶液中加入酸或碱会抑制水的电离,而弱酸酸根离子或弱碱阳离子会水解,促进水的电离,弱碱的碱性越弱或弱酸的酸性越弱,对应离子水解能力越强;这几种溶液中抑制水电离,、促进水电离,而碱性:,所以的水解能力更强,因此由水电离出的:③<②<①,C项正确;
D.酸性大小为:,酸越弱对应酸根离子水解程度越大,常温下,等pH的、、NaClO三种溶液的浓度大小关系为,D项错误;
故选D。
7. CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是
A. 总反应的催化剂为
B. 稳定性:
C. 反应①和反应②均为放热反应
D. 总反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图1和图2结合,可以看出反应的催化剂为Zn+,ZnO+为中间产物,A错误;
B.能量越低越稳定,所以稳定性:,B错误;
C.反应①是Zn+和N2O反应生成N2和ZnO+,生成物总能量高于反应物总能量,是吸热反应,反应②反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,C错误;
D.据流程图可以看出反应过程中CO转化为CO2,N2O转化成N2,总反应为CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g),生成物的总能量小于反应物的总能量,差值为361.22kJ/mol,因此该反应的 ΔH=−361.22kJ⋅mol−1,D正确;
故选D。
8. 在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%
B. 增大压强,平衡正向移动
C. 向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大
D. 曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1
【答案】A
【解析】
【分析】在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,起始CO的含量越大,SO2的平衡转化率越大,图像显示温度相同时曲线的二氧化硫转化率最高,故曲线的投料比3:1;曲线的二氧化硫转化率最低,故曲线是1:1;则曲线的投料比2:1,据此分析作答。
【详解】A.在点对应的温度下,曲线是按照的投料进行反应,此时,二氧化硫转化率为,设起始SO2的物质的量为2mol,则二氧化硫消耗。列出三段式计算:,的体积分数为,A正确;
B.反应为气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,B错误;
C.平衡常数只受温度影响,向容器中继续充入,平衡常数不变,C错误;
D.根据分析,曲线代表的投料比为,D错误;
故选A。
9. 利用下列装置及试剂能达到实验目的的是
A. 用装置甲实验室快速制备
B. 用装置乙蒸发结晶制取无水
C. 用装置丙分离氯化铵和碘单质
D. 丁装置:用标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.生石灰与浓氨水中的水反应放热,且溶液中浓度增大,促进分解释放,可用于实验室快速制备氨气,A正确;
B.易发生水解反应,加热蒸发时挥发,水解平衡正向移动,得到,无法得到无水,B错误;
C.氯化铵受热分解为和,遇冷会重新化合为,碘单质受热易升华,遇冷凝华,二者无法用加热的方法分离,C错误;
D.标准溶液为碱性溶液,应盛放在碱式滴定管中,且滴定操作时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,而非滴定管液面,装置和操作均错误,D错误;
故选A。
10. 50 mL 0.50 mol∙L-1盐酸与50 mL 0.55 mol∙L-1NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。下列说法错误的是
A. 仅凭如图装置无法完成实验
B. 倒入NaOH 溶液的正确操作是沿玻璃棒缓慢倒入
C. 用同浓度的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验,测得ΔH偏大
D. 改用25mL 0.50 mol∙L-1盐酸与25mL 0.55 mol∙L-1NaOH 溶液进行测定,中和热的数值不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.仅凭如图装置还缺少环形玻璃搅拌棒,无法完成实验,选项A正确;
B.为了减少能量损失,一次迅速倒入NaOH溶液,选项B错误;
C.用同浓度的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验,NH3·H2O的电离会吸收部分热量,使放出的热量偏少,放热焓变为负值,则测得ΔH偏大,选项C正确;
D.中和热的含义是稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水的过程中所放出的热量,改用25mL 0.50 mol∙L-1盐酸与25mL 0.55 mol∙L-1NaOH 溶液进行测定,中和热的数值不变,选项D正确;
答案选B。
11. 下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象,其中图象和结论表达均正确的是
mA(g)+nB(g)pC(g)
2X(g)Y(g)
A.图中a曲线一定使用了催化剂
B.图是在一定条件下,c(X)随时间t的变化,正反应ΔH<0,M点正反应速率小于N点逆反应速率
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
C.图是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等,则a=2
D.图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,压强最大的是B点,化学平衡常数最小的是A点
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.若m+n=p,该反应是气体体积不变的反应,增大压强,反应速率加快,但平衡不移动,B的物质的量分数不变,则图中a曲线可能使用了催化剂,故A错误;
B.由图可知,T1条件下反应先达到平衡,则反应温度T1大于T2,升高温度X的浓度减小,即升温平衡正向移动,正反应ΔH<0;反应温度越高,反应速率越快,则平衡时M点逆反应速率大于W点;T2条件下,反应形成平衡时,正反应速率减小、逆反应速率增大,则W点的逆反应速率大于N点,所以M点逆反应速率大于N点,故B错误;
C.由方程式可知,当投料比等于化学计量数之比时,所有反应物的转化率相等,所以平衡时一氧化碳和氢气的转化率相等说明投料比a=2,故C正确;
D.由图可知,温度升高,一氧化氮的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应是放热反应;温度升高,平衡逆向移动,压强变大,放热反应的平衡常数越小,图中A点反应温度最低,所以A点平衡常数最大,B点压强最大,故D错误;
故选C。
12. 在25℃时,向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HCl溶液。滴定过程中,溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与滴入HCl溶液体积的关系如图所示,则下列说法中正确的是
A. 图中②点所示溶液的导电能力弱于①点
B. ③点处水电离出的c(H+)=1×10-8mol·L-1
C. 图中点①所示溶液中,c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D. 25℃时氨水的Kb约为5×10-5.6mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HCl,盐酸和氨水恰好完全反应生成氯化铵和水,氯化铵中铵根水解显酸性,因而②(pH=7)时,氨水稍过量,即反应未完全进行,从①到②,氨水的量减少,氯化铵的量变多,又溶液导电能力与溶液中离子浓度呈正比,氯化铵为强电解质,完全电离,得到的离子(铵根的水解不影响)多于氨水电离出的离子(氨水为弱碱,少部分NH3·H2O发生电离),因而图中②点所示溶液的导电能力强于①点,A错误;
B.观察图象曲线变化趋势,可推知③为盐酸和氨水恰好完全反应的点,得到氯化铵溶液,盐类的水解促进水的电离,因而溶液pOH=8,则c溶液(OH-)=10-8mol/L,c水(OH-)= c水(H+)=Kw/ c溶液(OH-)=10-6mol/L,B错误;
C.①点盐酸的量是③点的一半,③为恰好完全反应的点,因而易算出①点溶液溶质为等量的NH3·H2O和NH4Cl,可知电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),又①pOH=4,说明溶液显碱性,则c(OH-)> c(H+),那么c(NH4+)> c(Cl-),C错误;
D.V(HCl)=0时,可知氨水的pOH=2.8,则c(OH-)=10-2.8mol/L,又NH3·H2O⇌NH4++OH-,可知c(NH4+)= c(OH-)=10-2.8mol/L,③点盐酸和氨水恰好反应,因而c(NH3·H2O)=mol/L=0.2mol/L,因而Kb===5×10-5.6mol·L-1,D正确。
故答案选D。
13. H3BO3(一元弱酸)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是
A. M室发生的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. b膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
C. 理论上每生成1 mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6 L气体
D. N室中:a%<b%
【答案】C
【解析】
【详解】A.M室中石墨电极为阳极,电解时阳极上水失电子生成O2和H+,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,A正确;
B.原料室中的B(OH)4-通过b膜进入产品室,M室中氢离子通入a膜进入产品室,则b膜为阴离子交换膜,B正确;
C.理论上每生成1 mol产品,M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-,M室生成1 mol H+、N室生成0.5 mol H2,阴极生成的气体体积在标况下是11.2 L,C错误;
D.N室中石墨为阴极,电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的Na+通过c膜进入N室,使阴极区溶液中c(NaOH)增大,所以N室:a%<b%,D正确;
故合理选项是C。
14. 如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的变化曲线。下列说法错误的是
A. 由到的电离程度增大
B. a、两点溶液的相等
C. b点溶液中,
D. c点时,
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电离平衡是吸热的,由a到b,升高温度,的电离程度增大,A正确;
B.随着温度升高,Kw增大,a点溶液的pH与c点溶液的pH相同,即c(H+)相同,由于c点溶液中的Kw大,则a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小,B错误;
C.b点溶液中存在电荷守恒:,C正确;
D.c点时NaHCO3溶液显碱性,则的水解程度大于电离程度,即Kh=> Ka2,,,D正确;
故选B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题
15. 电解质的水溶液跟日常生活、工农业生产和环境保护息息相关,请按要求填空。
(1)泡沫灭火器(主要成分和)的原理:___________(用离子方程式解释)。
(2)要除去溶液中少量的可以选择的除杂试剂有:___________。
A. B. C. D.
(3)从溶液中得到固体的操作是___________。
(4)已知为二元弱酸,的溶液,请写出该溶液中的质子守恒___________。
(5)已知时,的;的:,;的,回答下列问题:
①时,向溶液中通入少量,反应的离子方程式为___________。
②等物质的量浓度的HCN和NaCN等体积混合,混合后溶液为___________(中/碱/酸)性,请进一步通过计算解释___________。
(6)常温下,的溶液与的溶液按体积比为混合,所得溶液的值为___________。(近似认为酸碱总体积就是混合液体积)
【答案】(1) (2)BD
(3)在HCl气流中加热蒸发结晶
(4)
(5) ①. ②. 碱 ③. 混合溶液中HCN的电离常数,的水解常数,,说明的水解程度大于HCN的电离程度,溶液中,显碱性 (6)10
【解析】
【小问1详解】
铝离子和碳酸氢根发生完全双水解,相互促进生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,达到灭火效果,。
【小问2详解】
水解使溶液呈酸性:,加入或可以消耗,促进完全水解为沉淀,且不会引入新杂质;而NaOH、会同时沉淀,还引入新杂质,故选BD。
【小问3详解】
溶液中易水解,直接加热会水解生成,在HCl气流中可以抑制的水解,带走水蒸气,最终得到无水氯化镁固体。
【小问4详解】
以和为质子参考基准,得质子产物为、,失质子产物为、,根据得质子总浓度等于失质子总浓度,整理后得到守恒式:。
【小问5详解】
根据电离常数得酸性顺序:,因此向NaCN溶液通入少量只能生成,无法得到,。
②酸碱性与解释:碱;混合溶液中HCN的电离常数,的水解常数,,说明的水解程度大于HCN的电离程度,溶液中,显碱性。
【小问6详解】
设NaOH溶液体积为1 L,溶液体积为9 L:pH=12的NaOH中,;pH=3的中,;混合后剩余,则,pH=10。
16. 异丙醇可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)已知 ,则燃烧生成和的热化学方程式为___________。
(2)在恒温刚性密闭容器中,反应I、Ⅱ均达到平衡的判据是___________(填标号)。
a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
(3)在一定条件下,若反应I、II的转化率分别为98%和40%,则丙烯的产率为___________。
(4)下图为反应I、II达到平衡时与温度的关系曲线。
(已知:对于可逆反应,任意时刻,式中表示物质X的分压)
①在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应I的状态最有可能对应图中的___________点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是___________。
②时,在密闭容器中加入一定量的,体系达到平衡后,测得的分压为,则水蒸气的分压为___________MPa(用含的代数式表示)。
【答案】(1) (2)ad (3)58.8%
(4) ①. 甲 ②. 350℃反应I达平衡时对应乙点,恒压充入水蒸气,分压增大,反应I的增大,大于平衡时的数值,对应甲点 ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律, ① 反应I: ② 异丙醇燃烧反应: 用,即可得到丙烯燃烧的热化学方程式,计算得。
【小问2详解】
a.的分压不变,说明其浓度不再变化,反应I达到平衡,a正确;
b.恒温刚性容器体积不变,所有物质均为气体,总质量始终不变,混合气体密度全程为定值,不能判断平衡,b错误;
c.产物的物质的量满足特定比例和起始投料、转化率相关,不能说明正逆反应速率相等,无法判断平衡,c错误;
d.,符合反应I正逆速率相等的平衡特征,d正确。
故选ad。
【小问3详解】
设起始异丙醇为1 mol,反应I转化率98%,则生成0.98 mol丙烯;反应II是2 mol丙烯生成1 mol ,丙烯转化率40%,即消耗的丙烯为,剩余丙烯的物质的量为。产率=实际生成丙烯的物质的量/起始异丙醇的物质的量,即58.8%。
【小问4详解】
①反应I为气体体积增大的吸热反应,反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应,则升高温度,反应I正向移动,逐渐增大,反应Ⅱ逆向移动,逐渐减小,即反应I为平衡曲线为N,反应Ⅱ平衡曲线为M;在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,对于反应I而言,相当于增大生成物浓度,使得>,即增大,反应I的状态最有可能对应图中的甲;
②反应II平衡时,350℃时反应II的,即,代入分压为,可得,解得; 结合原子守恒:反应I中生成的和物质的量相等,生成的一部分转化为,每生成的会消耗的,因此,代入,最终化简可得。
17. 镍及化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分和铁的氧化物)为原料,采用酸溶解法制取NiSO4和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,NiSO4易溶于水,Ni(OH)2和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
Ni(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全(c=1×10-5 mol/L)时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是_______。
(2)“滤液1”中加入H2O2发生反应的离子方程式为_______。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入NH3调节溶液pH的范围是_______。
(4)“滤液1”中是否存在Fe3+,可用_______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中Ni2+的浓度为_______mol/L。
(6)操作V是_______、过滤、洗涤。
(7)NiSO4在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率
(2)
(3)
(4)(硫氰化钾)溶液
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)
【解析】
【分析】红土镍矿(主要成分和铁的氧化物)在硫酸中浸取,和铁的氧化物与硫酸反应,二氧化硅和硫酸不反应,过滤,向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子,再加入氨气调节溶液的值沉淀铝离子和铁离子,过滤,向滤液中加入氧化镁调节溶液值沉淀镍离子,过滤,向氢氧化镍中加入硫酸得到硫酸镍,将滤液3经过一系列操作得到硫酸镁晶体;
【小问1详解】
“浸取时需将矿样研磨的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;和铁的氧化物与硫酸反应,不与硫酸反应,因此“滤渣1”的成分;
【小问2详解】
“滤液1”中加入的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,以便调节溶液值而除掉,其离子方程式为;
【小问3详解】
操作Ⅱ为达到实验目的,其目的是沉淀铁离子、铝离子,而不能沉淀镍离子和镁离子,根据铝离子最终沉淀完的值和镍离子开始沉淀的值得到,由表中的数据判断通入调节溶液的范围是;
【小问4详解】
“滤液1”中是否存在,可用(硫氰化钾)溶液检验,溶液变为红色,说明含有铁离子,反之则无;
【小问5详解】
镍离子沉淀完全的值为9.0,则,“沉镍”中调为8.5,则滤液中的浓度为;
【小问6详解】
操作Ⅴ是从溶液得到晶体,因此操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;
【小问7详解】
在碱性溶液中用氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料即镍离子和次氯酸根在碱性条件反应生成氯离子、水和,该反应的离子方程式为。
18. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色液体,遇水易分解,溶于浓硫酸,主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品中杂质硝酸的含量。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装Na2SO3固体的仪器名称是_______,装置D最好选用_______ (填序号)。
a. b. c. d.
(2)装置C中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①C中“冷水”的温度一般控制在20℃,装置C中温度过高产率降低的原因是_______。
②开始通SO2时,反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因是_______。
③请写出亚硝酰硫酸(NOSO4H)与水分解时发生的化学方程式_______(已知亚硝酸不稳定,易分解,亚硝酸发生分解反应的方程式为2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O)。
(3)测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。
称取1.400 g产品放入250mL锥形瓶中,加80mL浓硫酸,用0.1000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL。
已知:(NH4)2Fe(SO4)2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。
①滴定过程中锥形瓶内发生的离子方程式为_______。
②锥形瓶中加入浓硫酸除了可以作溶剂外,另一个作用是_______。
③下列操作造成测定结果偏高的是_______ (填字母)。
A.滴定终点滴定管读数时俯视读数
B.用容量瓶配制(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液时俯视
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗
D.滴定前,盛装标准液的滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
④判断滴定达到终点的现象是_______。
⑤亚硝酰硫酸中硝酸的含量为_______。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. b
(2) ①. 温度过高,浓硝酸分解,SO2溶解度下降逸出 ②. 产物NOSO4H对该反应起催化作用 ③.
(3) ①. ②. 作吸水剂,防止亚硝酰硫酸遇水分解 ③. CD ④. 滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2标准液,溶液突变为粉红色,且30s内不变色 ⑤. 3%
【解析】
【分析】A装置用Na2SO3固体和浓硫酸反应制备SO2,制得的气体中会混有水蒸气,用装置B中的浓硫酸来干燥除水,使得干燥纯净的SO2进入装置C来制备少量NOSO4H。装置D需要能尾气吸收SO2,并防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶使产物水解,应该为盛装碱石灰的装置。
【小问1详解】
该仪器为带支管的烧瓶,故为蒸馏烧瓶,由分析知,装置D的作用吸收SO2,并防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,则装置D应该为盛装碱石灰的装置,选项b正确,故答案为:蒸馏烧瓶;b。
【小问2详解】
①由于反应物浓硝酸受热易挥发易分解,且温度高不利于SO2溶解,故答案为:温度过高,浓硝酸分解,SO2溶解度下降逸出;
②由于SO2通入速率不变,且温度变化不大,但反应速率明显加快,考虑可能是因为反应受到催化剂的作用,由于是生成少量NOSO4H后反应明显加快,说明此时起催化作用的物质应该为NOSO4H,故答案为:产物NOSO4H对该反应起催化作用。
③结合已知可写出亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水分解时发生的化学方程式:。故答案为:。
【小问3详解】
①滴定过程中滴定原理是亚铁离子与硝酸反应,锥形瓶内发生的离子方程式为:,故答案为:。
②锥形瓶中加入浓硫酸除了可以作溶剂外,另一个作用是作吸水剂,防止亚硝酰硫酸遇水分解,故答案为:作吸水剂,防止亚硝酰硫酸遇水分解;
③标准液的体积和硝酸的含量成正比:
A.滴定终点俯视滴定管读数使滴定后读数偏小,所代入计算的标准液用量偏低,所以结果偏低,故A不选;
B.用容量瓶配制(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液时俯视会使得加水量少,配得的标准液浓度高,则滴定时用量减少,代数得到的结果偏低,故B不选;
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗,标准液被稀释,用量偏大,使测定结果偏高,故C选;
D.滴定前,盛装标准液的滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失在滴定前没有气泡,则代入计算的标准液多一个气泡的用量,所以结果偏高,故D选。
故答案为:CD。
④当滴定达终点后再加入标准液,此时过量的(NH4)2Fe(SO4)2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO,则判断滴定终点的现象是:滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2标准液,溶液突变为粉红色,且30s内不变色,故答案为:滴入最后半滴(NH4)2Fe(SO4)2标准液,溶液突变为粉红色,且30s内不变色。
⑤根据得失电子守恒得关系式:3(NH4)2Fe(SO4)2~HNO3,故,则HNO的含量,故答案为:3%。
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四川省广元市川师大万达中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二年级化学试题
本试卷共6页,全卷满分100分,考试时间为75分钟
注意事项:
1.本试卷分为第I卷和第II卷,共6页。答题前,请考生务必将自己的学校、姓名、座位号、准考证号等信息填写在机读卡上及答卷的密封区内。
2.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答卷的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在机读卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持机读卡卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3.考试结束后,请将答题纸和机读卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:16 O:16 S:32 Fe:56
第I卷(选择题)
一、选择题(每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1. 盐类水解在生产和生活中有着广泛的应用,有关应用或说法与盐类水解无关的是
A. 无法在水溶液中制备
B. 用饱和溶液制备胶体
C. 用稀硫酸除去铜器表面的铜绿
D. 溶液的配制:晶体溶于浓盐酸中,然后再加水稀释到所需要的浓度
2. 下列有关说法正确的是
A. 已知 ,由此可知气体在密闭容器中充分分解后可以放出的热量
B. ,该热化学方程式能正确表示的燃烧热
C. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
D. 含的稀溶液与稀盐酸完全中和放热,则稀醋酸和稀溶液反应的热化学方程式:
3. 常温下,下列各组离子在有关限定条件下的溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离出的c(H+)=1×10−12mol•L-1的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 加入甲基橙显红色的溶液中:Na+、CN-、、
D. 含有高锰酸根离子的溶液中:K+、、、
4. 向稀氨水中分别加入①蒸馏水、②氨气、③氯化铵,并维持室温,相关判断正确的是
A. 加入①之后,氨水的电离平衡得到促进,c(OH-)增大
B. 加入①之后,c()增大,c(NH3·H2O)减小、增大
C. 加入②之后,氨水的电离平衡正移,NH3·H2O的电离程度增大
D. 加入③之后,c(NH3·H2O)增大,维持不变
5. 下列叙述错误的是
A. K与N连接时,若X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大
B. K与N连接时,若X为氯化钠,石墨电极上的反应为
C. K与M连接时,若X为硫酸,一段时间后溶液的pH减小
D. K与M连接时,若X为氯化钠,石墨电极上的反应为
6. 下列说法不正确的是
A. 0.2mol/L的溶液中:
B. 常温下向氨水中逐滴滴入盐酸至恰好呈中性,则混合液中
C. 相同浓度的溶液:①溶液、②溶液、③溶液,其中由水电离出的:③<②<①
D. 常温下,等pH的、、三种溶液的浓度大小关系为
7. CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是
A. 总反应的催化剂为
B. 稳定性:
C. 反应①和反应②均为放热反应
D. 总反应的
8. 在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%
B. 增大压强,平衡正向移动
C. 向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大
D. 曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1
9. 利用下列装置及试剂能达到实验目的的是
A. 用装置甲实验室快速制备
B. 用装置乙蒸发结晶制取无水
C. 用装置丙分离氯化铵和碘单质
D. 丁装置:用标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸
10. 50 mL 0.50 mol∙L-1盐酸与50 mL 0.55 mol∙L-1NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。下列说法错误的是
A. 仅凭如图装置无法完成实验
B. 倒入NaOH 溶液的正确操作是沿玻璃棒缓慢倒入
C. 用同浓度的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验,测得ΔH偏大
D. 改用25mL 0.50 mol∙L-1盐酸与25mL 0.55 mol∙L-1NaOH 溶液进行测定,中和热的数值不变
11. 下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象,其中图象和结论表达均正确的是
mA(g)+nB(g)pC(g)
2X(g)Y(g)
A.图中a曲线一定使用了催化剂
B.图是在一定条件下,c(X)随时间t的变化,正反应ΔH<0,M点正反应速率小于N点逆反应速率
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
C.图是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等,则a=2
D.图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、压强下NO的平衡转化率,压强最大的是B点,化学平衡常数最小的是A点
A. A B. B C. C D. D
12. 在25℃时,向50.00mL未知浓度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HCl溶液。滴定过程中,溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与滴入HCl溶液体积的关系如图所示,则下列说法中正确的是
A. 图中②点所示溶液的导电能力弱于①点
B. ③点处水电离出的c(H+)=1×10-8mol·L-1
C. 图中点①所示溶液中,c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D. 25℃时氨水的Kb约为5×10-5.6mol·L-1
13. H3BO3(一元弱酸)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是
A. M室发生的电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B. b膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
C. 理论上每生成1 mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6 L气体
D. N室中:a%<b%
14. 如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的变化曲线。下列说法错误的是
A. 由到的电离程度增大
B. a、两点溶液的相等
C. b点溶液中,
D. c点时,
第II卷(非选择题)
二、非选择题
15. 电解质的水溶液跟日常生活、工农业生产和环境保护息息相关,请按要求填空。
(1)泡沫灭火器(主要成分和)的原理:___________(用离子方程式解释)。
(2)要除去溶液中少量的可以选择的除杂试剂有:___________。
A. B. C. D.
(3)从溶液中得到固体的操作是___________。
(4)已知为二元弱酸,的溶液,请写出该溶液中的质子守恒___________。
(5)已知时,的;的:,;的,回答下列问题:
①时,向溶液中通入少量,反应的离子方程式为___________。
②等物质的量浓度的HCN和NaCN等体积混合,混合后溶液为___________(中/碱/酸)性,请进一步通过计算解释___________。
(6)常温下,的溶液与的溶液按体积比为混合,所得溶液的值为___________。(近似认为酸碱总体积就是混合液体积)
16. 异丙醇可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)已知 ,则燃烧生成和的热化学方程式为___________。
(2)在恒温刚性密闭容器中,反应I、Ⅱ均达到平衡的判据是___________(填标号)。
a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
(3)在一定条件下,若反应I、II的转化率分别为98%和40%,则丙烯的产率为___________。
(4)下图为反应I、II达到平衡时与温度的关系曲线。
(已知:对于可逆反应,任意时刻,式中表示物质X的分压)
①在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应I的状态最有可能对应图中的___________点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是___________。
②时,在密闭容器中加入一定量的,体系达到平衡后,测得的分压为,则水蒸气的分压为___________MPa(用含的代数式表示)。
17. 镍及化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分和铁的氧化物)为原料,采用酸溶解法制取NiSO4和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,NiSO4易溶于水,Ni(OH)2和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
Ni(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全(c=1×10-5 mol/L)时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是_______。
(2)“滤液1”中加入H2O2发生反应的离子方程式为_______。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入NH3调节溶液pH的范围是_______。
(4)“滤液1”中是否存在Fe3+,可用_______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中Ni2+的浓度为_______mol/L。
(6)操作V是_______、过滤、洗涤。
(7)NiSO4在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为_______。
18. 亚硝酰硫酸(NOSO4H)是一种浅黄色液体,遇水易分解,溶于浓硫酸,主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品中杂质硝酸的含量。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装Na2SO3固体的仪器名称是_______,装置D最好选用_______ (填序号)。
a. b. c. d.
(2)装置C中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①C中“冷水”的温度一般控制在20℃,装置C中温度过高产率降低的原因是_______。
②开始通SO2时,反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因是_______。
③请写出亚硝酰硫酸(NOSO4H)与水分解时发生的化学方程式_______(已知亚硝酸不稳定,易分解,亚硝酸发生分解反应的方程式为2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O)。
(3)测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。
称取1.400 g产品放入250mL锥形瓶中,加80mL浓硫酸,用0.1000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL。
已知:(NH4)2Fe(SO4)2可与NO生成粉红色的FeSO4·NO。
①滴定过程中锥形瓶内发生的离子方程式为_______。
②锥形瓶中加入浓硫酸除了可以作溶剂外,另一个作用是_______。
③下列操作造成测定结果偏高的是_______ (填字母)。
A.滴定终点滴定管读数时俯视读数
B.用容量瓶配制(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液时俯视
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗
D.滴定前,盛装标准液的滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
④判断滴定达到终点的现象是_______。
⑤亚硝酰硫酸中硝酸的含量为_______。
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