内容正文:
2025—2026学年第一学期 11月月考试题
高三化学
相对原子质量: H:1 Li:7 C:12 O:16 Cl:35.5 K:39 Fe:56
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1-10小题,每题2分;第11-16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列邮票内容所涉及的主要物质,属于无机化合物的是
A
B
C
D
工业合成乙烯
生产橡胶
侯氏制碱
人工合成结晶牛胰岛素
A. A B. B C. C D. D
2. 孔雀石古称石绿,是铜的表生矿物[化学式,“水色”从植物中提取,如花青(分子式)。下列说法错误的是
A. “石绿”耐酸、耐碱 B. 属于纯净物
C. 保存不善的国画,“水色”容易变色 D. 从蓝草中提取花青,可用有机溶剂萃取
3. 下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是
A.复原变形金属
B.补配玉器缺损
C. 青铜器除锈见新
D. 剥离丝绸残片
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 乙酸的分子式:CH3COOH
C. 铝离子的结构示意图: D. OH—的电子式:
5. 为检验下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内)能达到目的的是
A. 新制氯水(AgNO3溶液) B. FeCl2溶液(KSCN溶液)
C. 漂白粉(Na2CO3溶液) D. Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
6. 下列有关实验操作正确的是
A.点燃酒精灯
B.称量10.05g固体
C.检查容量瓶是否漏水
D.稀释浓硫酸
A. A B. B C. C D. D
7. 勤劳致富,越努力越幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
明矾净水
明矾具有氧化性
B
小苏打用作发泡剂烘焙面包
小苏打受热分解产生气体
C
用热的纯碱溶液洗去油污
热的纯碱溶液水解显碱性
D
用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含N、P等元素
A. A B. B C. C D. D
8. 下图是某元素常见物质的“价类”二维图,其中d为红棕色气体,f和g均为正盐且焰色反应火焰为黄色。下列说法不正确的是
A. e的浓溶液可以用铝槽车运输
B. 气体a、c均可用浓硫酸干燥
C. 常温下,将充满d的密闭烧瓶置于冰水中,烧瓶内红棕色变浅
D. d可与NaOH溶液反应生成f和g
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 固体中含有的离子数目为
B. 标况下所含的分子数为
C. 一定条件下,与足量的反应,转移的电子数为
D. 溶液中含有的氧原子数为
10. 下列有关微粒性质的排列顺序中,错误的是
A. 元素的电负性:P<O<F B. 元素的第一电离能:C<N<O
C. 离子半径: D. 原子的未成对电子数:P>S>Cl
11. 一种具有抗菌作用的医药中间体的结构如图。下列说法错误的是
A. 分子式是
B. 分子中含有5种官能团
C. 可以发生取代反应、氧化反应和加成反应
D. 能与溶液反应放出
12. 水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是
A. 装置甲中试剂X可以选择生石灰 B. 装置乙作为反应过程的安全瓶
C. 装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D. 装置丁可用于吸收多余的尾气
13. 在体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应: 。测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡时的转化率为75%
B. 平衡后充入惰性气体,平衡向正向移动
C. 该条件下,第9 min时大于第3 min时
D. 混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态
14. 下列有关铁及其化合物转化过程中的离子方程式书写正确的是
A. 氧化亚铁溶于稀硝酸:
B. 铁溶于盐酸:
C. 醋酸除铁锈:
D. 三氯化铁腐蚀铜板:
15. 关于下列转化过程分析不正确的是
A. 中Fe元素的化合价为+2、+3
B. 该转化过程中FeO和均做催化剂
C. 过程Ⅱ的化学方程式为:
D. 该过程的总反应为:
16. 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是
A. 输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极
B. 放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移
C. 电池总反应为Ca+PbSO4+2LiClPb+Li2SO4+CaCl2
D. 每转移0.2 mol电子,理论上消耗42.5 g LiCl
二、非选择题
17. 某实验小组对Cu与的反应进行研究,实验如下。
(1)试管①中反应的化学方程式是_______。
(2)已知绿色是棕色和蓝色的混合色,绿色溶液变蓝是因为与水生成了和_______。
(3)对比③和⑤中现象,为探究③中立即产生气泡的原因,实验小组提出如下假设,并设计实验验证。
假设1:对该反应有催化作用。
假设2:对该反应有催化作用。
假设3:对该反应有催化作用。
序号
实验操作
实验现象
结论
3
向④中溶液加入少量_______(填化学式)固体后,加入铜片
溶液蓝色加深,无其他明显现象
假设1不成立
4
_______(填实验操作)
铜片表面立即产生气泡
假设2成立
5
向②中溶液通入少量_______(填化学式)气体后,加入铜片
无明显变化
6
向④中溶液加入少量_______(填化学式)溶液,再加入铜片
铜片表面立即产生气泡
假设3成立
(4)得出实验结论后,有同学认为还应补充对比实验:向④溶液加入几滴较浓的硝酸后加入铜片。补充该实验的目的是_______。
(5)某工厂用硝酸溶解废铜屑制备,为避免的生成,实验小组提出还应加入溶液,反应的离子方程式为_______;消耗含铜元素80%的废铜屑240 kg固体时,得到653.4 kg产品,产率为_______。
18. 碲(Te)元素在可穿戴柔性热电器件领域有广泛应用,硒(Se)元素在光电材料中有广泛应用。从电解精炼铜阳极泥(主要成分是、、金属碲化物、金属硒化物等)中分离碲、硒元素,工艺流程如图所示。
已知:①,;
②碲单质不易与发生反应,硒单质高温下可与生成气体。
(1)Se的基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“转化”时,使转化为,反应的离子方程式为___________。欲使该反应发生,应控制大于___________。(保留2位有效数字)
(3)“蒸硒”时,等金属硒化物在下反应,产生的烟气主要成分为和___________。
(4)盐酸浸碲液经浓缩后,碲以形式存在,可使用电化学还原法获得碲单质,该电极反应方程式为___________。
(5)利用杂质在固态碲和液态碲中溶解度不同,可通过区域熔炼将杂质富集到特定区域。如图所示,加热使熔化模块(熔融区)所在位置的碲棒熔化,模块移动后碲棒凝固。
杂质在碲单质中的分配系数()数据如下表。
杂质
Se
S
Cu
Au
As
分配系数
0.44
0.29
0.000013
0.10
0.0023
熔炼过程中碲纯度最高的区域为___________(填“前端”、“末端”或“熔融区”)。为提高碲棒中硒的去除率,可在___________(填化学式)气氛中进行熔炼提纯。
(6)硒的化合物在半导体和电池研发领域有重要用途,如可用于提升光电器件性能。晶体结构可描述为填充在构成的正四面体的体心,形成如图所示的结构单元。
①在晶胞中的位置为___________;
②设两个的最短距离为,立方晶胞的密度为___________。(设为阿伏加德罗常数的值,列出计算式)
19. 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式;
①
②
③
则_________________________kJ/mol,反应③能够自发的条件是_________________________。
(2)下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是 (填字母序号)。
A. 2v正(H2S)=v逆(CS2) B. 恒温恒容条件下,体系压强不再变化
C. 气体的总质量不再变化 D. 混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)反应压强为100kPa,投料比n(CH4)/n(H2S)分别为a、b、c的条件下,反应③中H2S的平衡转化率随温度变化情况如图1所示,则a、b、c由大到小的顺序为_________________;H2S的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_____________________________。
(4)在1275K、100kPa反应条件下,将物质的量之比为3:3:2的H2S、CH4、N2混合气进行反应③(N2不参与反应),平衡时混合气中CS2的分压与H2S的分压相同,H2S的平衡转化率为_____________(保留小数点后一位),平衡常数Kp=____________ kPa2(以分压表示,分压总压物质的量分数)。
(5)我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除,过程如图2所示,则阳极区发生的总反应为_________________________。
20. 酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下与混合溶液的反应(反应a),可用于石油开采中油路解堵。
①基态N原子价层电子的轨道表示式为_______。
②反应a:
已知:
则反应a的_______。
③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中_______。
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2)在非水溶剂中,将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图,其中的催化剂有_______和_______。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。
b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算_______。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中,_______;_______。(填“>”“<”或“=”)
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2025—2026学年第一学期 11月月考试题
高三化学
相对原子质量: H:1 Li:7 C:12 O:16 Cl:35.5 K:39 Fe:56
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1-10小题,每题2分;第11-16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列邮票内容所涉及的主要物质,属于无机化合物的是
A
B
C
D
工业合成乙烯
生产橡胶
侯氏制碱
人工合成结晶牛胰岛素
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯是有机化合物,故A错误;
B.合成橡胶是三大合成有机高分子化合物,属于有机化合物,故B错误;
C.纯碱是碳酸钠,是无机化合物,故C正确;
D.结晶牛胰岛素是一种蛋白质,属于有机化合物,故D错误;
故答案选C。
2. 孔雀石古称石绿,是铜的表生矿物[化学式,“水色”从植物中提取,如花青(分子式)。下列说法错误的是
A. “石绿”耐酸、耐碱 B. 属于纯净物
C. 保存不善的国画,“水色”容易变色 D. 从蓝草中提取花青,可用有机溶剂萃取
【答案】A
【解析】
【详解】A.石绿为碱式碳酸铜,能和酸反应,故不耐酸,A错误;
B.只含有一种物质,属于化合物,属于纯净物,B正确;
C.花青为有机物,根据分子式分析,含有不饱和键,容易被氧化,所以容易变色,C正确;
D.花青为有机物,能溶于有机溶剂,从蓝草中提取花青,可用有机溶剂萃取,D正确;
故选A。
3. 下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是
A.复原变形金属
B.补配玉器缺损
C. 青铜器除锈见新
D. 剥离丝绸残片
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.复原变形为外观形状的变化,为物理变化,A项不符合题意;
B.玉器补缺,外观填补,为物理变化,B项不符合题意;
C.青铜除锈,即将铜绿用酸溶解,该过程为化学变化,C项符合题意;
D.剥离属于物理的分离,D项不符合题意;
故选C。
4. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 乙酸的分子式:CH3COOH
C. 铝离子的结构示意图: D. OH—的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯的分子式为C2H4,结构简式为CH2=CH2,故A错误;
B.乙酸的结构简式为CH3COOH,分子式为C2H4O2,故B错误;
C.铝离子的核电荷数为13,核外2个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图,故C错误;
D.氢氧根离子是带1个单位负电荷的阴离子,电子式为,故D正确;
故选D。
5. 为检验下列久置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内)能达到目的的是
A. 新制氯水(AgNO3溶液) B. FeCl2溶液(KSCN溶液)
C. 漂白粉(Na2CO3溶液) D. Na2SO3溶液(BaCl2溶液)
【答案】B
【解析】
【详解】A.新制氯水中含有盐酸,所以氯水无论是否变质都能与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀,所以不能达到目的,故不选A;
B.若FeCl2溶液变质,溶液中有Fe3+,加KSCN溶液会变红色,能达到目的,故选B;
C.漂白粉中含有氯化钙,所以漂白粉无论是否变质都能与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀,所以不能达到目的,故不选C;
D.若Na2SO3溶液变质,溶液中含有硫酸钠,Na2SO3、Na2SO4都能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀,所以不能达到目的,故不选D;、
选B。
6. 下列有关实验操作正确的是
A.点燃酒精灯
B.称量10.05g固体
C.检查容量瓶是否漏水
D.稀释浓硫酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.点燃酒精灯,不能用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯,这样容易倒出酒精引发火灾,A错误;
B.托盘天平最多能精确到0.1g,无法称量10.05g固体,B错误;
C.容量瓶检漏时要倒置容量瓶,根据是否流出液体检验其是否漏水,C正确;
D.稀释浓硫酸应将浓硫酸缓慢倒入水中,而不能将水倒入浓硫酸中,D错误;
故答案选C。
7. 勤劳致富,越努力越幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
明矾净水
明矾具有氧化性
B
小苏打用作发泡剂烘焙面包
小苏打受热分解产生气体
C
用热的纯碱溶液洗去油污
热的纯碱溶液水解显碱性
D
用厨余垃圾制肥料
厨余垃圾含N、P等元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾净水的基本原理是明矾在水中能电离出铝离子,铝离子与水电离产生的氢氧根结合,产生氢氧化铝胶体,与明矾具有氧化性无关,A项中的劳动项目与所述的化学知识没有关联;
B.小苏打为NaHCO3,受热分解出CO2气体,可以用作发泡剂烘焙面包,B项中的劳动项目与所述的化学知识有关联;
C.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性,加热促进盐类的水解,油脂可以在碱性环境下水解生成具有可溶性盐和甘油,所以可以用热的纯碱溶液洗去油污,C项中的劳动项目与所述的化学知识有关联;
D.厨余垃圾含N、P等元素,是植物生成需要的元素,所以可以用厨余垃圾制肥料,,C项中的劳动项目与所述的化学知识有关联。
答案选A。
8. 下图是某元素常见物质的“价类”二维图,其中d为红棕色气体,f和g均为正盐且焰色反应火焰为黄色。下列说法不正确的是
A. e的浓溶液可以用铝槽车运输
B. 气体a、c均可用浓硫酸干燥
C. 常温下,将充满d的密闭烧瓶置于冰水中,烧瓶内红棕色变浅
D. d可与NaOH溶液反应生成f和g
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息d为红棕色气体氧化物,则d为NO2,说明该图为N元素的“价类”二维图,则可知:a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2,e为HNO3,f和g均为正盐且焰色反应火焰为黄色,说明g、f含有Na+,则f为NaNO3、g为NaNO2,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,e的浓溶液即浓HNO3,由于常温下铝在浓硝酸中发生钝化,故可以用铝槽车运输浓HNO3,A正确;
B.由分析可知,气体a为NH3不能用浓硫酸干燥,c为NO可用浓硫酸干燥,B错误;
C.由分析可知,d为NO2,常温下,将充满d的密闭烧瓶置于冰水中,由于反应2NO2(g)N2O4(g) , 平衡正向移动,故烧瓶内红棕色变浅,C正确;
D.由分析可知,d为NO2,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,即NO2可与NaOH溶液反应生成f即NaNO3和g即NaNO2,D正确;
故答案为:B。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 固体中含有的离子数目为
B. 标况下所含的分子数为
C. 一定条件下,与足量的反应,转移的电子数为
D. 溶液中含有的氧原子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.1molNa2O2中含2mol阳离子(Na+)和1mol阴离子(),A正确;
B.标况下,CH3OH为液体,B错误;
C.SO2与O2反应可逆,C错误;
D.Na2SO4溶液中还需要考虑水中的氧原子,D错误。
故答案为A。
10. 下列有关微粒性质的排列顺序中,错误的是
A. 元素的电负性:P<O<F B. 元素的第一电离能:C<N<O
C. 离子半径: D. 原子的未成对电子数:P>S>Cl
【答案】B
【解析】
【详解】A.得电子能量越强,电负性越大,得电子能量P<O<F,所以元素电负性P<O<F,A项正确;
B.C的电子排布式:,N的电子排布式:,p轨道处于半充满状态,O的电子排布式:,第一电离能N最大,B项错误;
C.这些离子是电子层一样多的微粒,根据荷电核数越多半径越小,则离子半径,C项正确;
D.P,S,Cl原子的未成对电子数分别为3,2,1,即原子未成对电子数: P>S>Cl,D项正确;
答案选B。
11. 一种具有抗菌作用的医药中间体的结构如图。下列说法错误的是
A. 分子式是
B. 分子中含有5种官能团
C. 可以发生取代反应、氧化反应和加成反应
D. 能与溶液反应放出
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图,该有机物分子式是,A正确;
B.如图,该有机物中含有碳碳双键、酮羰基、酚羟基、羧基4种官能团,B错误;
C.如图,该有机物中酚羟基、羧基可以发生取代反应,碳碳双键、酮羰基、苯环可以发生加成反应,碳碳双键、酚羟基、苯环上的甲基可以发生氧化反应,C正确;
D.如图,该有机物中含有羧基,能与溶液反应放出,D正确;
故选B。
12. 水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是
A. 装置甲中试剂X可以选择生石灰 B. 装置乙作为反应过程的安全瓶
C. 装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D. 装置丁可用于吸收多余的尾气
【答案】C
【解析】
【分析】从化学方程式可知,制备水合肼时需制备氨气、并通入NaClO溶液。氨气极易溶于水、且会污染环境,实验时要防倒吸、进行尾气处理。
【详解】A项:装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A项正确;
B项:氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶置于甲乙之间,B项正确;
C项:为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C项错误;
D项:氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D项正确。
本题选C。
【点睛】制备某种物质,通常包括原料的制备与净化、主体反应、尾气的处理、产品的分离与提纯等,需要根据物质的性质、反应条件等选择合适的试剂与装置。
13. 在体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应: 。测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡时的转化率为75%
B. 平衡后充入惰性气体,平衡向正向移动
C. 该条件下,第9 min时大于第3 min时
D. 混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用初始和平衡浓度可得平衡时的转化率为75%,A正确;
B.恒容容器充入惰性气体,与反应有关的各物质浓度不变,平衡不移动,B错误;
C.平衡之前始终有<,故该条件下,第9 min时小于第3 min时,C错误;
D.根据质量守恒定律,气体总质量不变,又该容器为恒容容器,故混合气体的密度始终不变,无法通过混合气体密度判断反应是否达到平衡状态,D错误;
故选A。
14. 下列有关铁及其化合物转化过程中的离子方程式书写正确的是
A. 氧化亚铁溶于稀硝酸:
B. 铁溶于盐酸:
C. 醋酸除铁锈:
D. 三氯化铁腐蚀铜板:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化亚铁溶于稀硝酸,稀硝酸氧化亚铁离子,会有一氧化氮生成,反应的离子方程式为3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O,A错误;
B.铁溶于盐酸生成二价亚铁,,B错误;
C.醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆开,,C错误;
D.三价铁离子具有氧化性,会把铜氧化为铜离子,,D正确;
故选D。
15. 关于下列转化过程分析不正确的是
A. 中Fe元素的化合价为+2、+3
B. 该转化过程中FeO和均做催化剂
C. 过程Ⅱ的化学方程式为:
D. 该过程的总反应为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中Fe元素的化合价为+2、+3,有一个+2价,两个+3价,故A正确;
B.该转化过程中做催化剂,FeO是中间过程,故B错误;
C.过程Ⅱ是水和氧化亚铁反应生成四氧化三铁和氢气,其反应的化学方程式为:,故C正确;
D.根据图中信息整个反应是水变为氢气和氧气,则该过程的总反应为:,故D正确。
综上所述,答案为B。
16. 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是
A. 输出电能时,外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极
B. 放电时电解质LiCl-KCl中的Li+向钙电极区迁移
C. 电池总反应为Ca+PbSO4+2LiClPb+Li2SO4+CaCl2
D. 每转移0.2 mol电子,理论上消耗42.5 g LiCl
【答案】C
【解析】
【分析】由题目可知硫酸铅电极处生成Pb,则硫酸铅电极的反应为:PbSO4+2e-+2Li+=Pb+Li2SO4,则硫酸铅电极为电池的正极,钙电极为电池的负极,由此分析解答。
【详解】A. 输出电能时,电子由负极经过外电路流向正极,即从钙电极经外电路流向硫酸铅电极,A项错误;
B. Li+带正电,放电时向正极移动,即向硫酸铅电极迁移,B项错误;
C. 负极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2,正极电极反应方程式为:PbSO4+2e−+2Li+=Pb+Li2SO4,则总反应方程式为:PbSO4+Ca+2LiCl=Pb+CaCl2+Li2SO4,C项正确;
D.钙电极为负极,电极反应方程式为Ca+2Cl−−2e−=CaCl2,根据正负极电极反应方程式可知2e−∼2LiCl,每转移0.2 mol电子,消耗0.2 mol LiCl,即消耗85g的LiCl,D项错误;
答案选C。
【点睛】硫酸铅电极处生成Pb是解题的关键,掌握原电池的工作原理是基础,D项有关电化学的计算明确物质与电子转移数之间的关系,问题便可迎刃而解。
二、非选择题
17. 某实验小组对Cu与的反应进行研究,实验如下。
(1)试管①中反应的化学方程式是_______。
(2)已知绿色是棕色和蓝色的混合色,绿色溶液变蓝是因为与水生成了和_______。
(3)对比③和⑤中现象,为探究③中立即产生气泡的原因,实验小组提出如下假设,并设计实验验证。
假设1:对该反应有催化作用。
假设2:对该反应有催化作用。
假设3:对该反应有催化作用。
序号
实验操作
实验现象
结论
3
向④中溶液加入少量_______(填化学式)固体后,加入铜片
溶液蓝色加深,无其他明显现象
假设1不成立
4
_______(填实验操作)
铜片表面立即产生气泡
假设2成立
5
向②中溶液通入少量_______(填化学式)气体后,加入铜片
无明显变化
6
向④中溶液加入少量_______(填化学式)溶液,再加入铜片
铜片表面立即产生气泡
假设3成立
(4)得出实验结论后,有同学认为还应补充对比实验:向④溶液加入几滴较浓的硝酸后加入铜片。补充该实验的目的是_______。
(5)某工厂用硝酸溶解废铜屑制备,为避免的生成,实验小组提出还应加入溶液,反应的离子方程式为_______;消耗含铜元素80%的废铜屑240 kg固体时,得到653.4 kg产品,产率为_______。
【答案】(1)Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)HNO3 (3) ①. Cu(NO3)2 ②. 向④中溶液通入NO2气体后,加入铜片 ③. N2(或稀有气体等其他不与体系发生反应的气体) ④. HNO2
(4)排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响
(5) ①. 2HNO3+H2O2+Cu=Cu(NO3)2+2H2O ②. 90%
【解析】
【小问1详解】
试管①中反应的化学方程式是Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;故答案为:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
【小问2详解】
已知绿色是棕色和蓝色的混合色,绿色溶液变蓝是因为与水生成了,二氧化氮化合价降低,还有化合价升高,则二氧化氮的氮也应该升高,即生成HNO3;故答案为:HNO3。
【小问3详解】
假设1不成立,则应该向溶液中加入铜离子即加入Cu(NO3)2,蓝色加深,氮没有其他明显现象;为验证是对该反应有催化作用,则应该向④中溶液通入NO2气体后,加入铜片,铜片立刻产生气泡,再将②中溶液通入稀有气体等将里面的二氧化氮排出,再加铜片无明显现象,说明是对该反应有催化作用;为验证对该反应有催化作用,应将向④中溶液加入少量溶液,再加入铜片,铜片表面立即产生气泡;故答案为:Cu(NO3)2;向④中溶液通入NO2气体后,加入铜片;N2(或稀有气体等其他不与体系发生反应的气体);HNO2。
【小问4详解】
得出实验结论后,有同学认为还应补充对比实验:向④溶液加入几滴较浓的硝酸后加入铜片,由于二氧化氮溶于水生成硝酸,导致硝酸浓度变大,因此补充该实验的目的是排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响;故答案为:排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响。
【小问5详解】
某工厂用硝酸溶解废铜屑制备,为避免的生成,实验小组提出还应加入溶液,则铜、硝酸、双氧水反应生成硝酸铜和水,其反应的离子方程式为2HNO3+H2O2+Cu=Cu(NO3)2+2H2O;消耗含铜元素80%的废铜屑240 kg固体时,根据Cu~,理论得到质量为,实际得到653.4 kg产品,产率为;故答案为:2HNO3+H2O2+Cu=Cu(NO3)2+2H2O;90%。
18. 碲(Te)元素在可穿戴柔性热电器件领域有广泛应用,硒(Se)元素在光电材料中有广泛应用。从电解精炼铜阳极泥(主要成分是、、金属碲化物、金属硒化物等)中分离碲、硒元素,工艺流程如图所示。
已知:①,;
②碲单质不易与发生反应,硒单质高温下可与生成气体。
(1)Se的基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“转化”时,使转化为,反应的离子方程式为___________。欲使该反应发生,应控制大于___________。(保留2位有效数字)
(3)“蒸硒”时,等金属硒化物在下反应,产生的烟气主要成分为和___________。
(4)盐酸浸碲液经浓缩后,碲以形式存在,可使用电化学还原法获得碲单质,该电极反应方程式为___________。
(5)利用杂质在固态碲和液态碲中溶解度不同,可通过区域熔炼将杂质富集到特定区域。如图所示,加热使熔化模块(熔融区)所在位置的碲棒熔化,模块移动后碲棒凝固。
杂质在碲单质中的分配系数()数据如下表。
杂质
Se
S
Cu
Au
As
分配系数
0.44
0.29
0.000013
0.10
0.0023
熔炼过程中碲纯度最高的区域为___________(填“前端”、“末端”或“熔融区”)。为提高碲棒中硒的去除率,可在___________(填化学式)气氛中进行熔炼提纯。
(6)硒的化合物在半导体和电池研发领域有重要用途,如可用于提升光电器件性能。晶体结构可描述为填充在构成的正四面体的体心,形成如图所示的结构单元。
①在晶胞中的位置为___________;
②设两个的最短距离为,立方晶胞的密度为___________。(设为阿伏加德罗常数的值,列出计算式)
【答案】(1)4s24p4
(2) ①. ②.
(3)
(4)
(5) ①. 前端 ②.
(6) ①. 顶点和面心 ②.
【解析】
【分析】铜阳极泥酸浸后用碳酸钠溶液浸泡,将PbSO4转化为PbCO3,用HNO3溶解并转化为Pb(NO3)2,将脱铅阳极泥加浓硫酸焙烧蒸硒,得SeO2后再还原得硒,脱硒阳极泥用盐酸浸出,得到盐酸浸碲液,再用SO2还原,便得到碲。
【小问1详解】
Se位于第四周期ⅥA族,基态原子的价层电子排布式为4s24p4;
【小问2详解】
加入碳酸钠溶液,使转化为,反应的离子方程式为, K=,欲使该反应发生,大于≈;
【小问3详解】
蒸硒”时,等金属硒化物与浓硫酸发生氧化还原反应,产生的烟气主要成分为和;
【小问4详解】
在阴极得电子发生还原反应,电极反应方程式为;
【小问5详解】
根据表格中杂质在碲单质中的分配系数数据,可知杂质在液态碲中溶解度更大,熔融区向末端移动,将杂质溶解带走,前端区再次凝固,故熔炼过程中碲纯度最高的区域为前端;根据已知信息②,为提高碲棒中硒的去除率,可在气氛中进行熔炼提纯;
【小问6详解】
①晶体结构可描述为填充在构成的正四面体的体心,可知晶胞中位于顶点和面心,位于晶胞内部,填充在构成的正四面体的体心,根据均摊法计算,一个晶胞中有4个,8个;
②两个的最短距离为,晶胞中面对角线长为2,设晶胞边长为xnm,则,x=,立方晶胞的密度为。
19. 油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式;
①
②
③
则_________________________kJ/mol,反应③能够自发的条件是_________________________。
(2)下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是 (填字母序号)。
A. 2v正(H2S)=v逆(CS2) B. 恒温恒容条件下,体系压强不再变化
C. 气体的总质量不再变化 D. 混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)反应压强为100kPa,投料比n(CH4)/n(H2S)分别为a、b、c的条件下,反应③中H2S的平衡转化率随温度变化情况如图1所示,则a、b、c由大到小的顺序为_________________;H2S的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_____________________________。
(4)在1275K、100kPa反应条件下,将物质的量之比为3:3:2的H2S、CH4、N2混合气进行反应③(N2不参与反应),平衡时混合气中CS2的分压与H2S的分压相同,H2S的平衡转化率为_____________(保留小数点后一位),平衡常数Kp=____________ kPa2(以分压表示,分压总压物质的量分数)。
(5)我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除,过程如图2所示,则阳极区发生的总反应为_________________________。
【答案】(1) ①. +261 ②. 高温 (2)BD
(3) ①. a>b>c ②. 反应③是吸热反应,升高温度,平衡正向移动
(4) ①. 66.7% ②. 1.28×104
(5)H2S-2e-=S+2H+
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,①+②得反应③,则180+81=+261kJ⋅mol;反应为熵增的吸热反应,则反应③能够自发的条件是高温;
【小问2详解】
A.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,为正反应速率之比,有v正(H2S)=2v逆(CS2),说明v正(CS2)=v逆(CS2),满足平衡状态的特征,故A错误;
B.该反应是气体分子数可变的反应,恒容条件下压强不变说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.该反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律,气体的总质量不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.混合气体平均摩尔质量,气体的物质的量发生变化,总质量不变,则混合气体平均摩尔质量不再变化时,能作为平衡的标志,故D正确;
故选BD;
【小问3详解】
相同条件下,增加甲烷的投料,平衡正向移动,会促进硫化氢的转化,故a、b、c由大到小的顺序为a>b>c;反应③为吸热反应,温度越高,平衡正向移动,导致反应③H2S平衡转化率增大;
【小问4详解】
将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)=3∶3∶2的混合气进行反应,设n(H2S)=3mol,设转化物质的量为xmol,n(CH4)=3mol,n(N2)=2mol,结合三段式列式得到,,在1000℃、100kPa反应条件下,CS2分压与H2S的分压相同 3-2x=x,x=1,H2S的平衡转化率为;平衡后气体的总物质的量为2mol+1mol+1mol+4mol+2mol=10mol,p(CH4)=×100kPa=20kPa,p(H2S)=p(CS2)=×100kPa=10kPa,p(H2)=×100kPa=40kPa,则反应③的Kp==1.28×104(kPa)2;
【小问5详解】
根据图示阳极区为H2S转化为S,失去电子,则阳极区的电极反应式为:H2S-2e-=S+2H+。
20. 酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下与混合溶液的反应(反应a),可用于石油开采中油路解堵。
①基态N原子价层电子的轨道表示式为_______。
②反应a:
已知:
则反应a的_______。
③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。
据图可知,在该过程中_______。
A.催化剂酸性增强,可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强,有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2)在非水溶剂中,将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图,其中的催化剂有_______和_______。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。
a.选择合适的指示剂,;其钾盐为。
b.向溶液中加入,发生反应:。起始的物质的量为,加入的物质的量为,平衡时,测得随的变化曲线如图。
已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算_______。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中,_______;_______。(填“>”“<”或“=”)
【答案】(1) ①. ②. ③. BD
(2) ①. AcOH ②. KI
(3) ①. ②. > ③. >
【解析】
【小问1详解】
①N的原子序数为7,位于第二周期第ⅤA族,基态N原子价层电子的轨道表示式为;
②由已知可得:
Ⅰ.,;
Ⅱ.,;
Ⅲ.,;
Ⅳ.,;
由盖斯定律可知,目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故反应;
③A.催化剂不能改变反应的焓变,A项错误;
B.由图示可知,酸性:硫酸>磷酸>乙酸,催化剂酸性增强,反应速率提高,B项正确;
C.一个硫酸分子中含有2个H,一个磷酸分子中含有3个H,一个乙酸分子中含有4个H,但含H最少的硫酸催化时,最有利于加速反应,C项错误;
D.由图示可知,反应开始一段时间,反应物浓度减小,但反应速率加快,反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小,D项正确;
故选BD。
【小问2详解】
催化剂参与化学反应,但反应前后质量和化学性质并未改变,由催化机理示意图可知,催化剂有AcOH和KI;
【小问3详解】
由变化曲线图可知,当时,,设初始,则初始,转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
由,即,解得,则该反应的平衡常数为
解得;
②根据图像可知,当时,设此时转化的物质的量浓度为,可列出三段式如下:
此时,即,则,则平衡常数,则;
由于,则,。
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