内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高二上期
01月测试(二)化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A.氢原子发光
B.霓虹灯发光
C.燃放烟花
D.钠与水剧烈反应
A. A B. B C. C D. D
2. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 由水电离产生的的溶液中:、、、
D. 使淀粉试纸变蓝的溶液中:、、、
3. 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且X、Y、Q位于不同周期,W、Q同主族,五种元素基态原子中Z未成对电子数最多。这些元素组成的环状物质a和b结构如图所示(图中未区别标出单、双键)。下列说法正确的是
A. 电负性:Z>W>Y
B. b分子中键长:①<②
C. Y和Z的常见氧化物均为大气污染物
D. W和Q的简单氢化物稳定性:W<Q
4. 水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离:,下列叙述错误的是
A. 向水中加入少量溶液,水的电离平衡逆向移动,增大
B. 向水中加入少量固体,水的电离程度减小,增大
C. 向水中加入少量,水的电离平衡逆向移动,溶液的增大
D. 向水中加入少量固体,溶液呈中性,水的电离平衡不移动
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 对于反应体系,压缩容器体积可使颜色变深
C. 热的纯碱溶液去油污能力比常温下更强
D. 在溶液中存在如下平衡:,若向溶液中滴入5滴NaOH溶液,溶液颜色由橙色变成黄色
6. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释的过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法中正确的是
A. a,b,c三点醋酸的电离程度:c<a<b
B. pH大小:b<c
C. 可用湿润的pH试纸准确测量a处溶液的pH
D. a,b,c三点溶液用lmol/L的氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积:c<a<b
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 工业废水中的用去除:
C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
8. 元素周期表长周期共有18个纵列,从左到右排为18列,即碱金属是第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是
A. 第9列元素中可能有非金属元素
B. 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C. 最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D. 第11、12列为d区的元素
9. 我国科技工作者研发了一种新型“酸碱混合硝酸-锌”电池,其工作原理如图所示,图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 电池工作时,双极膜中向锌电极迁移
B. 电池工作过程中,锌电极附近溶液的升高
C. 催化电极的反应式:
D. 当有电子通过导线时,负极区溶液质量增加
10. 依据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向2 mL0.1 mol/LNa2S溶液中滴加0.1 mol/LZnSO4溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴0.1 mol/LCuSO4溶液
先产生白色沉淀,又出现黑色沉淀
B
向洁净的铁片上滴加几滴含有酚酞的氯化钠溶液
一段时间后,氯化钠溶液水滴的边缘显浅红
铁发生了吸氧腐蚀
C
用pH计测定Na2CO3溶液和苯酚钠溶液的pH
测出Na2CO3的pH大于苯酚钠
苯酚酸性强于碳酸
D
向等物质的量浓度的KF、KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
证明结合的能力:
A. A B. B C. C D. D
11. NOCl常用于有机合成,其合成原理为2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g),反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 该反应的ΔH<0
B. ΔH=E1-E2
C. 过程b与过程a放出的热量相同
D. 反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑的能量变化可能与图中过程a相似
12. 下列化学用语错误的是
A. 分子的空间结构模型:
B. 的名称:乙二酸二乙酯
C. 的价层电子的轨道表示式:
D. HCl分子中σ键的形成:
13. 化学在日常生活生产中有着重要的应用,下列说法错误的是
A. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
B. 含氟牙膏防龋齿利用了沉淀转化原理
C. 人体中缓冲体系起到稳定血液的作用
D. 使用泡沫灭火器灭火运用了盐类水解的原理
14. 常温下,向含(醋酸钠)、、的混合液中滴加溶液,混合液中与[、、]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 直线代表和的关系
B. 常温下,饱和溶液中
C. 当同时生成和时,溶液中
D. 向点(与的交点)所示的混合溶液中加入固体,增大
二、非选择题(共58分)
15. 钴是一种重要的战略金属,其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低,多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。
已知:钴矿石的主要成分为,浸出液中含有的正离子主要有、、、、。
(1)下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______。
A. B. C. D.
(2)为提高浸出的速率,可采取的措施是______。(任举一例)
(3)钴矿石的浸出在酸性条件下进行,写出该步骤主要反应的离子方程式______。
(4)溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽),要除去溶液中的铁,应用熟石灰调pH至少到______。
A.3.2 B.6.7 C.9.0 D.9.1
此时过滤1所得滤渣的主要成分为______。
(5)工业上需要调节滤液1的pH为9.1,可以加入的试剂是______。(不定项)
A.MgO B.CoO C. D.
过滤2后所得滤液直接排放会造成水体污染,须进行处理,用熟石灰调节pH使,则______。(写出计算过程)
16. 、的排放与燃烧化石燃料有很大的关系,对废气进行脱硝、脱碳处理可实现绿色环保、废物利用。
I、脱硝
已知:
(1)NO(g)和(g)可以发生反应: ___________。
(2)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的脱硝技术,反应原理如图1所示。用做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,当温度为___________℃,___________时,脱氮效果最佳。
II、脱碳
(3)“液态阳光”是推动碳达峰、碳中和的技术新路径。反应原理为: ,向容积为的恒容密闭容器中通入和,在不同催化剂、的催化下发生反应。测得时,转化率与温度的变化关系如图3所示。
①该反应适宜选用的催化剂为___________(填“X”或“Y”)。
②时,点对应容器在内的平均反应速率___________。
③a、c两点转化率相等,则a点___________(填“可能是”、“一定是”或“不是”,下同)平衡点,c点___________平衡点。
④从催化剂活性和平衡移动两方面解释转化率:点点的原因:___________。
⑤按上述投料,若某温度下,达到平衡时,转化率为,总压强为,则该反应的平衡常数___________(列出表达式即可,为以分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
17. I.已知草酸为二元弱酸:
常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的分布系数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
(1)pH=2.7时,溶液中_______。
Ⅱ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25℃)
(2)①HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为:_______。
②次氯酸与Na2CO3溶液反应的离子方程式:_______。
③过量硫化氢通入NaClO溶液中反应的离子方程式:_______。
Ⅲ.回答下列问题:
(3)①常温下,向amol/LCH3COONa溶液中滴加等体积的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=_______(用含a和b的代数式表示)。
②已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=12时,_______:1:_______。
18. 根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)A元素M层电子数是N电子数7倍,其价层电子轨道表示式___________。
(2)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的___________(填“①”或“②”),另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合___________(填“A”“B”或“C”)。
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.洪特规则
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示:
①同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是___________;(填“增大”“减小”或“不变”);
②根据图中提供的信息,可推断出___________(填“>”“<”或“=”,下同);
③根据第一电离能的含义和元素周期律,可推断出___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高二上期
01月测试(二)化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A.氢原子发光
B.霓虹灯发光
C.燃放烟花
D.钠与水剧烈反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢原子发光是氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时以光的形式释放能量产生的,与电子跃迁有直接关联,A不符合题意;
B.霓虹灯发光是稀有气体原子的核外电子在通电时吸收能量跃迁到高能级,再从高能级跃迁回低能级时释放光能产生的,与电子跃迁有直接关联,B不符合题意;
C.燃放烟花时呈现不同颜色是金属元素的焰色反应,本质是金属原子核外电子跃迁释放不同波长的光导致的,与电子跃迁有直接关联,C不符合题意;
D.钠与水剧烈反应是化学反应中发生了电子的转移(钠失电子、水中氢得电子),不存在原子核外电子在能级间的跃迁过程,与电子跃迁没有直接关联,D符合题意;
故选D。
2. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 由水电离产生的的溶液中:、、、
D. 使淀粉试纸变蓝的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.透明溶液中各离子(、、、)之间互不反应,可大量共存,A正确;
B.溶液中,与发生双水解反应生成沉淀和气体,无法大量共存,B错误;
C.由水电离产生的的溶液可能为强酸或强碱:若为强酸,、与发生氧化还原反应;若为强碱,与生成沉淀,无法大量共存,C错误;
D.使试纸变蓝的溶液含强氧化性物质,而具有还原性,无法大量共存,D错误;
故答案为A;
3. 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且X、Y、Q位于不同周期,W、Q同主族,五种元素基态原子中Z未成对电子数最多。这些元素组成的环状物质a和b结构如图所示(图中未区别标出单、双键)。下列说法正确的是
A. 电负性:Z>W>Y
B. b分子中键长:①<②
C. Y和Z的常见氧化物均为大气污染物
D. W和Q的简单氢化物稳定性:W<Q
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素,X、Y、Q处于不同周期,X为H元素,Y为第二周期元素,Q为第三周期的元素,由图a可知,Z周围形成三个共价键,Z的基态原子中未成对电子数最多,则Z为N元素,Y和Z形成的环状结构中,存在大π键,则Y为C元素,图a为NH2CN的三聚体;图b可知,W形成2个键,W与Q同主族,W为O元素,Q为S元素,b是SO3的三聚体。
【详解】A.同周期主族元素,原子序数越大,电负性越大,故电负性O>N>C,A错误;
B.b分子中①为S=O键,②为S-O键,双键键长小于单键键长,b分子中键长:①<②,B正确;
C.C的氧化物CO2不是大气污染物,N的氧化物(NO、NO2等)是大气污染物,C错误;
D.同主族元素,从上往下非金属性依次减弱,元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,则非金属性:O>S,简单氢化物稳定性:H2O>H2S,D错误;
故选B。
4. 水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离:,下列叙述错误的是
A. 向水中加入少量溶液,水的电离平衡逆向移动,增大
B. 向水中加入少量固体,水的电离程度减小,增大
C. 向水中加入少量,水的电离平衡逆向移动,溶液的增大
D. 向水中加入少量固体,溶液呈中性,水的电离平衡不移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.向水中加入NaOH溶液,c(OH-)增大,平衡逆向移动,A正确;
B.向水中加入NaHSO4固体,NaHSO4电离出H+,抑制水的电离,c(H+)增大,水的电离程度减小,B正确;
C.向水中加入CH3COOH,c(H+)增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,溶液酸性增强,pH减小,C错误;
D.向水中加入KCl(中性盐),不影响水的电离平衡,平衡不移动,D正确;
故答案选C。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 对于反应体系,压缩容器体积可使颜色变深
C. 热的纯碱溶液去油污能力比常温下更强
D. 在溶液中存在如下平衡:,若向溶液中滴入5滴NaOH溶液,溶液颜色由橙色变成黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2溶于水的平衡Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO,根据勒夏特列原理,在饱和食盐水环境下相当于增大生成物Cl-浓度,化学平衡左移,减少Cl2溶解,故A正确;
B.反应CO(g) + NO2(g) ⇌ NO(g) + CO2(g)的气体物质的量相等,压缩体积仅增大浓度(颜色变深),平衡未移动,故不能用原理解释,故B错误;
C.Na2CO3水解吸热,升温促进水解,碱性增强,故C正确;
D.在溶液中,加NaOH溶液中和H+,生成物浓度减少,平衡右移,增多,颜色变化由平衡移动引起,故D正确;
故选B。
6. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释的过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法中正确的是
A. a,b,c三点醋酸的电离程度:c<a<b
B. pH大小:b<c
C. 可用湿润的pH试纸准确测量a处溶液的pH
D. a,b,c三点溶液用lmol/L的氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积:c<a<b
【答案】B
【解析】
【详解】A.随水的增多,醋酸的电离程度在增大,所以a、b、c三点醋酸的电离程度:a<b<c,A错误;
B.导电能力越强,离子浓度越大,氢离子浓度越大,pH越小,则溶液的pH为b<c,B正确;
C.由图知,用湿润的pH试纸测量a点的pH,溶液稀释,c(H+)增大,pH偏小,C错误;
D.a、b、c三点溶液浓度不同,但溶质的物质的量相同,所以a、b、c三点溶液用1 mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:a=b=c,D错误;
故答案选B。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 工业废水中的用去除:
C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
【答案】C
【解析】
【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方程式为,A不正确;
B.由于的溶解度远远小于,因此,工业废水中的用去除,该反应的离子方程式为,B不正确;
C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔,在水溶液中将还原为,该反应的离子方程式为,C正确;
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,被氧化为,属于弱酸,该反应的离子方程式为,D不正确;
综上所述,本题选C。
8. 元素周期表长周期共有18个纵列,从左到右排为18列,即碱金属是第1列,稀有气体是第18列。按这种规定,下列说法正确的是
A. 第9列元素中可能有非金属元素
B. 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C. 最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列
D. 第11、12列为d区的元素
【答案】C
【解析】
【详解】第9列元素是过渡元素,没有非金属,A项错误;第15列元素的最外层电子排布是ns2np3,B项错误;最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He,C项正确;11、12列为ds区元素,D项错误
9. 我国科技工作者研发了一种新型“酸碱混合硝酸-锌”电池,其工作原理如图所示,图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 电池工作时,双极膜中向锌电极迁移
B. 电池工作过程中,锌电极附近溶液的升高
C. 催化电极的反应式:
D. 当有电子通过导线时,负极区溶液质量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化电极为正极,锌电极为负极,所以双极膜中应向催化电极迁移,A项错误;
B.电极的电极反应式为,消耗,故锌电极附近溶液的降低,B项错误;
C.催化电极为正极,在正极得电子发生还原反应生成,电极反应式为,C项正确;
D.锌电极反应式为,当有电子通过导线时,溶解(质量为),同时有进入负极区,负极区溶液质量增加,D项错误;
故C选项正确。
10. 依据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向2 mL0.1 mol/LNa2S溶液中滴加0.1 mol/LZnSO4溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴0.1 mol/LCuSO4溶液
先产生白色沉淀,又出现黑色沉淀
B
向洁净的铁片上滴加几滴含有酚酞的氯化钠溶液
一段时间后,氯化钠溶液水滴的边缘显浅红
铁发生了吸氧腐蚀
C
用pH计测定Na2CO3溶液和苯酚钠溶液的pH
测出Na2CO3的pH大于苯酚钠
苯酚酸性强于碳酸
D
向等物质的量浓度的KF、KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
证明结合的能力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.先有白色沉淀生成后变为黑色沉淀,说明CuS更难溶,其溶度积较小,即Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),A正确;
B.食盐水为中性,负极上Fe失去电子,正极上氧气得到电子生成氢氧根离子,一段时间后溶液边缘变红,可知Fe发生吸氧腐蚀,B正确;
C.对比等浓度的碳酸钠溶液和苯酚钠溶液的pH,实际上是比较碳酸氢根离子和苯酚的酸性强弱。对比等浓度的碳酸钠溶液的pH大于苯酚钠溶液的pH,可推知酸性:苯酚 > 碳酸氢根,但无法得出苯酚与碳酸的酸性强弱关系,C错误;
D.与SCN-反应形成红色络合物,向等物质的量浓度的KF、KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡溶液颜色无明显变化,说明与SCN-结合的能力更弱,故结合的能力:F−>SCN−,D正确;
故选C。
11. NOCl常用于有机合成,其合成原理为2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g),反应过程中的能量变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 该反应的ΔH<0
B. ΔH=E1-E2
C. 过程b与过程a放出的热量相同
D. 反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑的能量变化可能与图中过程a相似
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物能量高于生成物能量,该反应为放热反应,,A正确;
B.由图可知,为正反应a和b的活化能能量差,为反应物和生成物能量差,即为ΔH,则ΔH=,B错误;
C.过程a和b仅活化能不同,可能为有无催化剂,但反应始态和终态相同,则ΔH相同,故放出热量相同,C正确;
D.Mg与的反应为活泼金属与酸的置换反应,活化能低,反应易发生且不需要催化剂,与图中过程a能量变化图相似,D正确;
故答案为:B。
12. 下列化学用语错误的是
A. 分子的空间结构模型:
B. 的名称:乙二酸二乙酯
C. 的价层电子的轨道表示式:
D. HCl分子中σ键的形成:
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子的中心N原子价层电子对数为,且有一个孤电子对,其VSEPR模型为:(四面体),其空间结构模型为:(三角锥形), A错误;
B.该化合物由1个乙二酸和2个乙醇发生酯化反应生成的酯,根据酯的命名法则,该酯的名称为:乙二酸二乙酯,B正确;
C.Zn为30号元素,基态Zn原子的价层电子排布为,则的价层电子排布为,其轨道表示式为:,C正确;
D.HCl分子中σ键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的,即HCl分子中σ键的形成过程为:,D正确;
故选A。
13. 化学在日常生活生产中有着重要的应用,下列说法错误的是
A. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
B. 含氟牙膏防龋齿利用了沉淀转化原理
C. 人体中缓冲体系起到稳定血液的作用
D. 使用泡沫灭火器灭火运用了盐类水解的原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.可溶性的铝盐、铁盐通过水解生成氢氧化铝胶体和氢氧化铁胶体吸附杂质,用于净水而非消毒杀菌,A错误;
B.含氟牙膏中氟离子与羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化,B正确;
C.H2CO3-NaHCO3缓冲体系通过化学平衡的移动维持血液pH稳定,C正确;
D.泡沫灭火器中铝盐与碳酸氢钠的双水解反应生成CO2和沉淀,属于盐类水解,D正确;
答案选A。
14. 常温下,向含(醋酸钠)、、的混合液中滴加溶液,混合液中与[、、]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 直线代表和的关系
B. 常温下,饱和溶液中
C. 当同时生成和时,溶液中
D. 向点(与的交点)所示的混合溶液中加入固体,增大
【答案】C
【解析】
【分析】,,即,,可知L1对应AgBrO3,L2对应Ag2SO4,据此回答。
【详解】A.由分析可知,L2直线代表和的关系,A正确;
B.AgBrO3饱和溶液中存在溶解平衡,,,,则,B正确;
C.当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中,即,C错误;
D.M点为L1和L2的交点,此时和相等, 则, 向M点所示的混合溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,所以增大,D正确;
故选C。
二、非选择题(共58分)
15. 钴是一种重要的战略金属,其下游产品市场广阔。钴在地壳中的含量较低,多以伴生矿的形式出现。利用某钴矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所示。
已知:钴矿石的主要成分为,浸出液中含有的正离子主要有、、、、。
(1)下列状态的钴中,电离最外层一个电子所需能量最大的是______。
A. B. C. D.
(2)为提高浸出的速率,可采取的措施是______。(任举一例)
(3)钴矿石的浸出在酸性条件下进行,写出该步骤主要反应的离子方程式______。
(4)溶液中(X表示、、、、、)与pH的变化关系如下图所示(离子浓度小于时可认为已除尽),要除去溶液中的铁,应用熟石灰调pH至少到______。
A.3.2 B.6.7 C.9.0 D.9.1
此时过滤1所得滤渣的主要成分为______。
(5)工业上需要调节滤液1的pH为9.1,可以加入的试剂是______。(不定项)
A.MgO B.CoO C. D.
过滤2后所得滤液直接排放会造成水体污染,须进行处理,用熟石灰调节pH使,则______。(写出计算过程)
【答案】(1)A (2)矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等
(3)
(4) ①. B ②. Fe(OH)3、Cu(OH)2
(5) ①. ABD ②.
【解析】
【分析】钴矿石主要成分为Co2O3,加入H2SO4、Na2SO3,发生氧化还原反应产生CoSO4、Na2SO4、H2O,浸出液中含有H+、Cu2+、Co2+、Fe2+、Mg2+等,向其中通入空气,可以将Fe2+氧化为Fe3+,加入熟石灰调节溶液pH使Fe3+、Cu2+沉淀完全变为Fe(OH)3沉淀、Cu(OH)2沉淀,过滤除去,经过滤1后的滤液中含有H+、Co2+、Mg2+等,向除杂后液中加入MgO等,调节pH,过滤得到Co(OH)2粗品,加入熟石灰,Mg2+最后转化为镁渣;
【小问1详解】
基态Co原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,、为钴原子,、为失去1个电子后形成的Co+,且的4p电子能量较的4s电子能量高,则更难再失去一个电子,故选A;
【小问2详解】
为提高浸出的速率,可采取的措施是矿石粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等;
【小问3详解】
钴矿石的主要成分为,钴矿石的浸出在酸性条件下进行和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成二价钴离子和硫酸根离子,该步骤主要反应的离子方程式;
【小问4详解】
溶液中亚铁离子被氧气氧化为铁离子,结合分析,此时要除去铁离子和铜离子,而镁离子、二价钴离子没有沉淀,由图,此时应用熟石灰调pH至少到6.7,故选B;
结合分析,此时过滤1所得滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Cu(OH)2;
【小问5详解】
工业上需要调节滤液1的pH为9.1,则应加入能和氢离子反应通过调节pH得到氢氧化钴沉淀的物质,后续操作得到镁的沉淀,则该步骤不应该引入镁、钴之外的新杂质,故可以加入的试剂是A.MgO、B.CoO 、D.;
用熟石灰调节pH使,由图,镁离子完全沉淀所需pH=11.1,pOH=2.9,,则。
16. 、的排放与燃烧化石燃料有很大的关系,对废气进行脱硝、脱碳处理可实现绿色环保、废物利用。
I、脱硝
已知:
(1)NO(g)和(g)可以发生反应: ___________。
(2)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的脱硝技术,反应原理如图1所示。用做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,当温度为___________℃,___________时,脱氮效果最佳。
II、脱碳
(3)“液态阳光”是推动碳达峰、碳中和的技术新路径。反应原理为: ,向容积为的恒容密闭容器中通入和,在不同催化剂、的催化下发生反应。测得时,转化率与温度的变化关系如图3所示。
①该反应适宜选用的催化剂为___________(填“X”或“Y”)。
②时,点对应容器在内的平均反应速率___________。
③a、c两点转化率相等,则a点___________(填“可能是”、“一定是”或“不是”,下同)平衡点,c点___________平衡点。
④从催化剂活性和平衡移动两方面解释转化率:点点的原因:___________。
⑤按上述投料,若某温度下,达到平衡时,转化率为,总压强为,则该反应的平衡常数___________(列出表达式即可,为以分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
【答案】(1)-746.5
(2) ①. 300 ②. 1:1
(3) ①. X ②. 0.005 ③. 不是 ④. 可能是 ⑤. 该反应是放热反应,温度升高平衡逆向移动;温度升高,催化剂的活性降低 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
反应①
反应②
反应③
根据盖斯定律,2反应②-反应①-反应③得 ,则。
【小问2详解】
根据图示可知,当温度为300℃,二氧化氮与一氧化氮浓度比为1:1时,脱氮效果最佳。
【小问3详解】
①根据图中信息,相同温度下,平衡前催化剂对应的二氧化碳转化率较大,因此该反应适宜选用的催化剂为;
②时,点二氧化碳的转化率为,则点对应容器在内的平均反应速率;
③a、c两点转化率相等,测得的是时转化率与温度的变化关系,即是一个时间点的不同温度下的图像,点是这个时间点的高点,未必是该温度下的最高点,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,转化率降低,则点不是平衡点,点可能是平衡点,由于升高温度,可能会造成催化剂活性降低,反应速率减慢,与同一时间温度更低的点相比,CO2转化率也可能更低,若催化剂活性不降低,则由于平衡后升温左移,CO2的转化率降低,所以点可能是平衡点;
④从催化剂活性和平衡移动两方面解释转化率:该反应是放热反应,温度升高平衡逆向移动,CO2的转化率降低;温度升高,催化剂的活性降低,反应速率减慢,所以CO2的转化率点点;
⑤按上述投料,某温度下,达到平衡时,转化率为,总压强为,列三段式为:,n总=0.5 mol+1.0 mol+0.5 mol+0.75 mol=2.75 mol,则该反应的平衡常数。
17. I.已知草酸为二元弱酸:
常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的分布系数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
(1)pH=2.7时,溶液中_______。
Ⅱ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25℃)
(2)①HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为:_______。
②次氯酸与Na2CO3溶液反应的离子方程式:_______。
③过量硫化氢通入NaClO溶液中反应的离子方程式:_______。
Ⅲ.回答下列问题:
(3)①常温下,向amol/LCH3COONa溶液中滴加等体积的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=_______(用含a和b的代数式表示)。
②已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=12时,_______:1:_______。
【答案】(1)
(2) ①. HCOOH>H2CO3>H2S>HClO ②. ③.
(3) ①. ②. ③. 1012Ka2
【解析】
【小问1详解】
根据分布系数图,曲线1、2、3分别代表、、;由交点可知,当时,,则;由交点可知,当时,,则;所求表达式 。
【小问2详解】
① 相同温度下,弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强;由表格数据可知,,故酸性由强到弱的顺序为 ;
② 由电离常数可知,酸性强弱为,根据强酸制弱酸原理,次氯酸与碳酸钠反应只能生成碳酸氢钠和次氯酸钠,不能生成二氧化碳气体,离子方程式为 ;
③ 具有还原性,具有强氧化性,二者发生氧化还原反应,被氧化为沉淀,被还原为,离子方程式为。
【小问3详解】
① 混合后溶液体积加倍,浓度减半,初始,,发生反应,反应后生成,剩余,由于溶液呈中性,则 。代入醋酸的电离常数表达式 ;
② 当 时,溶液中,由碳酸的第一步电离常数 ,可得 ;由碳酸的第二步电离常数 ,可得 ,因此,。
18. 根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)A元素M层电子数是N电子数7倍,其价层电子轨道表示式___________。
(2)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的___________(填“①”或“②”),另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合___________(填“A”“B”或“C”)。
A.能量最低原理 B.泡利原理 C.洪特规则
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(设为E)。如图所示:
①同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是___________;(填“增大”“减小”或“不变”);
②根据图中提供的信息,可推断出___________(填“>”“<”或“=”,下同);
③根据第一电离能的含义和元素周期律,可推断出___________。
【答案】(1) (2) ①. ② ②. C
(3) ①. 增大 ②. < ③. >
【解析】
【小问1详解】
A元素M层电子数是N电子数7倍,说明N层中含有2个电子,那么M层中有14个电子,故可知为26号铁元素,基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2,故其价层电子轨道表示式为,故答案为:;
【小问2详解】
由电子排布图中的电子数知,C元素是硅,根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,故硅元素基态原子的电子排布图为②;电子排布图①违背洪特规则,不能作为硅元素基态原子的电子排布图,则选C,故答案为:②;C;
【小问3详解】
①由图可知,同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是增大,故答案为:增大;
②由图可知,同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是增大,但原子处于半满、全满时,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故E氧<E氟,故答案为:<;
③同主族金属性越强,第一电离能越小则E镁>E钙,故答案为:>;
【点睛】第一电离能指的是气态基态原子失去一个电子形成气态基态正离子所需要的能量,越容易失一个电子,则第一电离能越小,元素金属性越强。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$