精品解析:天津市实验中学滨海学校2025-2026学年高二上学期12月阶段学业评价化学试题
2026-08-24
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内容正文:
2025-2026年度第一学期高二年级12月阶段学业评价(化学)
满分:100分 检测时长:60分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 S:32 O:16 Fe:56
注意事项:检测分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。答卷前学生务必将自己的班级、姓名、座位号填写在答题纸相应的横线上。
第Ⅰ卷(共54分)
一、单选题(每小题只有1个选项符合题意,每题3分,共54分)
1. 天津市实施“五大工程”推进中小学劳动教育,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
学农活动:铵态氮肥和草木灰不能同时施用
防止氮肥被氧化
B
探究活动:将钢管与直流电源负极相连
利用外加电流法,保护钢管不受腐蚀
C
消防演习:用泡沫灭火器模拟灭火
和在溶液中互相促进水解
D
自主探究:用不同温度的水泡茶
温度不同,茶多酚溶解速率不同
A. A B. B C. C D. D
2. 常温时,下列溶液中由水电离出的c(H+)=1×10−2mol·L−1的是
A. 0.1mol·L−1 H2SO4 B. pH=2的醋酸
C. pH=12的NaOH溶液 D. pH=2的氯化铵溶液
3. 铜锌原电池装置(如图),该原电池在工作时,下列说法正确的是
(含饱和溶液的琼胶)
A. 极流出电子,发生还原反应
B. 极电极反应式为
C. 盐桥中移向溶液
D. 盐桥的作用是传导电子,形成闭合回路
4. 在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
5. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是
A. 沉淀的速率和溶解的速率相等
B. 难溶电解质在水中形成饱和溶液
C. 再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D. 难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
6. 关于电解反应,下列说法正确的是
A. 若要在铁片上镀铜,则X为铜,Y为铁,Z为溶液
B. 若要精炼铜,则X、Y分别为粗铜和纯铜
C. 若Z是溶液,则X电极反应式:
D. 若Z是饱和NaCl溶液,电解一段时间后,Y电极析出少量的Na
7. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
8. 燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. H⁺通过质子交换膜向a极室迁移
B. 工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度不变
C. 电极b的电极反应:
D. 电池的总反应:
9. 下列事实一定能说明亚硝酸()是弱电解质的是
①用溶液做导电性实验,灯泡很暗
②常温下,溶液的
③溶液与溶液恰好完全反应
④常温下,溶液中存在的微粒有:、、、、
A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④
10. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1mol⋅L-1的硫酸溶液中:K+、Na+、Cl-、ClO-
B. 常温下pH=7的溶液中:Fe3+、、、
C. 0.1mol⋅L-1的碳酸氢钠溶液中:Na+、、、Br-
D. 澄清透明溶液中:Cu2+、、H+、Cl-
11. 下列图示实验设计(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是
选项
A
B
实验设计
实验目的
探究和溶解度的大小
测定锌粒与硫酸反应的速率
选项
C
D
实验设计
实验目的
探究催化剂如何影响分解的速率
通过采集压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
12. 一种锂离子电池[电极材料分别为嵌锂石墨,钴酸锂]某时段的工作原理如下。
总反应方程式:Li1-xCoO2+LixCyLiCoO2+Cy;
下列说法正确的是
A. 图示中的电池处于充电状态
B. 放电时,嵌锂石墨作正极
C. 充电时,阴极发生的反应为
D. 充电时,钴元素失去电子的数目大于脱出的锂离子数目
13. 如图所示,装置中电极A、B为两种常见金属,当K闭合时,X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是
A. 还原性:A>B B. 电势:A<B
C. 丙池中水的电离程度逐渐增大 D. 通电一段时间后,Y极可能会产生气体
14. 下列用于解释事实的方程式书写错误的是
A. 用明矾[]作净水剂:
B. 溶液呈弱碱性:
C. 向溶液中滴加少量浓(忽略热量变化),溶液橙色加深:
D. 为了除去锅炉水垢中的,可先用溶液处理:
15. 用海水晒盐后的苦卤水生产金属Mg的过程可表示如下:
苦卤水→…→Mg。
下列说法不正确的是
A. 反应的
B. 常温下溶于盐酸,HCl促进平衡正向移动
C. 将溶液直接蒸干灼烧得到MgO
D. 电解溶液在阴极获得金属Mg
16. Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A. 室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大
B. 25℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
C. 两种难溶电解质做比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度不一定越小
D. 温度升高,Ka、Kw、Ksp一定均增大
17. 下列实验操作正确的是
A. 图1操作为赶出碱式滴定管内的气泡
B. 图2所示,记录滴定终点读数为
C. 用图3装置进行酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的溶液实验
D. 图4滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管液面
18. 25℃时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图, X2+表示Cu2+、Mn2+、Zn2+。 下列说法正确的是
A. w点表示ZnS的不饱和溶液、MnS的过饱和溶液
B. MnS饱和溶液中,Mn2+的浓度为1.0×10−15mol·L−1
C. Ksp(MnS)> Ksp(ZnS)> Ksp(CuS)
D. 向MnS悬浊液中加入Na2S固体,MnS的沉淀溶解平衡逆向移动,Ksp(MnS)变小
第Ⅱ卷(共46分)
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共46分)
19. 25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示。回答下列有关问题:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
Ka=1.8×10−4
Ka=6.2×10−10
Ka1=4.5×10−7
Ka1=1.4×10−2
Ka2=4.7×10−11
Ka2=6.0×10−8
(1)常温下,0.1mol·L−1 NaCN溶液呈_______________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),用化学用语解释原因:_________________________________________。
(2)适当加热后,0.1mol·L−1 NaHCO3溶液的碱性_____________(填“增强”或“减弱”)。
(3)物质的量浓度均为0.1mol/L 的下列溶液:
①Na2CO3;②HCOONa;③NaCN;④NaHSO3;
pH由小到大的顺序为_______________________________(填序号)。
(4)一定温度下,0.1mol·L−1 HCOOH溶液稀释过程中,下列表达式的数值始终增大的是_________(填序号)。
①c(H+);②c(HCOO−);③c(H+)·c(OH−);④;⑤;⑥;
(5)25℃时,H2A溶液中H2A、HA−、A2−三种粒子总浓度中所占分数δ随溶液pH的变化关系如图。
H2A的Ka2=_____________________;NaHA溶液的pH______________7(填“>”、“<”或“=”)。
20. 甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下合成甲醇,发生的反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH K
(1)已知反应:CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 K1
H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH2 K2
CH3OH(g) + O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g) ΔH3 K3
则ΔH=________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示),K=________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)电化学法也可以制备CH3OH, H2还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示:
通入CO的一端发生的电极反应式为____________________________________,电池工作过程中左侧溶液的pH_______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)CH3OH(g)−O2(g)燃料电池是一种高效无污染的电池,其结构如图所示(两电极均为惰性电极)。
①b电极上发生___________(填“氧化”或“还原’)反应。
②电池工作时,OH−移向_____________电极(填“a”或“b”)。
③电池工作时,a电极上的电极反应式为____________________________。
④若该电池在工作时,消耗气态甲醇的体积为22.4L(标况下),则消耗氧气的物质的量是______mol。
21. 生物提取铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术,适用于从含铜量极低的矿石中冶炼出铜,具有环保、高效、低成本的优点。利用生物方法可以制备金属铜,同时生成副产品
FeSO4·7H2O,相关转化过程如下图所示:
金属离子沉淀的pH如下表
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
(1)试剂X为“绿色氧化剂”_____________(写化学式),该步骤发生的离子方程式________________________________________________________________;试剂Y为_____________。
(2)调节pH的范围在_________________之间,所用试剂是_____________________(写出一种即可)。
(3)测定FeSO4·7H2O的纯度
I.用分析天平称取6.000g FeSO4·7H2O晶体,将其溶于硫酸后,加水稀释后用容量瓶配成100mL的待测液;
Ⅱ.取25.00mL的待测液置于锥形瓶中,用0.05000mol·L−1的KMnO4标准液进行滴定,进行三次平行试实验,消耗的KMnO4标准液的体积如下表所示。
实验组
第一次
第二次
第三次
滴定前KMnO4溶液的体积/mL
0.05
0.20
1.10
滴定后KMnO4溶液的体积/mL
19.95
20.30
23.10
①滴定终点的现象是__________________________________________________。
②FeSO4·7H2O晶体的纯度是______________% (保留2位小数)。
③现测得该晶体纯度偏低,可能的原因是_________________。
A.在配制待测液定容时俯视刻度线
B.容量瓶中有水
C.待测液配制过程中被氧气氧化
D.滴定前盛放KMnO4标准液的滴定管中滴定前无泡,滴定后有气泡
E.滴定终点时仰视读数
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2025-2026年度第一学期高二年级12月阶段学业评价(化学)
满分:100分 检测时长:60分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 S:32 O:16 Fe:56
注意事项:检测分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。答卷前学生务必将自己的班级、姓名、座位号填写在答题纸相应的横线上。
第Ⅰ卷(共54分)
一、单选题(每小题只有1个选项符合题意,每题3分,共54分)
1. 天津市实施“五大工程”推进中小学劳动教育,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
学农活动:铵态氮肥和草木灰不能同时施用
防止氮肥被氧化
B
探究活动:将钢管与直流电源负极相连
利用外加电流法,保护钢管不受腐蚀
C
消防演习:用泡沫灭火器模拟灭火
和在溶液中互相促进水解
D
自主探究:用不同温度的水泡茶
温度不同,茶多酚溶解速率不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铵态氮肥和草木灰不能同时施用的原因为铵根和碳酸根发生互相促进的水解反应,生成的一水合氨容易分解为氨气逸出,导致氮肥失效,故A符合题意;
B.将钢管与直流电源负极相连、作阴极,该防护措施为外加电流保护法,利用的是电解原理,两者有关联,故B不符合题意;
C.泡沫灭火器原料为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,原理是Al3+和在溶液中发生双水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,阻止可燃物燃烧,两者有关联,故C不符合题意;
D.一般而言,非气体物质的溶解速率随温度升高而加快,用不同温度的水泡茶,温度不同,茶多酚的溶解速率不同,二者之间有关联,故D不符合题意;
答案选A。
2. 常温时,下列溶液中由水电离出的c(H+)=1×10−2mol·L−1的是
A. 0.1mol·L−1 H2SO4 B. pH=2的醋酸
C. pH=12的NaOH溶液 D. pH=2的氯化铵溶液
【答案】D
【解析】
【分析】常温时纯水电离出的c(H+)= c(OH-)=1×10−7 mol/L,酸或碱会抑制水的电离,可水解的盐促进水的电离。
【详解】A.0.1mol/L H2SO4中c(H+)=0.2mol/L,H2SO4是强酸会抑制水的电离,水电离出的=5×10-14 mol·L-1,A错误;
B.pH=2的醋酸中c(H+)=1×10-2mol·L-1,=1×10-12mol·L-1,B错误;
C.常温时pH=12的NaOH溶液中c(H+)=10-12mol/L,c水(H+)=1×10-12mol·L-1,C错误;
D.pH=2的氯化铵溶液,水解促进水的电离,溶液的H+全部来自水的电离,pH=2时水电离出的c水(H+)=1×10-2mol·L-1,D正确;
故选D。
3. 铜锌原电池装置(如图),该原电池在工作时,下列说法正确的是
(含饱和溶液的琼胶)
A. 极流出电子,发生还原反应
B. 极电极反应式为
C. 盐桥中移向溶液
D. 盐桥的作用是传导电子,形成闭合回路
【答案】C
【解析】
【分析】活泼金属Zn为负极,不活泼金属Cu为正极,盐桥的作用传导离子平衡电荷,使原电池产生平稳的电流。
【详解】A.极流出电子,失去电子发生氧化反应,A错误;
B.极是正极,发生还原反应,电极反应式为,B错误;
C.原电池工作时,溶液中的阴离子移向负极,盐桥中移向溶液,C正确;
D.盐桥的作用是传导离子,形成闭合回路,D错误;
答案选C。
4. 在下图装置的烧杯中均盛有溶液其中铁片最易被腐蚀的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】金属腐蚀快慢顺序为电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极
【详解】A.Fe发生化学腐蚀;
B.该装置为原电池,Fe作原电池的正极被镁保护;
C.该装置为原电池,Fe作原电池的负极加速被腐蚀;
D.该装置为电解池,Fe作电解池的阳极加速被腐蚀;
综上所述,铁片最易被腐蚀的是电解池的阳极,故选D。
5. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是
A. 沉淀的速率和溶解的速率相等
B. 难溶电解质在水中形成饱和溶液
C. 再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D. 难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,各离子浓度保持不变,故A正确;
B.达到沉淀溶解平衡时,已经达到难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液,故B正确;
C.加入难溶电解质会以沉淀的形式存在,对于溶液中各离子的浓度无影响,故C正确;
D.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,会有少部分电解质发生电离,得到相应的离子,阴、阳离子的浓度不一定相等,如Fe(OH)3,故D错误;
故选:D。
6. 关于电解反应,下列说法正确的是
A. 若要在铁片上镀铜,则X为铜,Y为铁,Z为溶液
B. 若要精炼铜,则X、Y分别为粗铜和纯铜
C. 若Z是溶液,则X电极反应式:
D. 若Z是饱和NaCl溶液,电解一段时间后,Y电极析出少量的Na
【答案】B
【解析】
【分析】从图中可以看出,X电极与电源正极相连,为电解池的阳极;Y极与电源的负极相连,为电解池的阴极。
【详解】A.若要在铁片上镀铜,则铜作阳极,铁片作阴极,电解液中含有Cu2+,所以X为铜,Y为铁片,Z为CuSO4溶液,A不正确;
B.若要精炼铜,则粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以X、Y分别为粗铜和纯铜,B正确;
C.若Z是Na2SO4溶液,书写阳极反应式时,首先需考虑阳极材料,若阳极为活性电极,则阳极材料失电子,若阳极材料为惰性电极,则水电离产生的OH-失电子,此时X电极(阳极)反应式为:,C不正确;
D.若Z是饱和NaCl溶液,在阴极,Na+不可能得电子,所以电解一段时间后,Y电极不可能析出少量的Na,D不正确;
故选B。
7. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.图中曲线为一定温度下的离子积常数曲线,升高温度,c(H+)和c(OH-)均增大,水的离子积常数增大,所以升高温度将不在曲线上,不可能由c变到b,,故A错误;
B.根据离子积常数可知,该温度下Kw=c(H+)⋅c(OH−)=1×10−7×1×10−7=1×10−14,故B错误;
C.该温度下,加入FeCl3水解显酸性,氢离子浓度增大而氢氧根离子浓度减小,可以引起曲线b向a的变化,故C正确;
D.该温度下,离子积常数不变,稀释溶液,只能在这条曲线上,不能造成由c向d的变化,故D错误;
故答案为C。
8. 燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. H⁺通过质子交换膜向a极室迁移
B. 工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度不变
C. 电极b的电极反应:
D. 电池的总反应:
【答案】B
【解析】
【分析】从图中可以看出,在b电极,失电子转化为N2,N元素由-3价升高到0价,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出电极反应式为2-6e-=N2↑+8H+,b电极为负极;a电极为正极,O2得电子产物与电解质反应生成H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
【详解】A.电池工作时,a电极为正极,b电极为负极,阳离子向正极移动,则H⁺通过质子交换膜向a极室迁移,A正确;
B.a极发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O,消耗H+,b极室中的H+透过质子交换膜向a极区移动,H+的物质的量不变,但a极区生成H2O,使硫酸的浓度减小,所以工作一段时间后,a极室中稀硫酸的浓度减小,B不正确;
C.由分析可知,电极b的电极反应式为:,C正确;
D.负极反应式为2-6e-=N2↑+8H+,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,将两电极反应式调整为得失电子守恒,然后相加,可得出电池的总反应:,D正确;
故选B。
9. 下列事实一定能说明亚硝酸()是弱电解质的是
①用溶液做导电性实验,灯泡很暗
②常温下,溶液的
③溶液与溶液恰好完全反应
④常温下,溶液中存在的微粒有:、、、、
A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①用浓度很稀的溶液做导电性实验,灯泡很暗,不能说明HNO2是弱电解质,①不符合题意;
②常温下,若HNO2是强电解质,应该完全电离,溶液的pH应该等于1,现在,说明HNO2是部分电离,属于弱电解质,②符合题意;
③NaOH是一元碱,溶液与溶液恰好完全反应说明HNO2是一元酸,不能说明是弱电解质,③不符合题意;
④常温下,溶液中存在的微粒有:、、、,说明HNO2的溶液中存在电解质分子和离子,属于部分电离,是弱电解质,④符合题意;
答案选D。
10. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1mol⋅L-1的硫酸溶液中:K+、Na+、Cl-、ClO-
B. 常温下pH=7的溶液中:Fe3+、、、
C. 0.1mol⋅L-1的碳酸氢钠溶液中:Na+、、、Br-
D. 澄清透明溶液中:Cu2+、、H+、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1mol/L的硫酸溶液中,Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,氯离子和次氯酸根离子不能大量共存,A错误;
B.常温下pH=7的溶液中,三价铁离子水解呈酸性,不能大量共存,B错误;
C.碳酸氢根离子和偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝和碳酸根离子,同时铵根离子与偏铝酸根离子发生双水解的反应,不能大量共存,C错误;
D.选项中的四种离子相互之间不反应,可以形成澄清透明的溶液,D正确;
故答案选D。
11. 下列图示实验设计(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的是
选项
A
B
实验设计
实验目的
探究和溶解度的大小
测定锌粒与硫酸反应的速率
选项
C
D
实验设计
实验目的
探究催化剂如何影响分解的速率
通过采集压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加氯化钠溶液后一定产生氯化银沉淀,再加入硫化钠,由于体系中硝酸银过量,可以继续产生硫化银沉淀,不能比较溶度积的大小,A不能达到实验目的;
B.稀硫酸与锌粒反应生成氢气,通过观察单位时间内注射器体积变化或产生一定体积气体所用的时间,可测定反应速率,B能达到实验目的;
C.除了加入氯化铁溶液条件不相同外,其余条件均相同,可以探究催化剂如何影响分解的速率,C能达到实验目的;
D.析氢腐蚀会生成氢气,使容器内压强增大;吸氧腐蚀会消耗容器内氧气,使压强减小,D能达到实验目的;
故选A。
12. 一种锂离子电池[电极材料分别为嵌锂石墨,钴酸锂]某时段的工作原理如下。
总反应方程式:Li1-xCoO2+LixCyLiCoO2+Cy;
下列说法正确的是
A. 图示中的电池处于充电状态
B. 放电时,嵌锂石墨作正极
C. 充电时,阴极发生的反应为
D. 充电时,钴元素失去电子的数目大于脱出的锂离子数目
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,LixCy原电池的负极,LixCy在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳,电极反应式为LixCy-xe-=Cy+xLi+,Li(1-x)CoO2为正极,在锂离子作用下,Li(1-x)CoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电极反应式为Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2;充电时,LixCy与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,Li(1-x)CoO2与正极相连,做阳极。
【详解】A.图示Li+嵌入Li(1-x)CoO2电极,由分析可知,发生的反应是Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2,是原电池正极的反应,则电池处于放电状态,A错误;
B.由分析可知,放电时,嵌锂石墨LixCy作负极,B错误;
C.充电时,阴极的反应与原电池负极的反应相反,电极反应为,C正确;
D.充电时,阳极的反应为LiCoO2-xe—=Li(1-x)CoO2+xLi+,钴元素失去电子的数目与脱出的锂离子数目相等,D错误;
故答案为C。
13. 如图所示,装置中电极A、B为两种常见金属,当K闭合时,X极上产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。下列说法正确的是
A. 还原性:A>B B. 电势:A<B
C. 丙池中水的电离程度逐渐增大 D. 通电一段时间后,Y极可能会产生气体
【答案】D
【解析】
【分析】左侧能自发地进行氧化还原反应,则左侧电池为原电池、右侧电池为电解池,当K闭合时,X极上产生的气体使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,则X电极上放电,生成,为阳极,Y为阴极,则A为正极、B为负极;
【详解】A.原电池中负极金属更易失电子,还原性更强,A为正极、B为负极,则还原性:A<B,A错误;
B.正极电势大于负极电势,则电势:A>B,B错误;
C.Cu2+水解促进水的电离,电解过程中消耗Cu2+,Cu2+浓度逐渐降低,对水电离的促进作用减弱,所以丙池中水的电离程度逐渐减小,C错误;
D.通电一段时间,Y电极Cu2+消耗殆尽,则Y电极上会继续发生反应,因此通电一段时间后,Y极可能会产生H2,D正确;
故选D。
14. 下列用于解释事实的方程式书写错误的是
A. 用明矾[]作净水剂:
B. 溶液呈弱碱性:
C. 向溶液中滴加少量浓(忽略热量变化),溶液橙色加深:
D. 为了除去锅炉水垢中的,可先用溶液处理:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用明矾[]作净水剂是铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附杂质,故A正确;
B.溶液呈弱碱性,以第一步水解为主:,故B错误;
C.向溶液中滴加少量浓,增大了H+的浓度,平衡逆向移动,溶液橙色加深,故C正确;
D.用饱和溶液处理锅炉水垢中的是硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,,故D正确;
答案选B。
15. 用海水晒盐后的苦卤水生产金属Mg的过程可表示如下:
苦卤水→…→Mg。
下列说法不正确的是
A. 反应的
B. 常温下溶于盐酸,HCl促进平衡正向移动
C. 将溶液直接蒸干灼烧得到MgO
D. 电解溶液在阴极获得金属Mg
【答案】D
【解析】
【分析】苦卤水中加入石灰乳、过滤得到氢氧化镁,氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液,并最终制得金属镁。
【详解】A.由反应方程式可知,反应的平衡常数K=,故A正确;
B. 存在沉淀溶解平衡:,加入盐酸,氢氧根浓度减小,平衡右移,则HCl促进平衡正向移动,故B正确;
C.氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中能发生水解反应生成氢氧化镁和盐酸,蒸干过程中,盐酸受热挥发,使氯化镁的水解平衡趋于完全,最终得到氢氧化镁,氢氧化镁受热分解得到氧化镁,故灼烧得到氯化镁,故C正确;
D.电解熔融氯化镁时,镁离子在阴极得到电子发生还原反应生成金属镁,电解溶液,在阴极氢离子放电产生氢气、无法获得金属Mg,故D错误;
故选D。
16. Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A. 室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大
B. 25℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
C. 两种难溶电解质做比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度不一定越小
D. 温度升高,Ka、Kw、Ksp一定均增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.室温下Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明等浓度的CH3COOH的电离度一定比HCN的大,题干未说明CH3COOH和HCN的浓度,故无法比较其电离度,A错误;
B.Kw只是温度的函数,故25℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw相等,B错误;
C.只有具有相同结构的难溶物(如AgCl、AgBr、AgI)Ksp小的溶解度小,而不同结构的(如Ag2CrO4和AgCl)Ksp小的溶解度不一定小,C正确;
D.Ca(OH)2溶解放热,温度升高,Ksp[Ca(OH)2]减小,D错误;
故选C。
17. 下列实验操作正确的是
A. 图1操作为赶出碱式滴定管内的气泡
B. 图2所示,记录滴定终点读数为
C. 用图3装置进行酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的溶液实验
D. 图4滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管液面
【答案】A
【解析】
【详解】A.赶出碱式滴定管内的气泡的操作:将碱式滴定管胶管向上弯曲,用力挤捏玻璃珠使溶液从尖嘴喷出,以排除气泡,故A正确;
B.图2所示,记录滴定终点读数为18.10mL,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液应该盛放在酸式滴定管中,故C错误;
D.滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,故D错误;
选A。
18. 25℃时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图, X2+表示Cu2+、Mn2+、Zn2+。 下列说法正确的是
A. w点表示ZnS的不饱和溶液、MnS的过饱和溶液
B. MnS饱和溶液中,Mn2+的浓度为1.0×10−15mol·L−1
C. Ksp(MnS)> Ksp(ZnS)> Ksp(CuS)
D. 向MnS悬浊液中加入Na2S固体,MnS的沉淀溶解平衡逆向移动,Ksp(MnS)变小
【答案】C
【解析】
【分析】对于难溶物XS,其沉淀溶解平衡方程为:;其溶度积常数表达式为:,对表达式两边取负对数可得:,结合图像坐标,即:;线上点:表示饱和溶液,满足;线下方区域(如w点):和 均较小,意味着离子浓度较大,即 ,为过饱和溶液,有沉淀析出;线上方区域:离子积 Qc<Ksp,为不饱和溶液;直线在纵轴(或横轴)上的截距即为 –lgKsp,截距越大,Ksp 越小,从图中可以看出,截距大小关系为:CuS>ZnS>MnS,因此溶度积大小关系为:Ksp(MnS)> Ksp(ZnS)> Ksp(CuS)。
【详解】A.由分析可知,w点在ZnS曲线下方、MnS曲线上方,分别表示MnS的不饱和溶液、ZnS的过饱和溶液,A错误;
B.由图可知,Ksp(MnS)=10-15,MnS饱和溶液中,因此c(Mn2+)=mol·L-1,B错误;
C.由分析可知, Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),C正确;
D.沉淀溶解平衡为,加入Na2S固体时c(S2-)增大,MnS的沉淀溶解平衡逆向移动,但Ksp(MnS) 只与温度有关,温度不变则Ksp(MnS)不变,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(共46分)
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共46分)
19. 25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示。回答下列有关问题:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
Ka=1.8×10−4
Ka=6.2×10−10
Ka1=4.5×10−7
Ka1=1.4×10−2
Ka2=4.7×10−11
Ka2=6.0×10−8
(1)常温下,0.1mol·L−1 NaCN溶液呈_______________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),用化学用语解释原因:_________________________________________。
(2)适当加热后,0.1mol·L−1 NaHCO3溶液的碱性_____________(填“增强”或“减弱”)。
(3)物质的量浓度均为0.1mol/L 的下列溶液:
①Na2CO3;②HCOONa;③NaCN;④NaHSO3;
pH由小到大的顺序为_______________________________(填序号)。
(4)一定温度下,0.1mol·L−1 HCOOH溶液稀释过程中,下列表达式的数值始终增大的是_________(填序号)。
①c(H+);②c(HCOO−);③c(H+)·c(OH−);④;⑤;⑥;
(5)25℃时,H2A溶液中H2A、HA−、A2−三种粒子总浓度中所占分数δ随溶液pH的变化关系如图。
H2A的Ka2=_____________________;NaHA溶液的pH______________7(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 碱性 ②. CN − + H2OHCN + OH −
(2)增强 (3)④<②<③<①
(4)④⑤ (5) ①. 10−13 ②. >
【解析】
【小问1详解】
常温下,溶液中可水解显碱性,用化学用语解释原因是:;
【小问2详解】
溶液中离子水解程度大于其电离程度,水解离子方程式为:,水解反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大,溶液碱性增强;
【小问3详解】
根据电离平衡常数大小得到:酸性强弱,则对应盐的水解程度,则溶液①、②、③、④溶液由小到大的顺序为④<②<③<①;
【小问4详解】
一定温度下,溶液稀释过程中,促进甲酸电离,
①稀释过程中减小,故①错误;
②稀释过程中减小,故②错误;
③稀释过程中,温度不变,溶液中不变,故③错误;
④稀释过程中溶液中不变,减小,则增大,故④正确;
⑤稀释过程中促进甲酸电离,比值增大,故⑤正确;
⑥稀释过程中温度不变,不变,故⑥错误;
故选④⑤;
【小问5详解】
随着的增大,浓度下降,先增大后下降,的浓度随着浓度下降而增大,则左侧两条相交的线中下行的是,上行的是,右侧两条相交的线中上行的是,下行的是,25℃时,当时,的;当时,,,则溶液中,水解程度大于电离程度,。
20. 甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下合成甲醇,发生的反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH K
(1)已知反应:CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 K1
H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH2 K2
CH3OH(g) + O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g) ΔH3 K3
则ΔH=________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示),K=________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)电化学法也可以制备CH3OH, H2还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图所示:
通入CO的一端发生的电极反应式为____________________________________,电池工作过程中左侧溶液的pH_______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)CH3OH(g)−O2(g)燃料电池是一种高效无污染的电池,其结构如图所示(两电极均为惰性电极)。
①b电极上发生___________(填“氧化”或“还原’)反应。
②电池工作时,OH−移向_____________电极(填“a”或“b”)。
③电池工作时,a电极上的电极反应式为____________________________。
④若该电池在工作时,消耗气态甲醇的体积为22.4L(标况下),则消耗氧气的物质的量是______mol。
【答案】(1) ①. ΔH1+2×ΔH2-ΔH3 ②.
(2) ①. CO + 4e − + 4H+= CH3OH ②. 不变
(3) ①. 还原 ②. a ③. ④. 1.5
【解析】
【分析】燃料电池为原电池,通入O2的一侧发生还原反应是正极,通入燃料的一侧发生氧化反应是负极,即a电极为负极,b电极为正极。
【小问1详解】
反应①为:CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 K1;反应②为H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH2 K2;反应③为CH3OH(g) + O2(g) = 2H2O(l) + CO2(g) ΔH3 K3;目标反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)可由反应①+2×反应②-反应③得到,根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+2×ΔH2-ΔH3;反应的平衡常数K=。
【小问2详解】
H2失电子发生氧化反应,通入H2的一极是电池的负极,通入CO的一极是正极,正极CO得电子生成甲醇,发生的电极反应为;右室H2失电子生成H+,H+通过离子交换膜进入左室,所以电池工作一段时间后左室溶液的pH不变。
【小问3详解】
①由分析知,通入O2的一极是燃料电池的正极,即b极为正极,得到电子发生还原反应;
②原电池中阴离子移向负极,电池工作时,移向负极,即a电极;
③负极上CH3OH失电子生成,电极反应式为;
④标况下22.4L气态甲醇物质的量为n(CH3OH)===1mol,1mol甲醇反应转移6mol电子;1mol O2反应转移4mol电子,根据电子守恒,消耗O2的物质的量为。
21. 生物提取铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术,适用于从含铜量极低的矿石中冶炼出铜,具有环保、高效、低成本的优点。利用生物方法可以制备金属铜,同时生成副产品
FeSO4·7H2O,相关转化过程如下图所示:
金属离子沉淀的pH如下表
Fe3+
Cu2+
Fe2+
开始沉淀时的pH
1.5
4.2
6.3
完全沉淀时的pH
2.8
6.7
8.3
(1)试剂X为“绿色氧化剂”_____________(写化学式),该步骤发生的离子方程式________________________________________________________________;试剂Y为_____________。
(2)调节pH的范围在_________________之间,所用试剂是_____________________(写出一种即可)。
(3)测定FeSO4·7H2O的纯度
I.用分析天平称取6.000g FeSO4·7H2O晶体,将其溶于硫酸后,加水稀释后用容量瓶配成100mL的待测液;
Ⅱ.取25.00mL的待测液置于锥形瓶中,用0.05000mol·L−1的KMnO4标准液进行滴定,进行三次平行试实验,消耗的KMnO4标准液的体积如下表所示。
实验组
第一次
第二次
第三次
滴定前KMnO4溶液的体积/mL
0.05
0.20
1.10
滴定后KMnO4溶液的体积/mL
19.95
20.30
23.10
①滴定终点的现象是__________________________________________________。
②FeSO4·7H2O晶体的纯度是______________% (保留2位小数)。
③现测得该晶体纯度偏低,可能的原因是_________________。
A.在配制待测液定容时俯视刻度线
B.容量瓶中有水
C.待测液配制过程中被氧气氧化
D.滴定前盛放KMnO4标准液的滴定管中滴定前无泡,滴定后有气泡
E.滴定终点时仰视读数
【答案】(1) ①. H2O2 ②. 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ +2H2O ③. 铁粉
(2) ①. 2.8~4.2 ②. CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等
(3) ①. 当滴入最后半滴标准液时,溶液变为浅紫色,且半分钟内不变色 ②. 92.67 ③. CD
【解析】
【分析】CuS和FeS在硫化细菌存在下与O2、H2SO4反应得到CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合液,加入试剂X将Fe2+氧化成Fe3+,调pH得到 Fe(OH)3沉淀和CuSO4溶液,CuSO4溶液与Fe粉反应得到FeSO4和Cu;Fe(OH)3与H2SO4反应后、加入Fe得到FeSO4溶液,两步得到的FeSO4溶液合并,FeSO4溶液最终得到FeSO4∙7H2O。
【小问1详解】
试剂X将Fe2+氧化成Fe3+,且为“绿色氧化剂”,则试剂X为双氧水(H2O2),其还原产物为水,离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ +2H2O;CuSO4溶液与Fe粉反应得到FeSO4和Cu;Fe(OH)3与H2SO4反应后、加入Fe得到FeSO4溶液,则试剂Y为铁粉(Fe);
【小问2详解】
调节pH的目的是使Fe3+完全沉淀、Cu2+不形成沉淀,根据表中数据,调节pH的范围在2.8~4.2;为了不引入新杂质,试剂是CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等;
【小问3详解】
①由于KMnO4溶液本身有颜色,故滴定终点的判断方法是:当滴入最后半滴标准液时,溶液变为浅紫色,且半分钟内不变色;
②三次实验消耗的KMnO4溶液的体积依次为19.95mL-0.05mL=19.90mL、20.30mL-0.20mL=20.10mL、23.10mL-1.10mL=22.00mL,由于第三次实验误差较大(舍去),故消耗的KMnO4溶液的体积平均为20.00mL,根据反应5Fe2+ + + 8H+= 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O,25.00mL待测液中n(Fe2+)=5×0.05000mol/L×0.02L=0.005000mol,该FeSO4∙7H2O晶体的纯度为 =92.67%;
③A.在配制待测液定容时俯视,待测液的体积偏小,所配溶液浓度偏大,消耗KMnO4溶液体积偏大,测得该晶体的纯度偏高,A错误;
B.容量瓶中有水,对所配制的溶液浓度无影响,对实验结果无影响,B错误;
C.待测液配制过程中被氧气氧化,消耗KMnO4溶液体积偏小,测得该晶体的纯度偏低,C正确;
D.盛放KMnO4标准液的滴定管在滴定前无气泡,滴定后有气泡,消耗KMnO4溶液体积偏小,测得该晶体的纯度偏小,D正确;
E.滴定终点时仰视读数,消耗KMnO4溶液体积偏大,测得该晶体的纯度偏大,E错误;
故选CD。
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