精品解析:湖北省大冶市实验高中2025-2026学年高二上学期1月月考 化学试卷
2026-08-24
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内容正文:
大冶实验高中2025-2026学年度1月月考卷
高二化学试卷
考试范围:选必1-选必2第1章
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mn:55 Cu:64
一、单选题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
B. 海水中钢闸门主要是发生吸氧腐蚀,其正极反应式为
C. 在钢铁表面进行发蓝处理,生成四氧化三铁薄膜保护金属
D. 在铁制品中,马口铁表面镀层有损坏后,仍可对铁制品起到保护作用
2. 下列化学用语描述错误的是
A. 价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第VA族,是p区元素
B. V原子核外有13种空间运动状态不同的电子
C. 基态Co2+的价层轨道表示式:
D. 钠原子由1s22s22p63s11s22s22p63p1时,由基态转化成激发态,可产生吸收光谱
3. 设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 时, 的 溶液中含有的 数目为
B. 和 混合后气体分子数为
C. 溶液中阴离子数目大于
D. 粗铜精炼中阳极质量减小 时,转移电子数目一定为
4. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使甲基橙变黄的溶液中:Fe3+、、、Na+、
B. 常温下,的溶液中:、、、
C. 加入能放出的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
B. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质
C. 容器中存在反应,增大压强,气体颜色加深
D. 工业上采用催化氧化的方法制硫酸,高温可以提高单位时间的产量
6. 在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.5倍,下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. A的转化率减小 D. C的体积分数增加
7. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为0.1 的和溶液的pH,后者大于前者
B
探究温度对化学平衡的影响
溶液中存在以下平衡:
升高溶液温度,观察溶液颜色变化
溶液由蓝色变为黄绿色,说明
C
比较与的溶度积大小
向饱和溶液中加入,产生蓝色沉淀
D
验证与的反应存在限度
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A. 装置甲用石墨作电极制备NaClO
B. 用装置乙制备晶体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀
9. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,则的燃烧热为
B. 已知:,,则
C. 已知:在低温下能自发进行,则该反应的
D. 在稀溶液中:,若将浓硫酸与溶液混合,放出热量小于
10. 科学家在直接转化制备的研究中取得重要进展,制备原理为,已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能
413
497
462
351
348
下列说法错误的是
A. 该反应的反应热:
B. 该反应原子利用率
C. 高温高压有利于该反应进行
D. 若设计成原电池,则正极反应为
11. 氨水可用于工业尾气中的吸收,已知室温下,的,的。下列说法正确的是
A. 向氨水中加入少量水,溶液中减小
B. 氨水与反应恰好生成时:
C. 氨水与反应恰好生成时:
D. ,该反应的平衡常数
12. 25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表所示,下列离子方程式书写错误的是
弱酸
,
,
A. 向溶液中通入少量:
B. 向溶液中滴加少量溶液:
C. 向溶液中通入足量:
D. 向溶液中滴加溶液:
13. 三甲胺是重要的化工原料。我国科学家实现了使用铜催化剂将二甲基甲酰胺[,简称]转化为三甲胺的合成路线。结合实验与计算机模拟结果,研究单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是
A. 增大压强可以增大DMF的平衡转化率
B. 该历程中的最大能垒(活化能)为
C. 铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
D. 若完全转化为三甲胺,则会释放出的能量
14. 近日,某品牌手机发布时宣传其搭载了“青海湖电池”。据悉,青海湖电池是一种使用了硅碳负极技术的新型锂离子电池,实现了电池能量密度的数量级提升。已知电池总反应为:。下列说法错误的是
A. 充电时,电极与电源正极相连
B. 放电时,由极移向极
C. 放电时,电池负极反应式为:
D. 水溶液不能作为该电池的电解质溶液
15. 常温下,肼水溶液中各种含氮微粒的物质的量分数随变化的关系如图所示,已知: 。下列说法错误的是
A. 肼与稀硫酸反应可生成酸式盐
B. a的值为6.94,(已知)
C. 若点溶液中的溶质为,则
D. 当时,溶液中
二、非选择题(本题共4小题,共55分。除特殊说明外,每空两分。)
16. 1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年,IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium,来源于绿柱石的英文名称beryl。
(1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是______,该能层上最多有______个原子轨道。
(2)元素周期表中,Be与其相邻的主族元素如图所示,关于这四种元素说法正确的是 。
A. 都属于s区元素 B. 第一电离能:
C. 原子半径: D. 电负性:
(3)含铍矿物组成复杂,常可以表示为氧化物形式,如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为,其氧化物形式为______。
金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法,电解前需加入氯化钠,发生如下反应:。
(4)电解时析出金属Be的电极反应式为______。
(5)电解制Be时加入氯化钠的作用是 。
A. 降低氯化铍的熔点 B. 增加氯化铍的稳定性
C. 增强熔融液的导电性 D. 减少氯气的产生
(6)向含溶液中加入NaOH溶液,先生成沉淀,随后沉淀溶解生成。已知。沉淀完全时溶液pH至少为______。(精确到0.1)
17. I.医用双氧水中含量一般为30%左右(“%”为双氧水常规浓度计量单位,表示每100mL溶液中所含的双氧水质量)。实验室常用溶液测定过氧化氢溶液浓度,市售的常含有少量杂质,且氧化能力强,无法直接配成标准溶液,需先配成近似浓度的溶液,再用基准试剂标定。
实验一:标准溶液的标定。用分析天平准确称取1.3400 g基准试剂于烧杯中,加蒸馏水溶解后转入250 mL容量瓶中并定容至刻度。用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加溶液,75℃水浴加热5~10 min(常温标定反应慢),立即用待标定的溶液滴定,记录滴定终点读数。平行标定三次。
标准溶液的标定
标定次数
1
2
3
标定原理
初始时V(溶液)读数/mL
0.00
0.25
0.60
终点时V(溶液)读数/mL
20.00
20.25
21.80
实验二:双氧水中含量的测定。用吸量管吸取1.00 mL双氧水样品于250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀。用移液管移取25.00 mL稀释液于锥形瓶中,加入溶液,用标定好的标准溶液滴定,平行滴定三次,溶液平均消耗量为23.55 mL。
(1)实验一控制75℃水浴加热的原因是_______。
(2)标定和测定至滴定终点的操作和现象为_______,双氧水中含量测定的滴定原理为_______(用离子方程式表示),双氧水样品中含量为_______%(保留两位有效数字)。
(3)实验二滴定可能存在的步骤如下,选取合适的操作步骤并排列顺序:_______(填标号)。
a.取碱式滴定管用蒸馏水清洗
b.用标准溶液润洗滴定管2~3次
c.取酸式滴定管用蒸馏水清洗
d.注入标准溶液,读数
e.用待测液润洗锥形瓶f.滴定至终点后读数
g.重复2~3次h.双手拿住滴定管刻度线上方使其竖直,读数
(4)作为基准物标定溶液浓度的反应为自催化反应,滴定应遵循先慢后快。下列操作会使双氧水中含量的测定结果偏高的是_______(填标号)。
A.标准溶液的标定时,使用硝酸酸化溶液
B.标准溶液的标定时,滴定前仰视,滴定后平视
C.标准溶液的标定时,移液管用蒸馏水洗涤后未用溶液润洗
D.测定双氧水中含量时,溶液滴在锥形瓶内壁上后,立即用蒸馏水冲洗
E.测定双氧水中含量时,滴定达终点发现滴定管尖嘴倒吸入小气泡
II.混合碱通常指和或和NaOH的混合物,在工业中有广泛的应用,如印染、电镀、化工、造纸等行业废水处理。目前常用的混合碱浓度测定方法有双指示剂滴定法。
(5)某化学兴趣小组发现利用蓝蝴蝶鸢尾提取液辅助酚酞和甲基橙测定混合碱浓度,使得测定准确度和精密度得到显著提高。实验第一滴定终点溶质与混合碱类别无关,为_______(填化学式,下同),选择指示剂蓝蝴蝶鸢尾提取液辅助酚酞,消耗HCl溶液的体积为;第二滴定终点时产物为NaCl与饱和的溶液,从第一滴定终点到第二滴定终点消耗的HCl溶液的体积为。比较与,可以对混合碱的组成进行定性和定量分析。时,混合碱组分为_______。
18. 水钴矿主要成分为CoOOH,同时含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他杂质。用水钴矿制取Co的工艺流程如图所示:
已知:加萃取剂目的是除锰和除镍,部分阳离子形成氢氧化物沉淀时,溶液pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Co(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
7.0
2.7
7.6
7.7
4.0
沉淀完全时的pH
9.6
3.7
9.2
9.8
5.2
请回答下列问题:
(1)基态Mn原子的价层电子排布式为______。
(2)“还原酸浸”中主要发生的氧化还原反应的化学方程式是______。浸出液中加入NaClO溶液的目的并写出离子方程式:______。
(3)浸出过程中加入Na2CO3调pH的范围是______。
(4)如图所示,萃取剂可以把滤液Ⅱ中部分阳离子选择性分离。萃取剂合适的pH为 (填对应字母)。
A. 2~3 B. 3~4 C. 6~7 D. 7~8
(5)Co能与强酸反应产生H2,工业上采用惰性电极电解CoCl2溶液制取钴,不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是______。
(6)一定温度下,向滤液Ⅰ中NaF溶液,若所得滤液Ⅱ中,则滤液Ⅱ中c(Ca2+)为______(保留2位有效数字)[已知该温度下,]。
19. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。与可发生如下三个反应:
①
②
③。
(1)已知,则热化学方程式______;
(2)在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和,只发生反应②。
①测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图1所示,______(填“>”、“<”或“=”)。
②已知速率方程是速率常数,只受温度影响。图2表示速率常数的对数与温度的倒数之间的关系,A、B、分别代表图1中a点、c点的速率常数,则点______表示c点的。
(3)利用为原料合成会发生反应②和③。一定条件下,向恒压密闭容器中通入和混合气体,平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图。表示选择性的曲线是,生成的最佳条件是________________________。
a.
b.
c.
d.
(4)在下,,用的混合气进行脱氢反应,达到平衡后,的平衡转化率为,反应______(结果保留3位有效数字,为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数)。
(5)甲烷、二氧化碳的催化重整反应过程非常复杂,其中的部分反应如下:
①
②
③
催化剂一般多孔,催化重整反应②、③都易造成催化剂失去活性,可能的原因是______。
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大冶实验高中2025-2026学年度1月月考卷
高二化学试卷
考试范围:选必1-选必2第1章
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mn:55 Cu:64
一、单选题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
B. 海水中钢闸门主要是发生吸氧腐蚀,其正极反应式为
C. 在钢铁表面进行发蓝处理,生成四氧化三铁薄膜保护金属
D. 在铁制品中,马口铁表面镀层有损坏后,仍可对铁制品起到保护作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.可溶性铝盐、铁盐溶于水后,Al3+、Fe3+水解生成对应的氢氧化物胶体,胶体可以吸附水中悬浮杂质,仅起到净水作用,不具备强氧化性,无法消毒杀菌,A错误;
B.海水为弱中性环境,钢闸门发生吸氧腐蚀时,正极是O2得电子结合H2O生成OH-,反应式为,B错误;
C.用化学方法在钢铁表面进行发蓝处理,生成的四氧化三铁可以隔绝空气,保护金属,C正确;
D.马口铁是表面镀锡的铁制品,当镀层破损后,Fe的金属活动性强于Sn,在潮湿环境中形成原电池时,Fe作负极被加速氧化腐蚀,无法再对铁制品起到保护作用,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语描述错误的是
A. 价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第VA族,是p区元素
B. V原子核外有13种空间运动状态不同的电子
C. 基态Co2+的价层轨道表示式:
D. 钠原子由1s22s22p63s11s22s22p63p1时,由基态转化成激发态,可产生吸收光谱
【答案】C
【解析】
【详解】A.价电子排布为4s24p3的元素有4个电子层、最外层电子数为5,位于第四周期第ⅤA族,最后填充p电子,是p区元素,A正确;
B.V是23号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,有13个含有电子的轨道,原子核外有13种空间运动状态不同的电子,B正确;
C.基态Co2+的轨道表示式:,C错误;
D.基态Na的电子排布式为1s22s22p63s1,由基态转化成激发态1s22s22p63p1时,电子能量增大,需要吸收能量,产生的是吸收光谱,D正确;
故选C。
3. 设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 时, 的 溶液中含有的 数目为
B. 和 混合后气体分子数为
C. 溶液中阴离子数目大于
D. 粗铜精炼中阳极质量减小 时,转移电子数目一定为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 时, 的 溶液中,则,,含有的 数目为,A错误;
B.根据反应, 和 混合后生成气体,由于有的转换,最后容器内的分子数小于 ,B错误;
C.在 溶液中能电离出的,由于要发生水解:,导致阴离子个数会增加,所以溶液中阴离子数目大于 ,C正确;
D.粗铜精炼时,阳极中锌、铁、铜均失去电子转化为金属阳离子,则无法计算阳极质量减小64g时铜放电的物质的量和反应转移的电子数目,D错误;
故答案为:C。
4. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使甲基橙变黄的溶液中:Fe3+、、、Na+、
B. 常温下,的溶液中:、、、
C. 加入能放出的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.使甲基橙变黄的溶液,可能显碱性,碱性溶液中不能大量存在Fe3+,A错误;
B.常温下,,则,此时溶液为碱性,在碱性条件下、、、不发生反应,可大量共存,B正确;
C.加入Al能放出的溶液可能为非氧化性酸性或强碱性溶液,酸性条件下与反应生成和,碱性条件下,和反应生成,OH-与反应生成和,不能大量共存,C错误;
D.的溶液为酸性或碱性,酸性条件下,会将氧化为,碱性条件下、与反应生成、,故不能大量共存,D错误;
故选B。
5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
B. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质
C. 容器中存在反应,增大压强,气体颜色加深
D. 工业上采用催化氧化的方法制硫酸,高温可以提高单位时间的产量
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂是为了加快反应速率,和平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.和水存在可逆反应:,饱和食盐水中浓度较大,可以促使上述平衡逆向移动,减少除杂时的溶解损失,与勒夏特列原理有关,B符合题意;
C.对于反应,缩小体积、增大压强,的浓度增大,气体颜色加深,平衡不发生移动,不能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.业上采用催化氧化的方法制硫酸,高温是为了加快反应速率,和平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
6. 在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.5倍,下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. A的转化率减小 D. C的体积分数增加
【答案】C
【解析】
【详解】,达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的1.5倍,则体积减小时平衡逆向移动;
A.体积缩小,相当于加压,平衡逆向移动,则m+n<p,故A错误;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,故B错误;
C.平衡逆向移动,A的转化率减小,故C正确;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
故选C.
7. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为0.1 的和溶液的pH,后者大于前者
B
探究温度对化学平衡的影响
溶液中存在以下平衡:
升高溶液温度,观察溶液颜色变化
溶液由蓝色变为黄绿色,说明
C
比较与的溶度积大小
向饱和溶液中加入,产生蓝色沉淀
D
验证与的反应存在限度
取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3COONH4中的和均水解且相互影响,无法通过pH直接比较和的水解常数,A错误;
B.其它条件不变时,升高温度平衡正向移动,生成物离子浓度增大,则溶液由蓝色变为黄色,B正确;
C.饱和CuCl2溶液中浓度过高,加入Mg(OH)2时OH-可能直接与Cu2+结合生成Cu(OH)2沉淀,无法据此比较溶度积,C错误;
D.氯水中Cl2和HClO均能与KI反应生成,无法证明Cl2与H2O反应存在限度,滴加溶液产生白色沉淀只能证明氯水中含有,无论与水的反应是否存在限度,只要反应发生就会生成,无法由此证明反应存在限度,D错误;
故选B。
8. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A. 装置甲用石墨作电极制备NaClO
B. 用装置乙制备晶体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水制备少量的NaClO时,需阳极生成的Cl2与阴极生成的NaOH充分接触反应,装置甲中上方石墨为阳极,生成的Cl2会直接从上方逸出,无法与阴极的NaOH充分接触,不能高效制备NaClO,A错误;
B.是强酸弱碱盐,易水解:,直接蒸发灼烧溶液时,HCl挥发会促进水解,最终得到Zn(OH)2甚至ZnO,无法得到无水晶体,B错误;
C.制备时,需要Fe作为阳极失去电子生成,装置丙中Fe连接电源负极作阴极,无法产生,不能生成,C错误;
D.析氢腐蚀产生氢气,集气瓶内压强增大,吸氧腐蚀消耗氧气,集气瓶内压强减小,可用采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,D正确;
故选D。
9. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,则的燃烧热为
B. 已知:,,则
C. 已知:在低温下能自发进行,则该反应的
D. 在稀溶液中:,若将浓硫酸与溶液混合,放出热量小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热指101 kPa,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,氢气的燃烧热应生成液态水,故A错误;
B.气态硫比固态硫能量高,同物质的量的气态硫与O2反应生成SO2时释放的热量更多,故Q2 > Q1,故B正确;
C.正反应气体物质的量减少,ΔS < 0,该反应低温自发,则应有ΔG=ΔH-TΔS < 0,解得ΔH < 0,故C错误;
D.浓硫酸在混合过程中稀释放热,故将浓硫酸与溶液混合,放出热量大于,故D错误;
故答案为:B。
10. 科学家在直接转化制备的研究中取得重要进展,制备原理为,已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能
413
497
462
351
348
下列说法错误的是
A. 该反应的反应热:
B. 该反应原子利用率
C. 高温高压有利于该反应进行
D. 若设计成原电池,则正极反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据键能数据可知反应的焓变,A正确;
B.根据化学方程式可知,该反应原子利用率,B正确;
C.由于该反应为放热反应,所以高温时平衡逆向移动,C错误;
D.若设计成原电池,正极发生还原反应,反应为,D正确;
故选C。
11. 氨水可用于工业尾气中的吸收,已知室温下,的,的。下列说法正确的是
A. 向氨水中加入少量水,溶液中减小
B. 氨水与反应恰好生成时:
C. 氨水与反应恰好生成时:
D. ,该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.向0.1mol·L-1氨水中加入少量水,c(OH-)、c(NH3H2O)和浓度均减小,溶液中,因为不变,所以比值增大,错误;
B.氨水与反应恰好生成时,溶液中浓度最大,其次是,和均水解,水解平衡常数分别为:
和,故,水溶液显碱性,B错误;
C.恰好生成时,根据电荷守恒:和物料守恒:可得,由于此时与不相等,故,C错误;
D.反应平衡常数,,,,,解得,D正确;
故选D。
12. 25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如表所示,下列离子方程式书写错误的是
弱酸
,
,
A. 向溶液中通入少量:
B. 向溶液中滴加少量溶液:
C. 向溶液中通入足量:
D. 向溶液中滴加溶液:
【答案】C
【解析】
【分析】K越大,酸的酸性越强。由题中信息可知,酸性由大到小的顺序:,根据酸性大小可知电离出能力:,根据较强酸和较弱酸盐反应制备较弱酸,进行分析下列选项。
【详解】A.酸性:,则与反应一定生成和,A项正确;
B.酸性:,溶液与少量溶液反应生成和,B项正确;
C.有强氧化性,可氧化,反生氧化还原反应,不能发生复分解,C项错误;
D.酸性:,向溶液中滴加溶液生成气体,D项正确;
故答案选C。
13. 三甲胺是重要的化工原料。我国科学家实现了使用铜催化剂将二甲基甲酰胺[,简称]转化为三甲胺的合成路线。结合实验与计算机模拟结果,研究单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是
A. 增大压强可以增大DMF的平衡转化率
B. 该历程中的最大能垒(活化能)为
C. 铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体
D. 若完全转化为三甲胺,则会释放出的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应正向为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,DMF的平衡转化率增大,故A正确;
B.看历程最后一步中出现了最大能量,选项B正确;
C.铜催化剂的作用之一是吸附反应物形成更稳定的反应中间体,图中可见反应中间体能量低,稳定,选项C正确;
D.该反应的总反应由(CH3)2NCHO(g)转化为N(CH3)3(g),但1.02eV为单个(CH3)2NCHO(g)反应时放出的热量,故,选项D错误;
答案选D.
14. 近日,某品牌手机发布时宣传其搭载了“青海湖电池”。据悉,青海湖电池是一种使用了硅碳负极技术的新型锂离子电池,实现了电池能量密度的数量级提升。已知电池总反应为:。下列说法错误的是
A. 充电时,电极与电源正极相连
B. 放电时,由极移向极
C. 放电时,电池负极反应式为:
D. 水溶液不能作为该电池的电解质溶液
【答案】C
【解析】
【分析】由电池总反应式可知,放电时Ti元素化合价降低,N极为正极,电极反应式,极为负极,电极反应式为,则充电时极为阴极,电极反应式为,N为阳极,电极反应式,据此分析;
【详解】A.据以上分析可知,充电时为阳极,与电源正极相连,正确;
B.放电时,放电时Ti元素化合价降低,N极为正极,极为负极,由负极移向正极,正确;
C.放电时,电池负极反应式为,C错误;
D.锂能够跟水反应,水溶液不能作为该电池的电解质,D正确;
故选C。
15. 常温下,肼水溶液中各种含氮微粒的物质的量分数随变化的关系如图所示,已知: 。下列说法错误的是
A. 肼与稀硫酸反应可生成酸式盐
B. a的值为6.94,(已知)
C. 若点溶液中的溶质为,则
D. 当时,溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.类比氨气和硫酸反应生成酸式盐为,据图可知联氨是二元弱碱,与稀硫酸反应可以生成酸式盐,A正确;
B.由图知,点时,,故点的值为,B错误;
C.若P点溶液中的溶质为N2H5Cl,根据氮元素和氯元素物料守恒,则,C正确;
D.由图可知,当时,,此时,D正确;
故答案选B。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。除特殊说明外,每空两分。)
16. 1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年,IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium,来源于绿柱石的英文名称beryl。
(1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是______,该能层上最多有______个原子轨道。
(2)元素周期表中,Be与其相邻的主族元素如图所示,关于这四种元素说法正确的是 。
A. 都属于s区元素 B. 第一电离能:
C. 原子半径: D. 电负性:
(3)含铍矿物组成复杂,常可以表示为氧化物形式,如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为,其氧化物形式为______。
金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法,电解前需加入氯化钠,发生如下反应:。
(4)电解时析出金属Be的电极反应式为______。
(5)电解制Be时加入氯化钠的作用是 。
A. 降低氯化铍的熔点 B. 增加氯化铍的稳定性
C. 增强熔融液的导电性 D. 减少氯气的产生
(6)向含溶液中加入NaOH溶液,先生成沉淀,随后沉淀溶解生成。已知。沉淀完全时溶液pH至少为______。(精确到0.1)
【答案】(1) ①. L ②. 4 (2)CD
(3)
(4) (5)AC
(6)5.6
【解析】
【小问1详解】
Be的原子序数为4,基态原子核外电子排布式为,最高能级为2s,能层符号为L;L层包含s能级(1个轨道)和p能级(3个轨道),所以该能层上最多有4个原子轨道;
【小问2详解】
A.Li、Be、Mg属于s区元素,B属于p区元素,A错误;
B.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但Be的2s轨道全满,第一电离能大于B,B错误;
C.同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,所以原子半径:Li>Be,C正确;
D.同主族元素电负性从上到下逐渐减小,所以电负性:Be>Mg,D正确;
故选CD;
【小问3详解】
将绿柱石的化学式改写成氧化物形式,按照活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水的顺序,可得;
【小问4详解】
电解时, Be在阴极析出,中的+2价Be得到电子生成Be,电极反应式为:;
【小问5详解】
A.加入NaCl可形成混合熔融体系,降低氯化铍的熔点,A正确;
B. NaCl对氯化铍的稳定性无增加作用,B错误;
C. 氯化铍是共价化合物熔融状态下不导电,NaCl在熔融状态下能电离出离子,增强熔融盐的导电性,C正确;
D. NaCl的加入与减少氯气产生无关,D错误;
故选AC;
【小问6详解】
沉淀完全时,的。
17. I.医用双氧水中含量一般为30%左右(“%”为双氧水常规浓度计量单位,表示每100mL溶液中所含的双氧水质量)。实验室常用溶液测定过氧化氢溶液浓度,市售的常含有少量杂质,且氧化能力强,无法直接配成标准溶液,需先配成近似浓度的溶液,再用基准试剂标定。
实验一:标准溶液的标定。用分析天平准确称取1.3400 g基准试剂于烧杯中,加蒸馏水溶解后转入250 mL容量瓶中并定容至刻度。用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加溶液,75℃水浴加热5~10 min(常温标定反应慢),立即用待标定的溶液滴定,记录滴定终点读数。平行标定三次。
标准溶液的标定
标定次数
1
2
3
标定原理
初始时V(溶液)读数/mL
0.00
0.25
0.60
终点时V(溶液)读数/mL
20.00
20.25
21.80
实验二:双氧水中含量的测定。用吸量管吸取1.00 mL双氧水样品于250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀。用移液管移取25.00 mL稀释液于锥形瓶中,加入溶液,用标定好的标准溶液滴定,平行滴定三次,溶液平均消耗量为23.55 mL。
(1)实验一控制75℃水浴加热的原因是_______。
(2)标定和测定至滴定终点的操作和现象为_______,双氧水中含量测定的滴定原理为_______(用离子方程式表示),双氧水样品中含量为_______%(保留两位有效数字)。
(3)实验二滴定可能存在的步骤如下,选取合适的操作步骤并排列顺序:_______(填标号)。
a.取碱式滴定管用蒸馏水清洗
b.用标准溶液润洗滴定管2~3次
c.取酸式滴定管用蒸馏水清洗
d.注入标准溶液,读数
e.用待测液润洗锥形瓶f.滴定至终点后读数
g.重复2~3次h.双手拿住滴定管刻度线上方使其竖直,读数
(4)作为基准物标定溶液浓度的反应为自催化反应,滴定应遵循先慢后快。下列操作会使双氧水中含量的测定结果偏高的是_______(填标号)。
A.标准溶液的标定时,使用硝酸酸化溶液
B.标准溶液的标定时,滴定前仰视,滴定后平视
C.标准溶液的标定时,移液管用蒸馏水洗涤后未用溶液润洗
D.测定双氧水中含量时,溶液滴在锥形瓶内壁上后,立即用蒸馏水冲洗
E.测定双氧水中含量时,滴定达终点发现滴定管尖嘴倒吸入小气泡
II.混合碱通常指和或和NaOH的混合物,在工业中有广泛的应用,如印染、电镀、化工、造纸等行业废水处理。目前常用的混合碱浓度测定方法有双指示剂滴定法。
(5)某化学兴趣小组发现利用蓝蝴蝶鸢尾提取液辅助酚酞和甲基橙测定混合碱浓度,使得测定准确度和精密度得到显著提高。实验第一滴定终点溶质与混合碱类别无关,为_______(填化学式,下同),选择指示剂蓝蝴蝶鸢尾提取液辅助酚酞,消耗HCl溶液的体积为;第二滴定终点时产物为NaCl与饱和的溶液,从第一滴定终点到第二滴定终点消耗的HCl溶液的体积为。比较与,可以对混合碱的组成进行定性和定量分析。时,混合碱组分为_______。
【答案】(1)温度过低,影响滴定反应的速率,温度过高,草酸钠分解
(2) ①. 滴入最后半滴溶液,溶液由无色变为微红色,且半分钟内不褪色 ②. ③. 40
(3)cbdfg (4)ABC
(5) ①. NaCl, ②. ,
【解析】
【小问1详解】
温度过低,影响滴定反应的速率,温度过高,草酸钠分解;
【小问2详解】
滴定过程中草酸钠、过氧化氢过量,滴定终点时过量,则滴定终点溶液由无色变为微红色,且半分钟内不褪色;过氧化氢被高锰酸钾氧化,氧化产物为氧气,高锰酸钾被还原为无色的,离子方程式为,根据实验一标定,根据实验二1 mL双氧水中g,则100 mL双氧水中g。
【小问3详解】
具有强氧化性,需用酸式滴定管盛装,操作顺序为:1.酸式滴定管用蒸馏水清洗(c),2.用标准溶液润洗滴定管2~3 次(b),3.注入标准溶液,读数(d),4. 滴定至终点后读数(f),5.重复 2~3 次(g);其中(h)双手拿住滴定管刻度线上方使其竖直,操作错误,滴定管有滴定专用架子,不用手拿,锥形瓶不能润洗,否则结果偏高,e错误;故答案为:cbdfg;
【小问4详解】
A.用硝酸酸化,硝酸具有氧化性,会氧化,导致标定时V(溶液)偏小,标定偏高,最终结果偏高;
B.标定时滴定前仰视(读数偏小)、滴定后平视(读数准确),标定时V(溶液)偏小,标定偏高,最终结果偏高;
C.移液管未用润洗,导致标准溶液被稀释,浓度偏低,标定时消耗的溶液体积偏小,标定偏高,最终结果偏高;
D.滴定时,壁上用蒸馏水冲洗,确保完全反应,准确,无影响;
E.滴定终点尖嘴吸入小气泡,导致终点读数偏小,计算偏小,结果偏低;
故答案为ABC;
【小问5详解】
第一滴定终点时,无论混合碱组分如何,溶质均为NaCl和;根据的关系:与成正比,与成正比,由可推得,因此混合物为和,当>时,混合碱组分为和NaOH。
18. 水钴矿主要成分为CoOOH,同时含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他杂质。用水钴矿制取Co的工艺流程如图所示:
已知:加萃取剂目的是除锰和除镍,部分阳离子形成氢氧化物沉淀时,溶液pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Co(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
7.0
2.7
7.6
7.7
4.0
沉淀完全时的pH
9.6
3.7
9.2
9.8
5.2
请回答下列问题:
(1)基态Mn原子的价层电子排布式为______。
(2)“还原酸浸”中主要发生的氧化还原反应的化学方程式是______。浸出液中加入NaClO溶液的目的并写出离子方程式:______。
(3)浸出过程中加入Na2CO3调pH的范围是______。
(4)如图所示,萃取剂可以把滤液Ⅱ中部分阳离子选择性分离。萃取剂合适的pH为 (填对应字母)。
A. 2~3 B. 3~4 C. 6~7 D. 7~8
(5)Co能与强酸反应产生H2,工业上采用惰性电极电解CoCl2溶液制取钴,不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是______。
(6)一定温度下,向滤液Ⅰ中NaF溶液,若所得滤液Ⅱ中,则滤液Ⅱ中c(Ca2+)为______(保留2位有效数字)[已知该温度下,]。
【答案】(1)3d54s2
(2) ①. ②. 将Fe2+氧化为Fe3+便于后续调节pH除铁,
(3)5.2~7.6(或5.2≤pH<7.6或5.2<pH<7.6) (4)B
(5)若用CoSO4代替CoCl2,OH-在阳极放电,溶液酸性增强,H+与Co反应,导致Co产率降低
(6)4.8×10-6mol/L
【解析】
【分析】由题给流程可知,向水钴矿中加入硫代硫酸钠溶液和稀硫酸,经还原酸浸、过滤得到含有可溶性硫酸盐的浸出液;向浸出液中加入次氯酸钠溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,向氧化后的溶液中加入碳酸钠溶液调节pH在5.2-7.6的范围内,将铁离子和铝离子转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣I和除去铁离子、铝离子的滤液I;向滤液I中加入氟化钠溶液,将溶液中钙离子、镁离子转化为氟化钙沉淀、氟化镁沉淀,过滤得到氟化钙沉淀、氟化镁沉淀和除去钙离子、镁离子的滤液Ⅱ;向滤液Ⅱ中加入有机萃取剂,分液得到除去镍离子、锰离子的萃后余液;向萃后余液中加入草酸铵溶液,将溶液中钴离子转化为二水草酸钴沉淀,过滤得到滤液Ⅲ和二水草酸钴沉淀;向二水草酸钴沉淀中加入盐酸,将沉淀溶解得到氯化钴溶液;电解氯化钴溶液制得金属钴。
【小问1详解】
Mn为25号元素,基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2。
【小问2详解】
由分析可知,“还原酸浸”中主要发生的氧化还原反应为酸性条件下,CoOOH与硫代硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、硫酸钴和水,反应中硫元素化合价由+2变为+6、钴元素化合价由+3变为+2,结合电子守恒可知,化学方程式为。次氯酸钠具有强氧化性,浸出液中加入NaClO溶液的目的将Fe2+氧化为Fe3+便于后续调节pH除铁,反应的离子方程式为。
【小问3详解】
由表格数据结合分析可知,浸出过程中加入碳酸钠溶液调节pH在5.2-7.6的范围内,将铁离子和铝离子转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀,除去杂质离子而钴离子、锰离子不沉淀。
【小问4详解】
由图可知,萃取剂pH在3~4范围内镍离子、锰离子的萃取率很大,而钴离子的萃取率较小,则萃取剂合适的pH在3~4范围内,故选B。
【小问5详解】
电解氯化钴,阳极是氯离子放电生成氯气,若用硫酸钴代替氯化钴,则阳极上水放电生成氧气和氢离子,反应生成的氢离子能与钴反应,导致钴的产率降低,故理由是若用CoSO4代替CoCl2,OH-在阳极放电,溶液酸性增强,H+与Co反应,导致Co产率降低。
【小问6详解】
,则c(Ca2+)=4.8×10-6mol/L。
19. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展的重大战略。与可发生如下三个反应:
①
②
③。
(1)已知,则热化学方程式______;
(2)在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和,只发生反应②。
①测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图1所示,______(填“>”、“<”或“=”)。
②已知速率方程是速率常数,只受温度影响。图2表示速率常数的对数与温度的倒数之间的关系,A、B、分别代表图1中a点、c点的速率常数,则点______表示c点的。
(3)利用为原料合成会发生反应②和③。一定条件下,向恒压密闭容器中通入和混合气体,平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图。表示选择性的曲线是,生成的最佳条件是________________________。
a.
b.
c.
d.
(4)在下,,用的混合气进行脱氢反应,达到平衡后,的平衡转化率为,反应______(结果保留3位有效数字,为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数)。
(5)甲烷、二氧化碳的催化重整反应过程非常复杂,其中的部分反应如下:
①
②
③
催化剂一般多孔,催化重整反应②、③都易造成催化剂失去活性,可能的原因是______。
【答案】(1)
(2) ①. = ②. B
(3)c (4)29.6kPa
(5)生成的碳单质附着在催化剂表面,造成催化剂孔道堵塞而使催化剂失去活性
【解析】
【小问1详解】
已知:
①
④
④×2-①可得:,则根据盖斯定律可得该反应的;
【小问2详解】
①根据图1可知,不同温度相同时间测得H2的转化率,b点前温度低,反应速率慢,未达到平衡,b点后达到了平衡,故c点为平衡状态,即=;
②对于反应:,温度升高平衡逆向移动,、均增大,但增大的程度比增大的程度大,因此从B、D两点中进行选择,因<,故c点的应为B点;
【小问3详解】
反应②是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的选择性减小,表示选择性的曲线是,由图可知,时,选择性较大,同时CO2的转化率也较大,则生成的最佳条件是,故选c;
【小问4详解】
,用的混合气进行直接脱氢反应,设,则n(H2O)=9 mol,达到平衡时,的平衡转化率为,则参加反应的的物质的量为1 mol×80%=0.8 mol,生成、H2的物质的量都为0.8 mol,剩余的物质的量为0.2 mol,混合气体总物质的量为9 mol+0.2 mol+0.8 mol+0.8 mol=10.8 mol,则脱氢反应的Kp=;
【小问5详解】
由于反应②、③生成的碳单质附着在催化剂表面,造成催化剂孔道堵塞而使催化剂失去活性,导致催化重整反应②、③ 都易造成催化剂失去活性。
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