精品解析:安徽合肥市长丰北城衡安学校2025-2026学年第一学期高二年级第四次调研检测 化学试题
2026-08-24
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内容正文:
衡安学校
2025-2026学年第一学期高二年级第四次调研检测
化学试题
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 高压氧舱救治一氧化碳中毒病人,与化学平衡移动原理有关
B. “暖宝宝”(含铁粉、活性炭、无机盐等)发热,与电解有关
C. 配制溶液时,先将固体溶于浓盐酸,再加水稀释到所需浓度
D. 为除去水垢中,可先用饱和溶液处理,将转化为,然后用酸去除
2. 下列离子方程式错误的是
A. 明矾用于净水:(胶体)
B. 用FeS去除废水中的
C. 溶于水发生水解:
D. 工业上人工固氮的化学方程式:
3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含阳离子的总数目为
B. 的H3PO4溶液中,的数目为
C. 溶液中,的数目小于
D. 的溶液中,阴离子数小于
4. 常温下,下列离子组在溶液中可能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 含有大量的溶液:、、、
C. 由水电离的的溶液中:、、、
D. 无色溶液中:、、、
5. 下列装置的有关说法正确的是
A. 装置A中Mg电极的电极反应式:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
B. 装置C中可根据右面试管中现象验证铁的析氢腐蚀
C. 装置D可用于蒸发溶液制取固体
D. 装置B中将镁块换成锌块也能起到保护作用
6. 类比和推理是重要的学习方法。下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
工业电解熔融氯化镁制镁
类比
工业电解熔融氯化铝制铝
B
Ksp:Ag2CrO4<AgCl
推理
溶解度:Ag2CrO4<AgCl
C
Fe+CuSO4(aq)=FeSO4+Cu
类比
2Na+CuSO4(aq)=Na2SO4+Cu
D
常温下,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5、Ka(HF)=6.3×10-4
推理
NH4F溶液显酸性
A. A B. B C. C D. D
7. 下列叙述中能证明醋酸为弱电解质的是
A. 白醋中滴入石蕊试液后呈红色
B. 的醋酸溶液恰好与的NaOH溶液完全反应
C. 用玻璃棒蘸的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测得pH约为8.6
D. 室温下,将等浓度、等体积的盐酸和醋酸钠溶液混合,若混合溶液,证明醋酸是弱酸
8. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.测氯水的
B.测定溶液浓度
C.测定中和反应的反应热
D.测定锌与稀硫酸的反应速率
A. A B. B C. C D. D
9. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 过渡态1比过渡态2更稳定
B. 若该反应生成液态,则反应的增大
C. 催化剂的催化效果比的好
D. 该反应的热化学方程式为:
10. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为
B. 铜丝插入热的浓硫酸中:
C. 铜作电极电解饱和食盐水的离子方程式为
D. 电解精炼铜时,阴极的电极反应式为
11. 常温下,用溶液滴定氨水,水的电离程度随硫酸体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. a点溶液中,可能存在
C. b点溶液中,
D. 往c点溶液中滴几滴紫色石蕊试液,可观察到溶液由无色变为蓝色
12. 下列由实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向Zn和稀反应的试管中滴加几滴溶液,气泡生成速率加快
形成原电池能加快反应速率
B
向10%的溶液中加入少量溶液,产生大量气泡
催化的分解
C
向盛有溶液的试管中滴加4 mL 0.1 mol/L NaCl溶液,产生白色沉淀,振荡试管,再滴加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,有黄色沉淀生成
D
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色
A. A B. B C. C D. D
13. 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
14. 碘化铅是一种难溶于水的黄色晶体常用作金属着色剂,保持温度为25℃,将一定质量的固体加入到蒸馏水中,“”时间段内和变化曲线如图所示。下列说法中正确的是(PbS的溶度积为)
A. 25℃碘化铅的溶度积
B. 时刻改变的条件导致的溶度积增大
C. 浓度均为的和KI溶液等体积混合有沉淀析出
D. 的
二、填空题
15. 人类社会的一切活动都离不开能源,能源对世界经济的影响占第一位。不同形式的能量之间可以互相转化。
(1)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未来新能源标准的是___________(填选项符号)。
①天然气 ②煤 ③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能
A. ①②③④ B. ①⑤⑥⑦ C. ③⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
(2)为有效降低含氮化物的排放量,又能充分利用化学能,合作小组利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O,设计如图所示电池。(已知:交换膜只对溶液里的离子具有选择透过能力)。
①为保证放电的持续进行,应选择___________(阴或阳)离子交换膜。
②电池工作一段时间后,右侧电极室溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③电极A的电极反应式为______________。
④当电路中转移24mol电子时,共产生_______mol N2,右侧溶液质量___________(填“增加”或“减少”)______g。
(3)图2中以甲醇燃料电池为电源,用惰性电极电解溶液。
电解溶液的总反应化学方程式为__________________________。
(4)分解生成水和氧气的过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。下列判断正确的是___________(填标号)。(加入碘化钾后 )
A. 加入KI后,反应历程包含两个基元反应
B. 加入KI后,历程中产生的也是催化剂
C. 是放热反应
D. 若要消耗1 mol ,需加入1 mol KI
16. 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):
部分实验步骤如下:
I.取50.0 g CuSO4·5H2O、80.0 g NaI于仪器X中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
Ⅱ.打开分液漏斗,将A中产生的SO2通入B中的黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
Ⅲ.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到产品。
(1)仪器X的名称是___________。
(2)已知步骤Ⅰ中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的离子反应方程式为________________。
(3)步骤Ⅱ通入SO2的主要目的是_____________________。
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是___________。(下图容器中未标注的液体均为氢氧化钠溶液)
A. B. C. D.
可利用KMnO4测定CuI样品中CuI质量分数(杂质不参加反应)。方法如下:
步骤一:称取CuI样品0.500 g,向其中加入Fe2(SO4)3溶液,发生反应:。
步骤二:将上述充分反应后的溶液,用a mol /L KMnO4溶液进行滴定,发生反应:
(5)滴定前,装有KMnO4标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的___________(填标号)。
a. b. c.
(6)三次平行实验平均消耗标准KMnO4溶液b mL,则该样品中碘化亚铜的质量分数为_________________%。(CuI 相对分子质量 191 )
(7)下列实验操作可能使测定结果偏低的是___________。
A. 步骤一完成后放置一段时间再去做步骤二
B. 锥形瓶水洗后未润洗
C. 滴定管洗净后未用KMnO4溶液润洗直接装液进行滴定
D. 由于操作不规范,用标准KMnO4溶液滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后产生气泡
(8)常温下,向溶液中加入溶液调节,加水控制溶液体积为,测得溶液中微粒的分布系数随变化如图所示。
[,代表、、]
的电离平衡常数分别是、,___________。
17. 从炼铁后的高钛炉渣(主要成分有以及)制备并回收铝、镁等的工艺流程如图所示:
已知:①加酸溶解后钛主要以形式存在。
②时,、。
回答下列问题:
(1)炼铁后的炉渣常含有油污,利用热的碳酸钠溶液呈碱性可以除去油污,写出碳酸钠溶液呈碱性的主要离子方程式___________。
(2)“焙烧”时,生成氨气的同时还生成了,写出该反应的化学方程式为___________。
(3)写出滤液2煮沸时发生反应的离子方程式___________。
(4)若滤液1中,当溶液中离子浓度小于认为该离子已经沉淀完全。
①当开始沉淀时溶液的___________。
②当开始沉淀时,溶液中___________。
18. 短链烯烃是重要的有机化工原料,如丙烯()和乙烯等。利用它们间的转化可有效强化节能减排,达到“碳达峰”和“碳中和”的目的。请回答下列问题:
(1)丙烯可由丙烷脱氢制取。
已知:反应I.
反应II.
则 ΔH=___________。
(2)乙烯可由和制取。
反应为,在恒压密闭容器中,起始充入和发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是___________。
A.b点时:
B.将液化分离可提高的产率
C.活性更高的催化剂可提高的平衡转化率
D.该反应在高温一定自发
②表示体积分数随温度变化的曲线是___________(填“k”“l”“m”或“n”)。
③若d点表示240℃某时刻的体积分数,保持温度不变,则反应向___________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为t min,则此过程中用表示的反应速率是___________mol/min。若平衡时b点总压为P,则平衡常数=____________(列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同,分别在催化剂X、Y作用下发生该反应,测得相同时间的转化率与温度的关系如图所示。使用催化剂X,当温度高于320℃,转化率随着温度升高而下降的原因是_______________________________。
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2025-2026学年第一学期高二年级第四次调研检测
化学试题
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 高压氧舱救治一氧化碳中毒病人,与化学平衡移动原理有关
B. “暖宝宝”(含铁粉、活性炭、无机盐等)发热,与电解有关
C. 配制溶液时,先将固体溶于浓盐酸,再加水稀释到所需浓度
D. 为除去水垢中,可先用饱和溶液处理,将转化为,然后用酸去除
【答案】B
【解析】
【分析】本题分别判断平衡移动、自发电化学反应、盐类水解和沉淀转化。高压氧可促进一氧化碳与血红蛋白解离;“暖宝宝”依靠铁的自发电化学腐蚀发热;配制氯化铁溶液时需抑制铁离子水解;硫酸钙可转化为更难溶且能被酸溶解的碳酸钙。
【详解】A.高压氧舱提高氧气的浓度(或分压),使一氧化碳与血红蛋白结合的有关平衡向血红蛋白与一氧化碳解离的方向移动,有利于解除一氧化碳中毒,A正确;
B.“暖宝宝”中的铁粉、活性炭和无机盐在有水和氧气时形成微小的原电池,铁发生氧化,氧气发生还原,反应自发进行并放出热量,不是由外加电源驱动的电解,B错误;
C.氯化铁溶于水后,铁离子发生水解,水解平衡为。浓盐酸提供较高浓度的氢离子,使平衡逆向移动,抑制水解;再加水稀释到所需浓度可配得较稳定的氯化铁溶液,C正确;
D.饱和碳酸钠溶液提供较高浓度的碳酸根离子,碳酸钙比硫酸钙更难溶,沉淀转化反应为。生成的碳酸钙再与酸反应:。因此可除去水垢中的硫酸钙,D正确;
故选B。
2. 下列离子方程式错误的是
A. 明矾用于净水:(胶体)
B. 用FeS去除废水中的
C. 溶于水发生水解:
D. 工业上人工固氮的化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾溶于水后的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中的悬浮物,达到净水的作用,方程式正确,A正确;
B.FeS与Hg2+反应生成更难溶的HgS,符合沉淀转化规律,B正确;
C.HCO3-水解应生成H2CO3和OH-,而方程写的是电离为和H3O+,混淆了水解与电离,C错误;
D.工业合成氨的化学方程式正确,也是人工固氮的反应原理,D正确;
故答案选C。
3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含阳离子的总数目为
B. 的H3PO4溶液中,的数目为
C. 溶液中,的数目小于
D. 的溶液中,阴离子数小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.1.0L 0.1溶液中的物质的量为,溶液中阳离子还包括水电离出的,故阳离子总数大于,A错误;
B.的溶液中,1L该溶液中,数目为,B正确;
C.仅给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,C错误;
D.溶液中,发生水解反应,阴离子数目增多,故阴离子数大于,D错误;
故选B。
4. 常温下,下列离子组在溶液中可能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 含有大量的溶液:、、、
C. 由水电离的的溶液中:、、、
D. 无色溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液为强酸性,Fe2+与在酸性条件下发生氧化还原反应,生成Fe3+和NO等,不能大量共存,A错误;
B.Fe3+与发生双水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,B错误;
C.水电离的c(OH-)=10-11 mol·L-1,溶液可能为酸性或碱性;CH3COO-可大量存在于碱性环境,不能在酸性条件下大量共存;题目要求“可能”共存,碱性条件下符合,C正确;
D.为紫红色,与“无色溶液”矛盾,不能共存,D错误;
故答案选C。
5. 下列装置的有关说法正确的是
A. 装置A中Mg电极的电极反应式:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
B. 装置C中可根据右面试管中现象验证铁的析氢腐蚀
C. 装置D可用于蒸发溶液制取固体
D. 装置B中将镁块换成锌块也能起到保护作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置A为、在溶液中构成的原电池,可与溶液反应,不反应,因此为负极,为正极,电极不会发生失电子生成的反应,A错误;
B.装置C中浸有食盐水的棉团为中性环境,铁钉发生吸氧腐蚀,无法验证析氢腐蚀,B错误;
C.为强酸弱碱盐,加热蒸发时发生水解,且生成的易挥发,最终只能得到或,无法得到固体,C错误;
D.装置B为牺牲阳极的阴极保护法,的金属活动性强于,将镁块换成锌块时,作负极被腐蚀,钢管道作正极被保护,也能起到保护作用,D正确;
故选D。
6. 类比和推理是重要的学习方法。下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
工业电解熔融氯化镁制镁
类比
工业电解熔融氯化铝制铝
B
Ksp:Ag2CrO4<AgCl
推理
溶解度:Ag2CrO4<AgCl
C
Fe+CuSO4(aq)=FeSO4+Cu
类比
2Na+CuSO4(aq)=Na2SO4+Cu
D
常温下,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5、Ka(HF)=6.3×10-4
推理
NH4F溶液显酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,工业上通过电解熔融氧化铝制铝,不能电解熔融氯化铝制铝,A错误;
B.为型难溶物,为型难溶物,二者组成类型不同,不能直接通过大小比较溶解度,B错误;
C.是极活泼金属,投入溶液中先与水反应生成和,再与反应生成氢氧化铜沉淀,无法置换出,C错误;
D.由可知,的电离程度小于,则的水解程度大于的水解程度,溶液中,溶液显酸性,D正确;
故选D。
7. 下列叙述中能证明醋酸为弱电解质的是
A. 白醋中滴入石蕊试液后呈红色
B. 的醋酸溶液恰好与的NaOH溶液完全反应
C. 用玻璃棒蘸的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测得pH约为8.6
D. 室温下,将等浓度、等体积的盐酸和醋酸钠溶液混合,若混合溶液,证明醋酸是弱酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.白醋中石蕊变红说明溶液呈酸性,但无法证明醋酸是否完全电离,A错误;
B.等浓度等体积的醋酸与NaOH完全反应是酸碱中和的必然结果,与醋酸强弱无关,B错误;
C.0.1 mol/L醋酸钠溶液的pH约为8.6,说明醋酸根水解,而水解的前提是醋酸为弱酸,C正确;
D.室温下,将等浓度、等体积的盐酸和醋酸钠溶液混合,若醋酸为弱酸,则发生反应,生成的醋酸是弱酸,溶液pH<7;若醋酸为强酸,则不发生反应,混合溶液中存在未反应的盐酸,溶液pH<7。因此,无论醋酸是强酸还是弱酸,混合后溶液的pH均小于7,故该现象不能证明醋酸是弱酸,D错误;
故选C。
8. 利用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.测氯水的
B.测定溶液浓度
C.测定中和反应的反应热
D.测定锌与稀硫酸的反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯水具有漂白性,会使pH试纸褪色,应使用pH计测定氯水的pH,A错误;
B.KSCN遇被溴水氧化为Fe3+后的Fe2+快速变血红色,只能检验Fe3+的生成,无法测定浓度,B错误;
C.应使用环形玻璃搅拌器,铜制搅拌器散热快,对实验结果影响较大,C错误;
D.秒表计时,通过记录活塞的移动距离测定生成氢气体积,从而测定氢气的生成速率,D正确;
故选D。
9. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 过渡态1比过渡态2更稳定
B. 若该反应生成液态,则反应的增大
C. 催化剂的催化效果比的好
D. 该反应的热化学方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.能量越低越稳定,由图知过渡态1的相对能量为-3.46 kJ·mol-1,过渡态2的相对能量为-48.8 kJ·mol-1,则过渡态2更稳定,A错误;
B.同一物质液态能量低于气态,若该反应生成液态C2H6,放热更多,则反应的ΔH减小,B错误;
C.催化剂的作用是降低活化能,活化能越低催化剂效果越好;AuF催化时反应的活化能=(-3.46kJ·mol-1)-(-112.8kJ·mol-1)=109.34 kJ·mol-1,催化时反应的活化能=(-48.8kJ·mol-1)-(-75.1kJ·mol-1)=26.3 kJ·mol-1,则催化效果更好,C错误;
D.ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=-129.6kJ·mol-1-0.0kJ·mol-1=-129.6 kJ·mol-1,物质均为气态,热化学方程式正确,D正确;
则答案选D。
10. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时的负极反应为
B. 铜丝插入热的浓硫酸中:
C. 铜作电极电解饱和食盐水的离子方程式为
D. 电解精炼铜时,阴极的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.潮湿空气中铁钉发生吸氧腐蚀时,负极失去2个电子生成,反应式应为,A错误;
B.铜丝插入热的浓硫酸中,浓硫酸具有强氧化性,还原产物为,无生成,方程式产物错误,正确的方程式为:,B错误;
C.铜作电极电解饱和食盐水时,阳极为活性电极,优先失电子生成,不会生成,离子方程式错误,正确的离子方程式为:,C错误;
D.电解精炼铜时,阴极得电子生成,电极反应式书写正确,D正确;
故选D。
11. 常温下,用溶液滴定氨水,水的电离程度随硫酸体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. a点溶液中,可能存在
C. b点溶液中,
D. 往c点溶液中滴几滴紫色石蕊试液,可观察到溶液由无色变为蓝色
【答案】C
【解析】
【详解】A.b点时,水的电离程度最大,此时表示硫酸与氨水刚好反应完,根据题干的数据,,故A错误;
B.a点溶液的横坐标为0,表明硫酸还没有滴入,为氨水溶液,要满足电荷守恒,故有等式:,故B错误;
C.b点表示硫酸与氨水刚好反应完,得到 (NH4)2SO4溶液,显酸性,,,c(H+)>10-7mol/L,故,故C正确;
D.c点硫酸过量,溶液显酸性,滴几滴紫色石蕊试液,可观察到溶液由无色变为红色,故D错误;
答案选C。
12. 下列由实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向Zn和稀反应的试管中滴加几滴溶液,气泡生成速率加快
形成原电池能加快反应速率
B
向10%的溶液中加入少量溶液,产生大量气泡
催化的分解
C
向盛有溶液的试管中滴加4 mL 0.1 mol/L NaCl溶液,产生白色沉淀,振荡试管,再滴加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,有黄色沉淀生成
D
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄色,冰水冷却后变为蓝色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】逐项核对操作、现象和结论之间是否存在完整证据链。铜在锌表面析出可形成原电池并加快析氢;向百分之十的过氧化氢中加入氯化铁后出现大量气泡,只能证明放气速率增大,认定催化剂还需验证加入物反应前后的质量和化学性质;沉淀实验先使氯离子过量,再加入与剩余氯离子等物质的量的碘离子,可由黄色沉淀判断两种难溶盐的溶度积大小;氯化铜溶液受热变黄、冷却变蓝的可逆变化可判断配合平衡移动和反应热效应。
【详解】A.向锌与稀硫酸反应的体系中加入硫酸铜,锌置换出的铜附着于锌表面,在稀硫酸中形成原电池,氢离子主要在铜表面得到电子生成氢气,气泡生成速率加快,A正确;
B.加入氯化铁溶液后产生大量气泡,只能直接说明过氧化氢放出氧气的速率加快;题给实验没有验证铁离子反应前后的质量和化学性质不变,不能据此认定铁离子为催化剂,B错误;
C.先加入的氯离子为0.40 mmol,银离子为0.20 mmol,生成氯化银后剩余0.20 mmol氯离子;再加入0.20 mmol碘离子,混合后两种离子浓度相等。黄色碘化银沉淀生成说明碘化银的溶度积更小,即,C正确;
D.加热时平衡向生成黄色配离子的方向移动,冰水冷却后又向生成蓝色配离子的方向移动,说明正反应吸热,完整平衡为,且,D正确;
故选B。
13. 一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时,电极Ⅱ上减少;电极材料每转移1mol电子,对应的理论容量为。下列说法错误的是
A. 充电时Ⅱ为阳极
B. 放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C. 放电时负极反应为:
D. 充电时16gS能提供的理论容量为
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,电极Ⅱ上减少,说明MnO2转化为Mn2+,化合价降低,发生还原反应,为原电池的正极,由于电解质溶液为MnSO4,故电解质应为酸性溶液,正极反应为:;则电极Ⅰ为原电池负极,MnS失去电子生成S和Mn2+,负极反应为:。
【详解】A.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,故充电时电极Ⅱ为阳极,A正确;
B.由分析可知,放电时电极Ⅱ为正极,正极反应为:,反应消耗,溶液的pH升高,B错误;
C.由分析可知,放电时电极Ⅰ为原电池负极,负极反应为:,C正确;
D.根据放电时负极反应,可知充电时阴极反应为,每消耗16gS,即0.5molS,转移1mol电子,据题意可知,能提供的理论容量为26.8A⋅h,D正确;
故选B。
14. 碘化铅是一种难溶于水的黄色晶体常用作金属着色剂,保持温度为25℃,将一定质量的固体加入到蒸馏水中,“”时间段内和变化曲线如图所示。下列说法中正确的是(PbS的溶度积为)
A. 25℃碘化铅的溶度积
B. 时刻改变的条件导致的溶度积增大
C. 浓度均为的和KI溶液等体积混合有沉淀析出
D. 的
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图中数据可知,平衡时c(I-)=2×10-3mol/L,c(Pb2+)=1×10-3mol/L,故 ,A错误;
B.保持温度不变,t时刻碘离子浓度瞬间增大随之慢慢减小,铅离子浓度先不变随之慢慢减小,则该时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,由于只与温度有关,温度不变,不变, B错误;
C.浓度均为的和KI溶液等体积混合,,则没有沉淀析出,C错误;
D.温度不变,反应的化学平衡常数为5×1018,D正确;
故答案为:D。
二、填空题
15. 人类社会的一切活动都离不开能源,能源对世界经济的影响占第一位。不同形式的能量之间可以互相转化。
(1)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未来新能源标准的是___________(填选项符号)。
①天然气 ②煤 ③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能
A. ①②③④ B. ①⑤⑥⑦ C. ③⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
(2)为有效降低含氮化物的排放量,又能充分利用化学能,合作小组利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O,设计如图所示电池。(已知:交换膜只对溶液里的离子具有选择透过能力)。
①为保证放电的持续进行,应选择___________(阴或阳)离子交换膜。
②电池工作一段时间后,右侧电极室溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③电极A的电极反应式为______________。
④当电路中转移24mol电子时,共产生_______mol N2,右侧溶液质量___________(填“增加”或“减少”)______g。
(3)图2中以甲醇燃料电池为电源,用惰性电极电解溶液。
电解溶液的总反应化学方程式为__________________________。
(4)分解生成水和氧气的过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。下列判断正确的是___________(填标号)。(加入碘化钾后 )
A. 加入KI后,反应历程包含两个基元反应
B. 加入KI后,历程中产生的也是催化剂
C. 是放热反应
D. 若要消耗1 mol ,需加入1 mol KI
【答案】(1)C (2) ①. 阴 ②. 变大 ③. ④. 7 ⑤. 减少 ⑥. 216
(3); (4)A
【解析】
【小问1详解】
①天然气、②煤、④石油属于化石能源,不可再生且使用时会产生污染,不符合未来新能源标准;③氢能、⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能资源丰富、可再生且对环境污染小,符合未来新能源标准,故选C;
【小问2详解】
原电池中,通入 的电极A发生氧化反应,为负极,电极反应式为 ;通入 的电极B发生还原反应,为正极,正极的电极反应式为 ,总反应为 ,由此解答;
①原电池中,负极反应消耗 ,正极反应生成 ,为保持溶液电中性并使放电持续进行, 需从正极区向负极区移动,故应选择阴离子交换膜;
②正极的电极反应式为 ,每生成 的同时有 通过交换膜移向左侧,因此右侧 的物质的量不变,但反应消耗了水,导致右侧溶液体积减小, 浓度增大,pH变大;
③电极A为负极,在碱性条件下 失去电子生成 和 ,电极反应式为 ;
④根据总反应 ,该反应转移 电子时,共生成 ,此时右侧正极通入 (质量增加 ),生成 逸出(质量减少 ),同时有 移出(质量减少 ),故右侧溶液质量变化为 ,即质量减少 ;
【小问3详解】
图2中左侧为甲醇燃料电池,右侧为电解池,电解 溶液时,阳极 失电子生成 ,阴极水得电子生成 和 ,生成的 与溶液中的 结合生成 沉淀,总反应方程式为 ;
【小问4详解】
A.加入KI后,反应历程图中有两个波峰,说明反应分两步进行,包含两个基元反应,A正确;
B.根据加入碘化钾后 的反应过程可知,加入KI后, 在反应前后化学性质和质量不变,是催化剂,而 在反应中生成后又消耗,是中间产物,B错误;
C.由图可知,第一步反应的产物(中间产物)能量高于反应物,故 是吸热反应,C错误;
D.催化剂在反应前后质量不变,不需要按化学计量数比例加入,少量即可,D错误;
故选A。
16. 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):
部分实验步骤如下:
I.取50.0 g CuSO4·5H2O、80.0 g NaI于仪器X中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
Ⅱ.打开分液漏斗,将A中产生的SO2通入B中的黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
Ⅲ.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到产品。
(1)仪器X的名称是___________。
(2)已知步骤Ⅰ中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的离子反应方程式为________________。
(3)步骤Ⅱ通入SO2的主要目的是_____________________。
(4)下图中能起到与单向阀C相同作用的是___________。(下图容器中未标注的液体均为氢氧化钠溶液)
A. B. C. D.
可利用KMnO4测定CuI样品中CuI质量分数(杂质不参加反应)。方法如下:
步骤一:称取CuI样品0.500 g,向其中加入Fe2(SO4)3溶液,发生反应:。
步骤二:将上述充分反应后的溶液,用a mol /L KMnO4溶液进行滴定,发生反应:
(5)滴定前,装有KMnO4标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的___________(填标号)。
a. b. c.
(6)三次平行实验平均消耗标准KMnO4溶液b mL,则该样品中碘化亚铜的质量分数为_________________%。(CuI 相对分子质量 191 )
(7)下列实验操作可能使测定结果偏低的是___________。
A. 步骤一完成后放置一段时间再去做步骤二
B. 锥形瓶水洗后未润洗
C. 滴定管洗净后未用KMnO4溶液润洗直接装液进行滴定
D. 由于操作不规范,用标准KMnO4溶液滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后产生气泡
(8)常温下,向溶液中加入溶液调节,加水控制溶液体积为,测得溶液中微粒的分布系数随变化如图所示。
[,代表、、]
的电离平衡常数分别是、,___________。
【答案】(1)三颈烧瓶或者三口烧瓶
(2)
(3)作还原剂,将体系内混有的碘单质还原为碘离子以提纯CuI,反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O=+4H++2I- (4)AD
(5)b (6)95.5ab (7)AD
(8)103
【解析】
【分析】该实验装置分为三部分,第一部分是SO2发生装置:70%硫酸通过分液漏斗滴入盛有亚硫酸钠的圆底烧瓶A中,二者发生复分解反应生成SO2气体,作为后续反应的还原剂;第二部分是主反应装置三颈烧瓶B,内部预先加入五水硫酸铜、NaI和蒸馏水,搅拌后二者先发生氧化还原反应生成CuI黄色沉淀与单质I2,生成的SO2从左侧导管通入B的混合液中,将体系中混有的I2还原为I-,避免I2溶解在体系中影响产物纯度,充分反应后得到白色CuI沉淀,三颈烧瓶中间的接口装配搅拌器,可通过搅拌让反应物充分接触、提升反应效率;第三部分是尾气处理与防倒吸单元,B的右侧出气口连接单向阀C,该单向阀仅允许气体从B向尾气端单向流通、阻止后端液体倒吸回三颈烧瓶内,最终未反应的残余SO2被末端烧杯中的NaOH溶液吸收,避免有毒的SO2逸散到空气中造成污染,整套装置既保障了制备反应的顺利进行,也通过单向阀规避了SO2易溶于碱液引发的倒吸风险,同时实现了尾气的无害化处理。
【小问1详解】
该仪器带有三个瓶口,可同时插入通气管、搅拌器等装置,是有机/无机合成常用的三颈烧瓶。
【小问2详解】
步骤I中黄色沉淀含CuI和单质碘,Cu2+作为氧化剂将部分I-氧化为I2,自身被还原为+1价生成CuI沉淀,配平后得到该反应式。
【小问3详解】
SO2具有还原性,可与I2发生反应,消耗黄色的I2,提纯CuI。
【小问4详解】
单向阀C的作用是允许气体正向通过进入尾气吸收液,同时防止吸收液倒吸回反应装置B中。
A.倒扣的漏斗边缘紧贴液面,可增大气体与吸收液的接触面积,倒吸时液体因重力回落,能防倒吸,A符合题意;
B.导管直接插入NaOH溶液液面下,无法防倒吸,B不符合题意;
C.装置内为溶液,不能吸收尾气,不符合尾气处理要求,C不符合题意;
D.球形干燥管的球体可容纳倒吸的液体,防止液体回流到反应装置,能防倒吸,D符合题意;
故选AD。
【小问5详解】
KMnO4溶液为强氧化性试剂,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,必须使用酸式滴定管盛装。酸式滴定管的活塞为玻璃材质,排气泡的正确操作是将滴定管尖嘴向上倾斜,快速旋开活塞,利用溶液的冲出带出尖嘴内的气泡,对应图b的操作,a为酸式滴定管的错误握持方式、c为碱式滴定管的排气泡操作,均不符合要求,故选b。
【小问6详解】
由反应,,可得计量关系:,即, ,因此,, 样品质量为0.500g,因此质量分数为
【小问7详解】
测定结果的误差由消耗的体积决定,偏小则最终计算得到的CuI量偏低:
A.步骤一完成后放置一段时间,生成的会被空气中的氧化,导致后续滴定消耗的体积偏小,测定结果偏低,A符合题意;
B.锥形瓶水洗后未润洗,不会改变锥形瓶内溶质的物质的量,对实验结果无影响,B不符合题意;
C.滴定管未用标准液润洗,会稀释标准液,导致消耗的体积偏大,测定结果偏高,C不符合题意;
D.滴定前尖嘴无气泡、滴定后产生气泡,会导致读取的标准液体积比实际消耗体积偏小,测定结果偏低,D符合题意;
故选AD。
【小问8详解】
电离常数定义: ,当时,对应图中交点pH = 1.3,故; ,当时,对应图中交点pH = 4.3,故, 因此。
17. 从炼铁后的高钛炉渣(主要成分有以及)制备并回收铝、镁等的工艺流程如图所示:
已知:①加酸溶解后钛主要以形式存在。
②时,、。
回答下列问题:
(1)炼铁后的炉渣常含有油污,利用热的碳酸钠溶液呈碱性可以除去油污,写出碳酸钠溶液呈碱性的主要离子方程式___________。
(2)“焙烧”时,生成氨气的同时还生成了,写出该反应的化学方程式为___________。
(3)写出滤液2煮沸时发生反应的离子方程式___________。
(4)若滤液1中,当溶液中离子浓度小于认为该离子已经沉淀完全。
①当开始沉淀时溶液的___________。
②当开始沉淀时,溶液中___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 2 ②.
【解析】
【分析】高钛炉渣(主要成分有以及)中加入硫酸铵“焙烧”、加热水“水浸”,过滤得到的滤液中含有,向滤液中加入氨水,分步沉淀出,水浸渣中主要含有,用过量浓硫酸“酸溶”后,钛主要以形式存在,不参与反应,则酸溶渣主要含,最后将滤液经煮沸得到。
【小问1详解】
碳酸钠溶液呈碱性是因为碳酸根离子发生了水解,离子方程式为:;
【小问2详解】
硫酸铵和氧化铝反应,生成硫酸铝铵、氨气,根据元素守恒知产物还有水,化学方程式为:;
【小问3详解】
水解生成,其离子方程式为:;
【小问4详解】
①,当时,,此时溶液中的,则pH=2。
②,时,,溶液的pH=9.5,已沉淀,根据知,;同理,根据,,故,答案为。
18. 短链烯烃是重要的有机化工原料,如丙烯()和乙烯等。利用它们间的转化可有效强化节能减排,达到“碳达峰”和“碳中和”的目的。请回答下列问题:
(1)丙烯可由丙烷脱氢制取。
已知:反应I.
反应II.
则 ΔH=___________。
(2)乙烯可由和制取。
反应为,在恒压密闭容器中,起始充入和发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是___________。
A.b点时:
B.将液化分离可提高的产率
C.活性更高的催化剂可提高的平衡转化率
D.该反应在高温一定自发
②表示体积分数随温度变化的曲线是___________(填“k”“l”“m”或“n”)。
③若d点表示240℃某时刻的体积分数,保持温度不变,则反应向___________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为t min,则此过程中用表示的反应速率是___________mol/min。若平衡时b点总压为P,则平衡常数=____________(列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同,分别在催化剂X、Y作用下发生该反应,测得相同时间的转化率与温度的关系如图所示。使用催化剂X,当温度高于320℃,转化率随着温度升高而下降的原因是_______________________________。
【答案】(1)+123
(2) ①. AB ②. k ③. 逆 ④. ⑤. ⑥. 温度高于320℃时,催化剂X活性降低,反应速率减慢
【解析】
【分析】反应I可由目标脱氢反应的2倍与反应II相加得到。对于乙烯合成反应,正反应放热,升温时平衡逆向移动;设正反应进行的物质的量为x mol,总物质的量为(8-3x) mol。由初始投料比和计量关系,氢气与二氧化碳的物质的量之比始终为3∶1,水蒸气与乙烯的物质的量之比始终为4∶1,据此可判定四条体积分数曲线。由b点两条低位曲线相交可确定反应进度、各组分的物质的量分数和分压;第二幅图给出的是相同时间内的转化率,反映催化剂活性的适宜温度范围。
【小问1详解】
反应I可由目标反应的2倍与反应II相加得到,因此。代入数据得;
【小问2详解】
A.b点为平衡点,正、逆反应速率相等;按化学计量关系,逆反应消耗水蒸气的速率是逆反应生成乙烯速率的4倍,因此,A正确;
B.将生成物水蒸气液化并分离,水蒸气分压减小,平衡向正反应方向移动,乙烯的产率提高,B正确;
C.催化剂同时加快正、逆反应,只缩短达到平衡所需的时间,不改变平衡组成,不能提高二氧化碳的平衡转化率,C错误;
D.反应能否自发进行由焓变、熵变和温度共同决定,不能仅由正反应放热推出高温下一定自发,D错误;
故选AB。
②升高温度时,放热反应的平衡逆向移动,氢气和二氧化碳的体积分数均增大;两者的物质的量之比始终为3∶1,所以氢气对应较高的上升曲线k;
③在240℃时,d点的氢气体积分数低于平衡曲线上的a点;逆反应生成氢气,可使其体积分数升高并趋向平衡值,所以反应向逆反应方向进行;
④b点是二氧化碳曲线与乙烯曲线的交点,故两者的物质的量相等。设正反应进行的物质的量为x mol,则。在t min内生成乙烯的物质的量为2/3 mol,所以。平衡时总物质的量为6 mol,各组分的物质的量分数为,所以;
⑤图示为相同时间内的转化率,而非平衡转化率。催化剂X在约320℃达到最佳活性;温度高于320℃后,其活性降低,反应速率减慢,因此相同时间内二氧化碳的转化率下降。
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