精品解析:重庆市鲁能巴蜀中学校2025-2026学年高二上学期月考 化学试卷
2026-08-25
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内容正文:
高2027届高二(上)学月考试
化学试卷
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的学校、姓名、班级、准考证号写在答题卡规定位置。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡、试卷、草稿纸交回。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16
一、选择题:本题共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. 化学与人类生产生活密切相关。下列说法错误的是
A. 食物放冰箱储存可减缓变质 B. 采用高压可提高合成氨的平衡转化率
C. 汽车车壳喷涂油漆可防腐蚀 D. 通入越多的空气可使燃料燃烧越充分
2. 化学反应所提供的能量大大促进了社会发展,下列将化学能转化为热能的是
A.太阳能集热器
B.铅蓄电池
C.燃气灶
D.电风扇
A. A B. B C. C D. D
3. 重庆有“中国桥都”之称,下列有关对重庆朝天门大桥防腐措施的说法正确的是
A. 大桥钢架结构在潮湿空气中主要发生析氢腐蚀,其负极反应式为
B. 若采用外加电流法保护大桥钢架主体,应将大桥钢体与电源的正极相连
C. 电弧喷锌防腐的原理是锌作为正极,通过构成原电池使铁不被氧化
D. 相较于在钢体表面直接刷漆,电弧喷锌技术能提供更持久更主动的电化学保护
4. 贮备电池主要用于应急救援和武器系统等。Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列叙述中错误的是
A. Mg电极作电池的负极 B. 电池被激活时化学能转化为电能
C. 正极反应为 D. 电池放电时由负极向正极迁移
5. 用石墨电极电解溶液的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电极Y为阳极
B. 电解一段时间后,溶液的pH变大
C. 电极X的反应为
D. X电极材料改用铜,电解总反应不变
6. 水的电离过程为。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、。下列叙述中错误的是
A. 纯水中随着温度的升高而增大 B. 在35℃时,纯水的
C. 水的电离度 D. 水的电离过程是吸热过程
7. 在恒温的刚性密闭容器中,一定量混合气体发生反应:(其中)。下列叙述中,能说明达到化学平衡的是
A. 混合气体的密度不再变化 B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C. 化学平衡常数K保持不变 D. 物质A、B、C的平衡浓度之比为
8. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓ + H2O,如表各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
6
0.2
5
0.2
9
C
35
8
0.15
10
0.1
2
D
35
5
0.2
5
0.2
10
A. A B. B C. C D. D
9. 由制备和的反应历程能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 加入可增大的平衡转化率
B. 中间产物比更稳定
C. 总反应的决速反应为第三个基元反应
D. 由制备和反应的
10. 下列叙述中正确的是
A. 的溶液稀释10倍后
B. 常温下,溶液的
C. 常温下,某溶液滴加酚酞后呈无色,该溶液一定显酸性
D. 溶液中
11. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符合的是
选项
A
B
实验目的
用量热计测定反应热
测量溶液的pH
实验示
意图
选项
C
D
实验目的
在铁片上镀镍
测定醋酸的浓度
实验示
意图
A. A B. B C. C D. D
12. 应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为,电解脱硫的基本原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电源a为负极
B. 电解一段时间后,混合溶液中的物质的量浓度将变大
C. 整个电解过程中,石墨2电极上仅发生
D. 阳极电极反应为
13. 浓度均为0.1 mol/L、体积均为的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 酸性:
B. 水电离的
C. 中和NaOH的能力:
D. 从a点到b点,减小
14. 甲烷氧化偶联制乙烯的反应及工业应用原理如下。
已知:反应①
反应②
反应③
反应④
和的选择性随反应时间的变化如下图所示。(其中表示选择性,)
下列说法正确的是
A. 反应④的,且在任何温度下都能自发进行
B. 氧化偶联生成分步进行,由图可知,第一步反应的产物为
C. 增大体系压强,甲烷的转化率升高,乙烯的选择性增大
D. 若初始,,恒容下转化率,和选择性均为,其余转化为,则反应④的平衡常数约为416 kPa(保留整数)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 有效脱除烟气中的是环境保护的重要课题。回答下列问题:
I.用过量氨水脱除烟气中的是常见的脱硫方法之一、已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
弱酸
电离平
衡常数
(1)、、酸性由强到弱的顺序为_________;溶液与溶液反应的化学方程式为_________。
(2)写出过量氨水吸收的反应离子方程式_________。
(3)常温下,的盐酸与的氨水等体积混合,混合溶液的pH_________7(填“>”“<”或“=”)。
(4)25℃时,用pH传感器测得溶液的pH约为11,升高温度,溶液的pH先增大后减小,原因是_________。
Ⅱ.烟气中的可以用溶液作为吸收液,当吸收液与反应至pH降低为6左右时,可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。
(5)电极b应与电源的_________极相连(填“正”或“负”)。
(6)离子交换膜B为_________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
(7)电极a的电极反应式为_________。
16. 以铁粉为原料制备电池级磷酸铁的方法具有工艺流程短、杂质产生量少等优势。其工艺流程如图所示
回答下列问题:
(1)中元素的化合价为_________。
(2)该工艺选用铁粉而不用铁块的理由是_________。
(3)“酸溶”时,产生气体的化学式是_________。
(4)“氧化”时,的作用是_________;实际生产中加入的量远超理论反应所需,原因是_________。
(5)“沉铁”时,发生反应的离子方程式是_________。
(6)通常滤液A须重新返回酸溶工序,目的是_________。
(7)“酸溶”时,磷酸浓度对铁粉溶解率的影响如下图所示。
当磷酸浓度高于20%时,结合磷酸的电离平衡,解释铁粉溶解率降低的原因是_________。
17. 中国建筑材料工业地质勘查中心用滴定法对钠硝石(含钠硝酸盐矿石)中含量进行测定。实验步骤如下:
a.准确称取2.0 g样品于500 mL锥形瓶中,加入去离子水,振荡15 min,过滤后配成250 mL溶液,备用;
b.准确移取20 mL上述溶液于锥形瓶中,依次加入20.00 mL 0.2 mol/L(过量)硫酸亚铁铵溶液与足量硫酸溶液,充分摇匀;
c.将上述锥形瓶置于电热套中加热至微沸,保持冷凝回流直至溶液呈现亮黄色;
d.冷却至室温后,滴加指示剂,立即用0.05 mol/L重铬酸钾标准液滴定剩余亚铁离子至终点;
e.重复上述操作,平行滴定3次,消耗重铬酸钾标准液的体积平均值为V mL。
回答下列问题:
(1)步骤a中需要过滤,此操作需要用到的下列仪器有_________(填字母标号)。
(2)步骤b中“加入20.00 mL硫酸亚铁铵溶液”时量取溶液的仪器名称是_________。
(3)该实验须在通风橱中进行,原因是_________。
(4)步骤d滴定过程中主要发生的离子反应方程式为_________。
(5)该样品中含量为_________(写出计算式),实验中要求冷却后“立即”滴定,若时间过久会造成测定结果_________(填写“偏高、不影响或者偏低”,下同),若滴定结束时俯视读数会造成结果_________。
(6)步骤c中“保持冷凝回流”的目的是_________。
18. 通过化学的方法实现的资源化利用也是一种理想的减排途径。回答下列问题:
Ⅰ.以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取是一种低耗能,高效率的制方法。该方法由气化炉制造和燃烧炉再生两步构成。气化炉涉及的反应如下:
反应1:
反应2:
反应3:
反应4:
(1)已知:反应1的。反应1能自发进行,条件是_________。
A.较高温度 B.较低温度 C.任意温度
(2)已知反应2的,C=O、O-H、H-H的键能分别为803 kJ/mol、464 kJ/mol、436 kJ/mol,则中碳氧键的键能为_________kJ/mol。
(3)绝热条件下,将、以体积比充入恒容密闭容器中,若只发生反应2,下列可作为反应2达到平衡状态的依据是_________。
A. 与比值不变 B. 容器内气体密度不变
C. 容器内气体压强不变 D. 不变
(4)对于反应3,若平衡时保持温度不变,再充,使其浓度增大到原来的2倍,平衡移动方向为_________(填写“向左、向右或不移动”),当重新平衡后,浓度_________。
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
Ⅱ.一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和,利用制备甲醇。反应原理如下:
反应1:
反应2:
(5)温度不变,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡状态时,测得与的体积分数分别为和,该温度下,反应1的平衡常数_________(结果保留2位小数)。
(6)其他条件相同,不同压强下,平衡转化率随温度的变化关系如图所示。压强_________(选填“<”或“>”)。上图中温度高于时,两条曲线重叠的原因是:_________。
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高2027届高二(上)学月考试
化学试卷
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的学校、姓名、班级、准考证号写在答题卡规定位置。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡、试卷、草稿纸交回。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16
一、选择题:本题共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. 化学与人类生产生活密切相关。下列说法错误的是
A. 食物放冰箱储存可减缓变质 B. 采用高压可提高合成氨的平衡转化率
C. 汽车车壳喷涂油漆可防腐蚀 D. 通入越多的空气可使燃料燃烧越充分
【答案】D
【解析】
【详解】A.降低温度可减慢食物氧化变质的反应速率,因此冰箱储存能减缓食物变质,A正确;
B.合成氨正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,可提高反应物平衡转化率,B正确;
C.车壳喷涂油漆可隔绝、等腐蚀介质,避免金属发生腐蚀,C正确;
D.通入过量空气时,冷空气会带走大量燃烧放出的热量,使体系温度降低,反而可能导致燃料燃烧不充分,并非通入空气越多燃烧越充分,D错误;
故选D。
2. 化学反应所提供的能量大大促进了社会发展,下列将化学能转化为热能的是
A.太阳能集热器
B.铅蓄电池
C.燃气灶
D.电风扇
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能集热器是将太阳能转化为热能,不涉及化学能的转化,A不符合题意;
B.铅蓄电池放电时将化学能转化为电能,B不符合题意;
C.燃气灶工作时燃气发生燃烧反应,将化学能转化为热能,C符合题意;
D.电风扇工作时将电能转化为机械能,D不符合题意;
故选C。
3. 重庆有“中国桥都”之称,下列有关对重庆朝天门大桥防腐措施的说法正确的是
A. 大桥钢架结构在潮湿空气中主要发生析氢腐蚀,其负极反应式为
B. 若采用外加电流法保护大桥钢架主体,应将大桥钢体与电源的正极相连
C. 电弧喷锌防腐的原理是锌作为正极,通过构成原电池使铁不被氧化
D. 相较于在钢体表面直接刷漆,电弧喷锌技术能提供更持久更主动的电化学保护
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢铁在潮湿空气中,表面会形成一层水膜,水膜通常呈中性或弱酸性,所以大桥钢架主要发生的是吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀,故A错误;
B.采用外加电流法保护钢体时,被保护的钢体应与电源负极相连作阴极,防止钢体因失去电子而被氧化,若与电源正极相连会加快钢体的氧化腐蚀,故B错误;
C.由于锌的活泼性比铁强,形成原电池时锌作负极失去电子,保护作为正极的铁,故C错误;
D.刷漆只是隔绝腐蚀介质的物理防护,涂层一旦破损,防护就会失效;而电弧喷锌能在锌层破损时通过牺牲负极的电化学原理保护钢体,提供更持久、更主动的电化学防护,故D正确;
故答案选D。
4. 贮备电池主要用于应急救援和武器系统等。Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列叙述中错误的是
A. Mg电极作电池的负极 B. 电池被激活时化学能转化为电能
C. 正极反应为 D. 电池放电时由负极向正极迁移
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mg金属活动性较强,反应中易失电子发生氧化反应,作电池的负极,A正确;
B.该装置为原电池,被激活放电时实现化学能向电能的转化,B正确;
C.正极反应物为固态难溶物,不能拆写为,正确的正极反应为,C错误;
D.原电池放电时,阳离子向正极移动,故由负极向正极迁移,D正确;
故选C。
5. 用石墨电极电解溶液的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电极Y为阳极
B. 电解一段时间后,溶液的pH变大
C. 电极X的反应为
D. X电极材料改用铜,电解总反应不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.电极Y连接电源负极,为电解池的阴极,A错误;
B.电解总反应为,生成硫酸,溶液酸性增强,减小,B错误;
C.电极X连接电源正极,为阳极,石墨为惰性电极,水电离出的放电,反应为,C正确;
D.X为阳极,若改用铜,活性电极铜优先失电子,阳极反应变为,阴极反应仍为,总反应改变,D错误;
故选C。
6. 水的电离过程为。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为、。下列叙述中错误的是
A. 纯水中随着温度的升高而增大 B. 在35℃时,纯水的
C. 水的电离度 D. 水的电离过程是吸热过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯水中,温度升高增大,因此随温度升高而增大,A正确;
B.35℃时,纯水中,,B错误;
C.升高温度水的离子积常数增大,说明水的电离平衡正向移动,电离程度增大,因此电离度,C正确;
D.升高温度增大,电离平衡正向移动,根据勒夏特列原理,水的电离过程为吸热过程,D正确;
故选B。
7. 在恒温的刚性密闭容器中,一定量混合气体发生反应:(其中)。下列叙述中,能说明达到化学平衡的是
A. 混合气体的密度不再变化 B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C. 化学平衡常数K保持不变 D. 物质A、B、C的平衡浓度之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.刚性密闭容器体积固定,反应中所有物质均为气体,混合气体总质量始终不变,根据,密度始终恒定,无法说明达到平衡,A错误;
B.混合气体总质量恒定,该反应,反应前后气体总物质的量变化,根据平均相对分子质量,未平衡时变化则变化,当不变时说明反应达到平衡,B正确;
C.化学平衡常数仅与温度有关,反应在恒温条件下进行,始终保持不变,无法说明达到平衡,C错误;
D.物质浓度之比等于化学计量数之比与初始投料、转化率有关,只是特定的状态,不能说明各物质浓度不变,不是平衡状态的判定标志,无法说明达到平衡,D错误;
故答案选B。
8. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓ + H2O,如表各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
c/(mol·L−1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
6
0.2
5
0.2
9
C
35
8
0.15
10
0.1
2
D
35
5
0.2
5
0.2
10
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度25℃,混合后Na2S2O3浓度为0.025mol/L,H2SO4浓度为0.05mol/L,浓度和温度均较低,反应速率最慢,A不符合题意;
B.温度25℃,混合后Na2S2O3浓度为0.06mol/L,H2SO4浓度为0.05mol/L,浓度高于A但温度相同,速率快于A但慢于高温组,B不符合题意;
C.温度35℃,混合后Na2S2O3浓度为0.06mol/L,H2SO4浓度为0.05mol/L,温度最高且Na2S2O3浓度最高,反应速率最快,C符合题意;
D.温度35℃,混合后Na2S2O3和H2SO4浓度均为0.05mol/L,温度与C相同但Na2S2O3浓度低于C,速率慢于C,D不符合题意;
故选C。
9. 由制备和的反应历程能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 加入可增大的平衡转化率
B. 中间产物比更稳定
C. 总反应的决速反应为第三个基元反应
D. 由制备和反应的
【答案】A
【解析】
【详解】A.是该反应的催化剂,催化剂只改变化学反应速率,不影响化学平衡移动,无法增大的平衡转化率,A错误;
B.能量越低物质越稳定,中间产物能量(9.5 )低于的能量(20.7 ),故前者更稳定,B正确;
C.总反应的决速步为活化能最大的基元反应,三个基元反应的活化能分别为、、,第三个基元反应活化能最大,为决速步,C正确;
D.总反应为,生成物总能量(128.0 )高于反应物总能量(0.0 ),反应为吸热反应,,D正确;
故答案选A。
10. 下列叙述中正确的是
A. 的溶液稀释10倍后
B. 常温下,溶液的
C. 常温下,某溶液滴加酚酞后呈无色,该溶液一定显酸性
D. 溶液中
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱电解质,稀释会促进电离,的溶液稀释10倍后,浓度大于原浓度的,,A错误;
B.是二元强酸,溶液中,,B错误;
C.酚酞的变色范围为,的溶液滴加酚酞均呈无色,可能为中性、弱碱性或酸性,不一定显酸性,C错误;
D.完全电离,,,溶液呈强碱性,极小,故,D正确;
故答案选D。
11. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符合的是
选项
A
B
实验目的
用量热计测定反应热
测量溶液的pH
实验示
意图
选项
C
D
实验目的
在铁片上镀镍
测定醋酸的浓度
实验示
意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用金属搅拌棒会导致热量损失,影响测量精度,应使用玻璃搅拌棒,A错误;
B.具有强氧化性,会漂白试纸,无法通过试纸的颜色变化读取其,B错误;
C.铁片上镀镍时,待镀的铁片应作阴极连接电源负极,镀层金属镍应作阳极连接电源正极,图示电极与电源的连接反了,无法实现在铁片上镀镍,C错误;
D.聚四氟乙烯活塞的滴定管既可以装酸溶液又可以装碱溶液,可以盛装标准液,标准液滴定终点溶液显碱性,指示剂选用酚酞,该实验操作正确,D正确;
故选D。
12. 应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为,电解脱硫的基本原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电源a为负极
B. 电解一段时间后,混合溶液中的物质的量浓度将变大
C. 整个电解过程中,石墨2电极上仅发生
D. 阳极电极反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨1电极上转化为,发生失电子的氧化反应,为阳极,阳极连接电源正极,因此电源为正极,A错误;
B.溶液中,,有生成,因此电解一段时间后混合溶液中的物质的量浓度变大,B正确;
C.石墨2为阴极,反应生成的氧化性强于,会优先在阴极得电子发生还原反应,因此石墨2电极上不是仅发生还原为的反应,C错误;
D.给出的反应是电解质溶液中氧化的离子反应,不是阳极的电极反应,阳极的电极反应为,D错误;
故选B。
13. 浓度均为0.1 mol/L、体积均为的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 酸性:
B. 水电离的
C. 中和NaOH的能力:
D. 从a点到b点,减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始浓度均为0.1 mol/L时,的,说明完全电离为强酸,的为弱酸,酸性,A错误;
B.酸溶液中水电离出的等于溶液中的,点,,点,,故水电离的:,B错误;
C.中和的能力由酸的总物质的量决定,、初始浓度、体积均相等,总物质的量相同,稀释不改变酸的总物质的量,故中和能力,C正确;
D.的电离常数,故,从到点减小,温度不变不变,该比值增大,D错误;
故选C。
14. 甲烷氧化偶联制乙烯的反应及工业应用原理如下。
已知:反应①
反应②
反应③
反应④
和的选择性随反应时间的变化如下图所示。(其中表示选择性,)
下列说法正确的是
A. 反应④的,且在任何温度下都能自发进行
B. 氧化偶联生成分步进行,由图可知,第一步反应的产物为
C. 增大体系压强,甲烷的转化率升高,乙烯的选择性增大
D. 若初始,,恒容下转化率,和选择性均为,其余转化为,则反应④的平衡常数约为416 kPa(保留整数)
【答案】D
【解析】
【详解】A.据盖斯定律,将反应②×2 - 反应①可得反应④,则,选项中的数值错误。该反应的,反应④的气体分子数增多,属于熵增反应,,则始终小于0,该反应在任意温度下都能自发,A错误;
B.由图像可知,反应初始阶段的选择性很高,随反应进行选择性降低、选择性升高,说明甲烷氧化偶联第一步先生成,后续再转化为,B错误;
C.反应②③是气体计量数不变的反应,增大压强平衡不移动,但反应①是气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,甲烷转化率升高;生成的反应④气体分子数增大,增大压强平衡逆向移动,乙烯的选择性会降低而非增大,C错误;
D.设初始,则初始,转化的总量为,剩余的总量为;根据选择性定义:,对应生成的;,对应生成的;剩余20%的转化甲烷生成,对应;根据H原子守恒,对应生成的,根据O原子守恒,剩余的,则平衡时混合气体的总物质的量为4.395mol,恒容体系总压为;各物质分压:,,,;反应④的,符合描述,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 有效脱除烟气中的是环境保护的重要课题。回答下列问题:
I.用过量氨水脱除烟气中的是常见的脱硫方法之一、已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
弱酸
电离平
衡常数
(1)、、酸性由强到弱的顺序为_________;溶液与溶液反应的化学方程式为_________。
(2)写出过量氨水吸收的反应离子方程式_________。
(3)常温下,的盐酸与的氨水等体积混合,混合溶液的pH_________7(填“>”“<”或“=”)。
(4)25℃时,用pH传感器测得溶液的pH约为11,升高温度,溶液的pH先增大后减小,原因是_________。
Ⅱ.烟气中的可以用溶液作为吸收液,当吸收液与反应至pH降低为6左右时,可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。
(5)电极b应与电源的_________极相连(填“正”或“负”)。
(6)离子交换膜B为_________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
(7)电极a的电极反应式为_________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)
(4)升高温度促进一水合氨的电离,溶液中浓度增大,pH升高;温度进一步升高,氨气挥发导致氨水浓度显著降低,浓度减小,pH降低
(5)正 (6)阴
(7)
【解析】
【小问1详解】
弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强,越容易电离出H+。由于,所以酸性由强到弱的顺序为;根据强酸制弱酸规律,由于,则可发生反应:;
【小问2详解】
氨水过量时,作为酸性氧化物完全反应会生成正盐亚硫酸铵,无酸式盐亚硫酸氢铵生成,其离子反应方程式:;
【小问3详解】
pH=12的氨水中,是弱电解质,仅部分电离,实际浓度远大于,而盐酸中HCl的实际浓度为。该氨水与等体积的盐酸混合后会1:1发生反应,反应后大量剩余,会导致溶液呈碱性,使得溶液的;
【小问4详解】
弱电解质电离吸热,升温初期促进电离使升高;但氨水易挥发,温度继续升高时,从溶液中大量逸出,导致溶液中的浓度下降,使得电离的减少,降低;
【小问5详解】
电解池左侧电极a附近生成,发生的是得电子的还原反应,为阴极,接电源负极;电极b附近为发生失去电子生成的氧化反应,为阳极,接电源正极;
【小问6详解】
为实现中间室的向电极B移动,离子交换膜B应为阴离子交换膜;
【小问7详解】
电极a附近发生的是得电子生成H2的还原反应,其电极反应式为:。
16. 以铁粉为原料制备电池级磷酸铁的方法具有工艺流程短、杂质产生量少等优势。其工艺流程如图所示
回答下列问题:
(1)中元素的化合价为_________。
(2)该工艺选用铁粉而不用铁块的理由是_________。
(3)“酸溶”时,产生气体的化学式是_________。
(4)“氧化”时,的作用是_________;实际生产中加入的量远超理论反应所需,原因是_________。
(5)“沉铁”时,发生反应的离子方程式是_________。
(6)通常滤液A须重新返回酸溶工序,目的是_________。
(7)“酸溶”时,磷酸浓度对铁粉溶解率的影响如下图所示。
当磷酸浓度高于20%时,结合磷酸的电离平衡,解释铁粉溶解率降低的原因是_________。
【答案】(1)+3 (2)铁粉与酸的接触面积更大,反应速率更快
(3)
(4) ①. 将酸溶生成的氧化为 ②. 易分解,且生成的会催化分解
(5)
(6)提高原料利用率,减少原料浪费
(7)
磷酸存在电离平衡,当磷酸浓度过高时,溶液中水的量相对减少,抑制了磷酸的电离,导致溶液中自由移动的浓度反而降低,从而使铁粉的溶解率下降
【解析】
【分析】酸溶:铁粉和磷酸反应:放出的气体是(氢气); 氧化:作氧化剂把氧化为;沉铁:加稀调pH,析出二水合磷酸铁沉淀,过滤得到固体;滤液 A 主要溶质:磷酸二氢钠;高温煅烧失去结晶水得到产品无水磷酸铁。
【小问1详解】
化合物中各元素化合价代数和为0,磷酸根整体显-3价,因此Fe元素化合价为+3;
【小问2详解】
反应物接触面积越大,反应速率越快,铁粉与铁块相比,接触面积远大于铁块,与磷酸反应时速率更快,酸溶效率更高,因此选用铁粉;
【小问3详解】
酸溶时Fe与磷酸发生置换反应,生成亚铁盐和氢气,因此释放的气体为;
【小问4详解】
酸溶后溶液中铁元素以形式存在,最终产物中Fe为+3价,因此作氧化剂把氧化为;过氧化氢本身热稳定性差,且可作为过氧化氢分解的催化剂,因此实际生产中加入的量远超理论反应所需;
【小问5详解】
沉铁时,溶液中的、与NaOH电离出的反应,生成沉淀,根据电荷守恒、原子守恒配平得离子方程式:;
【小问6详解】
滤液A中含有未完全反应的磷酸有效成分,返回酸溶工序可以提高原料利用率,减少原料浪费,降低生产成本;
【小问7详解】
磷酸为三元酸,在水溶液中存在电离平衡:,电离过程需要水分子的参与。当磷酸浓度高于 20% 时,浓度过大意味着体系中水分子的比例相对减少,这不仅会抑制磷酸的电离,还会使溶液的黏度增大,导致实际解离出来的自由氢离子浓度反而变小。氢离子浓度降低直接导致铁的溶解反应变慢、溶解率下降。
17. 中国建筑材料工业地质勘查中心用滴定法对钠硝石(含钠硝酸盐矿石)中含量进行测定。实验步骤如下:
a.准确称取2.0 g样品于500 mL锥形瓶中,加入去离子水,振荡15 min,过滤后配成250 mL溶液,备用;
b.准确移取20 mL上述溶液于锥形瓶中,依次加入20.00 mL 0.2 mol/L(过量)硫酸亚铁铵溶液与足量硫酸溶液,充分摇匀;
c.将上述锥形瓶置于电热套中加热至微沸,保持冷凝回流直至溶液呈现亮黄色;
d.冷却至室温后,滴加指示剂,立即用0.05 mol/L重铬酸钾标准液滴定剩余亚铁离子至终点;
e.重复上述操作,平行滴定3次,消耗重铬酸钾标准液的体积平均值为V mL。
回答下列问题:
(1)步骤a中需要过滤,此操作需要用到的下列仪器有_________(填字母标号)。
(2)步骤b中“加入20.00 mL硫酸亚铁铵溶液”时量取溶液的仪器名称是_________。
(3)该实验须在通风橱中进行,原因是_________。
(4)步骤d滴定过程中主要发生的离子反应方程式为_________。
(5)该样品中含量为_________(写出计算式),实验中要求冷却后“立即”滴定,若时间过久会造成测定结果_________(填写“偏高、不影响或者偏低”,下同),若滴定结束时俯视读数会造成结果_________。
(6)步骤c中“保持冷凝回流”的目的是_________。
【答案】(1)ACEG
(2)
酸式滴定管(或移液管)
(3)
反应过程中会生成NO,接触空气会生成,两者均为有毒气体,会污染环境并危害人体健康
(4)
(5) ①.
②.
偏高 ③.
偏高 (6)
防止酸性条件下的挥发造成损失,减小实验误差
【解析】
【分析】涉及反应:;。
【小问1详解】
普通过滤操作需要的仪器有带铁圈的铁架台(A)固定漏斗、普通漏斗(C)承接滤纸、烧杯(E)盛放待滤液和承接滤液、玻璃棒(G)引流;容量瓶(B)用于定容配制溶液、蒸发皿(D)用于蒸发操作、分液漏斗(F)用于分液或滴加液体,均不需要,故选ACEG;
【小问2详解】
硫酸亚铁铵溶液中的、水解使溶液呈酸性,且该量取操作需要精确量取20.00 mL(精确到0.01 mL)的体积,不能用碱式滴定管,因此选用酸式滴定管或移液管;
【小问3详解】
酸性条件下与反应会生成氮氧化物(如、),这类气体有毒,会污染环境,因此需在通风橱中进行实验;
【小问4详解】
该滴定为酸性条件下重铬酸钾氧化剩余生成,被还原为,配平离子方程式为;
【小问5详解】
由分析反应定量关系知酸性条件下1 mol消耗3 mol,1 mol消耗6 mol ,20 mL待测液中,总物质的量为,被重铬酸钾滴定的剩余的物质的量为,与反应的为,对应的物质的量为,再换算为250mL全溶液的总质量,除以样品总质量2.0g即得质量分数计算式:;若冷却后放置过久,空气中的会氧化部分剩余,导致滴定消耗的重铬酸钾体积偏小,计算得到的与反应的量偏大,最终测得的含量偏高;滴定终点俯视读数,会使读取的重铬酸钾体积比实际值偏小,同理最终测定结果偏高;
【小问6详解】
避免加热过程中溶液中的在酸性条件挥发逸出,保证全部参与反应,减小实验误差。
18. 通过化学的方法实现的资源化利用也是一种理想的减排途径。回答下列问题:
Ⅰ.以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取是一种低耗能,高效率的制方法。该方法由气化炉制造和燃烧炉再生两步构成。气化炉涉及的反应如下:
反应1:
反应2:
反应3:
反应4:
(1)已知:反应1的。反应1能自发进行,条件是_________。
A.较高温度 B.较低温度 C.任意温度
(2)已知反应2的,C=O、O-H、H-H的键能分别为803 kJ/mol、464 kJ/mol、436 kJ/mol,则中碳氧键的键能为_________kJ/mol。
(3)绝热条件下,将、以体积比充入恒容密闭容器中,若只发生反应2,下列可作为反应2达到平衡状态的依据是_________。
A. 与比值不变 B. 容器内气体密度不变
C. 容器内气体压强不变 D. 不变
(4)对于反应3,若平衡时保持温度不变,再充,使其浓度增大到原来的2倍,平衡移动方向为_________(填写“向左、向右或不移动”),当重新平衡后,浓度_________。
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
Ⅱ.一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和,利用制备甲醇。反应原理如下:
反应1:
反应2:
(5)温度不变,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡状态时,测得与的体积分数分别为和,该温度下,反应1的平衡常数_________(结果保留2位小数)。
(6)其他条件相同,不同压强下,平衡转化率随温度的变化关系如图所示。压强_________(选填“<”或“>”)。上图中温度高于时,两条曲线重叠的原因是:_________。
【答案】(1)A (2)
1073 (3)CD
(4) ①.
向左 ②. C (5)
4.63 (6) ①.
> ②.
反应1为放热反应,反应2为吸热反应,随着温度升高,反应1正向反应受抑制,反应2正向反应受促进,温度高于时,体系中主要发生反应2,而反应2是气体分子数不变的反应,改变压强平衡不移动,故两条曲线重叠
【解析】
【小问1详解】
反应1为吸热反应(),且正反应气体分子数增加,为熵增反应(),当 时反应能自发进行,可知该反应在较高温度下能自发进行,故选A;
【小问2详解】
反应2的,代入数据可得:,解得;
【小问3详解】
A.反应生成的和物质的量之比始终为,其浓度比值不变不能说明达到平衡状态,A不符合题意;
B.恒容密闭容器体积不变,气体总质量不变,混合气体密度始终不变,则容器内气体密度不变,不能说明达到平衡状态,B不符合题意;
C.该反应在绝热条件下进行,反应吸热导致体系温度下降,压强减小,当容器内气体压强不变时,说明温度不再变化,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.该表达式为浓度商,绝热条件下温度变化导致平衡常数变化,当该表达式的值不变时,说明各物质浓度不再改变,说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选CD。
【小问4详解】
反应3为,增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向(向左)移动;由于温度不变,则平衡常数保持不变,故重新达到平衡后,的浓度不变,故选C;
【小问5详解】
设反应1消耗的物质的量为,反应2消耗的物质的量为,则平衡时各物质的物质的量分别为:,,,,,混合气体总物质的量,由题意知,的体积分数 ,解得 ;的体积分数,代入 解得 。平衡时各物质的浓度为:,,,,则该温度下反应1的平衡常数 ;
【小问6详解】
反应1为气体分子数减小的反应,反应2为气体分子数不变的反应。相同温度下,增大压强,反应1正向移动,转化率增大,结合图像可知。反应1为放热反应,反应2为吸热反应,随着温度升高,反应1被抑制,反应2被促进;当温度高于时,体系中主要发生反应2,而反应2前后气体分子数不变,改变压强对平衡没有影响,因此两条曲线重叠。
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