内容正文:
北京市朝阳区博雅学校2025-2026学年上学期12月月考
化学试卷
考察内容与题型:
化学基本概念、物质结构和元素周期律、化学能与热能、原电池原理及其应用、电解原理及其应用、金属的腐蚀与防护、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡、物质结构与性质、化学反应原理综合、物质制备、化学实验探究、化学工业流程
第一卷 选择题部分
1. 冬奥会冰球运动所需要的下列器材中,由金属材料制成的是
A. 冰球——橡胶
B. 冰球杆——碳纤维
C. 运动员面罩——钢丝网
D. 运动员头盔——丙烯腈、丁二烯、苯乙烯形成的高聚物
【答案】C
【解析】
【详解】A.橡胶是合成有机高分子材料,不是金属材料,故A不符合题意;
B.碳纤维是无机非金属材料,不是金属材料,故B不符合题意;
C.钢丝网的主要成分是铁合金,属于金属材料,故C符合题意;
D.丙烯腈、丁二烯、苯乙烯形成的高聚物是合成有机高分子材料,不是金属材料,故D不符合题意;
故选C。
2. 下列变化属于物理变化的是
A. 液氨汽化 B. 火炬中的燃烧
C. 煤转化为汽油 D. 聚乳酸塑料袋降解为和
【答案】A
【解析】
【详解】A.液氨汽化,氨分子没变,没有生成新物质,属于物理变化,故选A;
B.火炬中的燃烧生成水,有新物质生成,属于化学变化,故不选B;
C.煤转化为汽油,有新物质生成,属于化学变化,故不选C;
D.聚乳酸塑料袋降解为和,有新物质生成,属于化学变化,故不选D;
选A。
3. 火法炼铜的原理:Cu2S+O22Cu+SO2.下列说法不正确的是
A. O2在该反应中作氧化剂
B. 所得气体通入品红溶液,溶液褪色
C. 3.2 g O2参与反应时,该反应中电子转移的总数约为4×6.02×1022
D. 所得气体经处理可作工业制硫酸的原料
【答案】C
【解析】
【详解】A.O2中氧元素化合价降低,O2在该反应中作氧化剂,故A正确;
B.SO2具有漂白性,所得气体通入品红溶液,溶液褪色,故B正确;
C.该反应中硫元素化合价由-2升高为+4,3.2 g O2的物质的量是0.1mol,3.2 g O2参与反应时,该反应中电子转移的总数约为6×6.02×1022,故C错误;
D.SO2和氧气反应生成SO3、SO3和水反应生成硫酸,所得气体经处理可作工业制硫酸的原料,故D正确;
选C。
4. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 遇酚酞变红的溶液中:、、、
B. 无色透明溶液中:、、、
C. 能使品红褪色的溶液中:、、、
D. 与Al反应能生成氢气的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.遇酚酞变红的溶液中含有大量氢氧根离子,氢氧根离子、、、、相互之间不反应,能共存,A符合题意;
B.铜离子为蓝色,且铝离子、碳酸氢根离子会双水解反应而不共存,B不符合题意;
C.碘离子和高锰酸根离子会发生氧化还原反应而不共存,C不符合题意;
D.与Al反应能生成氢气的溶液可能为酸性或碱性;碱性溶液中,氢氧根离子和铵根离子、铁离子均反应而不共存,D不符合题意;
故选A。
5. 下列事实所对应的离子方程式正确的是
A. 用NaOH溶液吸收少量:
B. 用浓硝酸溶解银镜:
C. 向溶液中通入:
D. 向稀硫酸中滴加过量溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH溶液吸收少量时,NaOH过量,反应生成和,正确离子方程式为,A错误;
B.浓硝酸溶解银时,浓硝酸被还原为,被氧化为,离子方程式满足得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,书写正确,B正确;
C.酸性强弱顺序为,根据强酸制弱酸规律,若通入少量CO2,Ca2+会与生成的结合为CaCO3沉淀,正确离子方程式为Ca2++2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓;若通入过量CO2,反应生成,正确离子方程式为ClO-+H2O+CO2=HClO+,故原离子方程式书写错误,C错误;
D.稀硫酸与过量反应时,与按2:1参与反应,正确离子方程式为,D错误;
6. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A. 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B. 可用质谱法区分和
C. 和含有的中子数分别为49和48
D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族,故A错误;
B.质谱法可以测定原子的相对原子质量,和的相对原子质量不同,可以用质谱法区分,故B正确;
C.的中子数为87-38=49,的中子数为86-38=48,故C正确;
D.由题意可知,(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变,故D正确;
故选A。
7. 下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是
A. 金属性:Mg>Al B. 酸性:HClO4>HClO
C. 碱性:NaOH>Mg(OH)2 D. 热稳定性:H2O>H2S
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg、Al为同一周期元素,从左往右元素的金属性依次减弱,则金属性:Mg>Al能够用元素周期律解释,A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,Cl最高价氧化物的水化物是,酸性:HClO4>HClO不能用元素周期律解释,B符合题意;
C.Na与Mg属于同周期元素,Na在Mg的左边,金属性Na>Mg,则碱性:NaOH>Mg(OH)2能用元素周期律解释,C不符合题意;
D.同主族从上到下元素的非金属性依次减弱,非金属性:O>S,热稳定性:H2O>H2S能用元素周期律解释,D符合题意;
故选B。
8. 设计如下路线理解和探究固体溶解过程的能量变化。
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有、和三种。
下列说法不正确的是
A. 由于和还可能生成等物质,难以直接测定
B. 和可利用图2所示的装置进行测定
C. 根据盖斯定律可知:
D. 根据各微粒的状态,可推测
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为碳酸钠和水反应可能生成、和等多种水合物,反应过程复杂,很难控制只生成这一种产物,所以难以直接测定,A正确;
B.图2是量热计装置,ΔH2是溶解过程的热效应,ΔH3是溶解过程的热效应,溶解过程的热效应可以通过量热计测定温度变化,所以ΔH2和ΔH3可利用图2所示的装置进行测定,B正确;
C.根据盖斯定律,由图1可知,已知,,则,即,C正确;
D.由图可知,根据盖斯定律,,过程iv为离子键断裂的过程,吸收能量,即,,则,D错误;
故选D。
9. 雄黄()和雌黄()是提取砷的主要矿物原料,二者都难溶于水,在自然界中共生,且可以相互转化。雌黄()能溶于,反应如下:。下列说法不正确的是
A. 生成,则反应中转移电子的物质的量为
B. 若将该反应设计成原电池,可选用硝酸作电解质溶液、石墨作负极、作正极
C. 反应产生的可用溶液吸收
D. 雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应方程式分析硝酸根中氮由+5价降低到+4价,10mol硝酸根离子完全被还原转移10mol电子,由反应可知生成2mol H3AsO4 转移10mol电子,则生成 1mol H3AsO4 ,则反应中转移电子的物质的量为5 mol ,A正确;
B.若将该反应设计成原电池,分析化合价知 As2S3中元素化合价均升高,应在负极,故可选用硝酸作电解质溶液、石墨作正极、 As2S3 作负极,B错误;
C.NO2会污染环境,因此反应产生的 NO2 可用 NaOH 溶液吸收,C正确;
D.雄黄( As4S4 )中As化合价为+2价,雌黄( As2S3 )As化合价为+3价,故雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂,D正确;
故选B。
10. 直接燃料电池是一种新型化学电源,其工作原理如图所示。电池放电时,下列说法不正确的是
A. 电极Ⅰ为负极
B. 电极Ⅱ的反应式为:
C. 电池总反应为:
D. 该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
【答案】C
【解析】
【分析】由K+向电极Ⅱ所在区域迁移可知,电极Ⅱ为正极发生还原反应,电极Ⅰ为负极发生氧化反应;正极电极反应式:,负极电极反应式:。
【详解】A.电极Ⅰ为负极,A正确;
B.电极Ⅱ为正极发生还原反应:,B正确;
C.两极酸碱度不一样,氢离子和氢氧根离子不能电池总反应为:,C错误;
D.该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异,D正确;
故选C。
11. 海水中含有等离子,约为8。有研究提出,用下图所示方法能够从海水中提取。
下列说法正确的是
A. c室出口溶液显酸性
B. 相同时间内,两个阳离子膜中通过的数目相等
C. a室中发生的电极反应:
D. b室中发生的化学反应:
【答案】D
【解析】
【分析】由装置图可知,a室与正极相连,为阳极,则H2O失电子被氧化,c室为阴极,H20得电子被还原。
【详解】A.根据分析可知c室为阴极,H2O得电子被还原,c室出口溶液显碱性,故A错误;
B.相同时间内,a极室产生的H+通过阳离子膜进入b室,c室产生OH-,b室的阳离子通过阳离子膜进入c室,但进入c室的阳离子不一定是H+,故B错误;
C.a室与正极相连,为阳极,则H2O失电子被氧化,故C错误;
D.a极室产生的H+通过阳离子交换膜进入b室与反应产生CO2,b室中发生的化学反应:,故D正确;
故答案为D
12. 钢闸门连接锌板可延缓钢闸门的腐蚀,原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 该法为外加电流法 B. 钢闸门为负极
C. 连接的锌板不需要更换 D. 锌板发生反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该保护法利用了原电池的原理,锌块作负极被腐蚀,钢闸门作正极被保护,为牺牲阳极法,A错误;
B.该保护法利用了原电池的原理,锌比铁活泼,锌块作负极被腐蚀,钢闸门作正极被保护,B错误;
C.该保护法利用了原电池的原理,锌比铁活泼,锌块作负极被腐蚀,连接的锌板需要更换,C错误;
D.该保护法利用了原电池的原理,锌比铁活泼,锌块作负极失去电子生成Zn2+,电极方程式为:,D正确;
故选D。
13. 已知溶液显酸性。关于和的下列说法中,不正确的是
A. 溶液中,
B. 两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
C. 溶液中,
D. 可以用溶液吸收,生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.在溶液中电离:,且在溶液中会发生水解,所以,A正确;
B.在溶液中存在水解,在溶液中存在电离和水解平衡,所以两种物质的溶液中,所含微粒种类相同,B正确;
C.溶液中,根据电荷守恒:,溶液显酸性,,,C错误;
D.溶液可与发生反应:,D正确;
答案选C。
14. 以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下:
已知:
下列分析不正确的是
A.
B. 400℃左右,体系发生的反应主要是②
C. 由图可知,,
D. 初始、,平衡后、,若只发生①、②,则的平衡转化率为24%
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的正反应为气体体积减小的方向,反应②反应前后气体体积不变,故增大压强,反应①正向移动,CO2的转化率增大,反应②不移动,因此 P1>P2,A正确;
B.400℃时,由图可以看出, CH3OH 的选择性趋近为0,意味着转化为CH3OH的CO2为0,因此此时体系发生的反应主要是②,B正确;
C.由图看出,随着温度升高,的选择性()逐渐降低,反应①向逆方向进行,因此正反应<0;同时,随着温度升高,前期的平衡转化率()逐渐降低,此阶段体系发生的反应主要是反应①,后期的平衡转化率()逐渐升高,此阶段体系发生的反应主要是反应②,因此>0,C正确;
D .平衡后,根据CO2的平衡转化率为30%,得出两个反应共消耗0.3mol CO2,又因为可知0.3mol CO2中有80%发生反应①转化为CH3OH,而0.3mol CO2中有20%发生反应②转化为CO,根据三段式可得:
,
两个反应中氢气的转化总量为0.78mol,所以氢气的转化率=,D错误;
故答案为:D。
第二卷 选择题部分
15. 硅是地壳中储量仅次于氧的元素,在自然界中主要以和硅酸盐的形式存在。
(1)基态硅原子的价电子排布式为___________。
(2)硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次为___________。
(3)晶态的晶胞如图。
①硅原子的杂化方式为___________。
②已知晶胞的棱长均为a pm,则晶体的密度___________(列出计算式)。
(4)硅元素最高价氧化物对应的水化物为原硅酸。
资料:原硅酸()( )可溶于水,原硅酸中的羟基可发生分子间脱水,逐渐转化为硅酸、硅胶。
①原硅酸钠溶液吸收空气中的会生成,结合元素周期律解释原因:___________。
②从结构的角度解释脱水后溶解度降低的原因:___________。
【答案】(1)3s23p2
(2)金刚石、碳化硅、硅
(3) ①. sp3 ②.
(4) ①. 碳、硅为同主族,碳的非金属性大于硅,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3大于,故CO2可与原硅酸钠溶液反应生成 ②. 脱水后,分子中羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能会发生交联形成空间网状结构,导致脱水后溶解度降低
【解析】
【小问1详解】
硅为14号元素,基态硅原子的价电子排布式为3s23p2。
【小问2详解】
原子的电子层数越多,其半径越大,即碳的原子半径小于硅;原子的半径越小,其形成共价键键能越大,硅、金刚石和碳化硅晶体均为共价晶体,键能:碳碳键>碳硅键>硅硅键,共价晶体的熔点高低与共价键键能有关,故从高到低依次为金刚石、碳化硅、硅。
【小问3详解】
①由图可知,硅原子与4个氧原子形成共价键,价层电子对数为,杂化方式为sp3;
②晶胞中Si原子位于顶点和面心、体心,一个晶胞中Si原子数目为,O原子位于晶胞内部,一个晶胞中O原子数目为16,则晶胞质量为;已知晶胞的棱长均为a pm,则晶胞体积为,所以密度ρ=g/cm3。
【小问4详解】
①碳、硅同主族,碳的非金属性大于硅,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3大于,故CO2可与原硅酸钠溶液反应生成;
②脱水后,分子中羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能会发生交联形成空间网状结构,导致脱水后溶解度降低。
16. 实验室探究溶液与的反应。
I.如下图所示制备(经检验装置气密性良好)。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)写出C中制备的离子方程式___________。
II.探究溶液与的反应,过程如下图所示:
已知:硫酸亚铜易溶于水。
回答下列问题:
(3)加入固体后产生的无色气体经检验为,写出该检验的实验操作及现象:_______。(可选试剂:溶液、溶液、碘水)
(4)加入固体后产生的白色沉淀经检验是,说明发生了氧化还原反应。加入固体发生反应的原因:
a.改变了的还原性
b.改变了的的氧化性
用原电池原理进行实验,探究上述可能的原因。
编号
实验1
实验2
实验
现象
闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
①由实验1、2可知原因a不合理,依据是___________。
②实验3:用下图所示装置实验,B中有白色沉淀生成,证明原因b合理。
ⅰ.补全上图电化学装置示意图:___________。
ⅱ.写出B中的电极反应方程式___________。
ⅲ.请从反应原理的角度解释原因:与的还原产物形成沉淀,______,使与的反应能够进行完全。
III.金能与浓硝酸发生微弱反应生成,短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[V(浓硝酸):V(浓盐酸)]。
已知:
(5)利用(4)中实验探究的结论,分析“王水”溶金的原理:___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)SO2+OH-=
(3)将产生的气体通入到装有少量碘水的试管中,若溶液褪色,则证明生成的气体是SO2;将产生的气体通入到装有少量0.1mol/LKMnO4溶液的试管中,若溶液褪色,则证明生成的气体是SO2
(4) ①. 实验2中A烧杯加入氯化钠固体后,电流计和溶液中均未发生明显变化或与实验1现象相同 ②. ③. Cu2++Cl-+e-=CuCl↓ ④. 降低c(Cu+),可以提高Cu2+的氧化性
(5)生成HAuCl4或AuCl,降低c(Au3+)的浓度,增强Au的还原性,使Au与HNO3的反应能够进行完全
【解析】
【小问1详解】
仪器a为:分液漏斗;
【小问2详解】
二氧化硫与氢氧化钠溶液反应制备NaHSO3的离子方程式为: ;
【小问3详解】
根据所提供试剂,可利用二氧化硫的还原性,故可选试剂为高锰酸钾溶液或碘水。检验方法为:将产生的气体通入到装有少量碘水的试管中,若溶液褪色,则证明生成的气体是SO2;将产生的气体通入到装有少量0.1mol/LKMnO4溶液的试管中,若溶液褪色,则证明生成的气体是SO2;
【小问4详解】
对比实验1和实验2,在NaHSO3溶液附近添加NaCl固体后电流计和溶液中均未发生明显变化(或与实验1现象相同),可知氯离子并没有改变的还原性,故答案为:实验2中A烧杯加入氯化钠固体后,电流计和溶液中均未发生明显变化或与实验1现象相同;要证明原因b合理,在其他条件均不变的情况下,在CuSO4溶液附近添加氯化钠固体,补全化学装置图为:;B中的电极附近Cu2+被还原,转变为CuCl,反应为:;添加氯化钠后,Cu2+的还原产物Cu+与Cl-生成CuCl沉淀,使c(Cu+)降低,可以提高Cu2+的氧化性,使与Cu2+的反应能够进行完全,故答案为:降低c(Cu+),可以提高Cu2+的氧化性;
【小问5详解】
Au与浓硝酸反应微弱,在浓硝酸中添加浓盐酸,即添加了氯离子后Au生成HAuCl4或 ,与(4)中实验结论类似,Cl-的加入改变了金的还原性,与Au3+结合,降低c(Au3+)的浓度,增强Au的还原性,使Au与HNO3的反应能够进行完全,故答案为:生成HAuCl4或,降低c(Au3+)的浓度,增强Au的还原性,使Au与HNO3的反应能够进行完全。
17. 我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
(1)制备甲醇的主反应: 。该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应:
写出该副反应的热化学方程式:___________。
(2)将和按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:产率
①催化剂活性最好的温度为___________(填字母序号)。
a. b. c. d.
②温度由升到,的平衡转化率和的实验产率均降低,解释原因:___________。
(3)使用薄膜电极作阴极,通过电催化法将二氧化碳转化为甲醇。
①将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液中,制得薄膜电极。反应的离子方程式为___________。
②用薄膜电极作阴极,溶液作电解液,采用电沉积法制备薄膜电极,制备完成后电解液中检测到了。制备薄膜的电极反应式为___________。
③电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积变化,电解过程中阴极室溶液的基本不变,结合电极反应解释原因:___________。
【答案】(1)
(2) ①. c ②. 温度升高,主反应逆移程度大于副反应正移程度,故平衡转化率降低:温度升高,催化剂活性降低,使主反应速率降低,故实验产率均降低
(3) ①. ②. ③. 阴极:,每转移电子,必有通过质子交换膜进入阴极室,发生反应:,所以阴极室溶液的基本不变
【解析】
【小问1详解】
设①
②
①-②可得该副反应的热化学方程式为 。
【小问2详解】
①当温度为523 K时,CO2的实验转化率和CH3OH的实验产率最高,说明此温度下催化剂活性最好,选c。②温度升高,主反应逆移程度大于副反应正移程度,故平衡转化率降低:温度升高,催化剂活性降低,使主反应速率降低,故实验产率均降低。
【小问3详解】
①Cu和Cu2+反应生成Cu2O,离子方程式为。
②Zn2+和反应得到了ZnO和,对应的电极反应式为。
③阴极:,每转移电子,必有6mole-通过质子交换膜进入阴极室,发生反应:,所以阴极室溶液的基本不变。
18. 从某工厂铜电解车间产生的难溶副产物黑铜泥(主要成分为和)和废水车间产生的含砷废渣(主要成分为)中回收铜和砷的一种流程示意图如下。
已知:沉铜过程主要发生反应;易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小。
(1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时,浸出速率反而会下降,原因是___________。
(2)和被氧化为和。被氧化的离子方程式为___________。
(3)沉铜前,需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。
稀释倍数较小时,滤渣2中As含量较高的原因是___________。
(4)上述流程中可循环使用的物质是___________。
(5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。
ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解;
ⅱ.加入适量乙酸铅溶液,消除-2价硫的干扰;
ⅲ.用稀硫酸调pH=8,加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液;
ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定,将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时,消耗碘标准溶液VmL。
已知:样品中砷只以+3价的形式存在。
①若样品中有-2价硫,没有步骤ⅱ,测定结果将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②样品中砷的质量分数为___________。
③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠,能保持滴定过程中溶液pH基本稳定,结合化学用语解释原因___________。
【答案】(1)分解,浓度降低
(2)
(3)易分解生成,稀释倍数较小时,硫酸浓度较大,溶解度较小,导致滤渣2中含量较高
(4)
(5) ①. 偏大 ②. 0.75cV ③. 滴定过程中产生,平衡正移,使基本稳定
【解析】
【分析】在酸性条件下,和被氧化为和,过滤后加入含砷废渣,沉铜后过滤,再用二氧化硫滤液中的砷元素还原得到粗三氧化二砷,据此分析作答。
【小问1详解】
过氧化氢受热易分解,温度过高时过氧化氢分解而使过氧化氢浓度降低导致氧化浸出速率降低;
【小问2详解】
被过氧化氢在酸性条件下氧化生成CuSO4、H3AsO4和H2O离子方程式为:;
【小问3详解】
稀释倍数较小时,溶液中硫酸浓度较大,根据题中已知:易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小,因此滤渣2中含量较高;
【小问4详解】
在“还原”过程中有硫酸生成,氧化浸出中需要消耗硫酸,因此能循环使用的物质是硫酸;
【小问5详解】
①若样品中有-2价硫,则碘标准液还需要氧化-2价硫导致标准液消耗体积偏大,最后测定结果偏高;
②2As~As2O3~2I2,则有150gAs~2I2,则样品中As的质量分数为;
③用碘标准液滴定过程中会生成氢离子,碳酸氢钠的加入可以消耗氢离子平衡正向移动,从而维持溶液中氢离子浓度在一个稳定的水平。
19. 常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水
②
pH传感器
向滴有酚酞的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
Ⅰ.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图l所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,离子浓度越大,电导率越大。
(1)a点电导率不等于0的原因是水能发生_______。
(2)由图1可知,在悬浊液中加入少量水的时刻为_______(填“b”、“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,_______(填“>”、“<”或“=”),导致_______(结合沉淀溶解平衡解释原因)。
Ⅱ.实验②测得pH随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.25℃,
ⅲ.酚酞的变色范围:
pH
<8.2
8.2~10
>10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)依据图2可判断:A点加入的的物质的量大于C点加入的硫酸的物质的量,判据是_______。
(5)0~300s时,实验②中溶液先变红,后_______。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体pH约为9,进而抑制细菌的生长。25℃时水体中约为_______。
【答案】(1)微弱电离
(2)c (3) ①. < ②. 平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)向着沉淀溶解的方向移动,溶液中离子浓度增大
(4)DE段pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量
(5)先变为无色,最后变为淡粉色
(6)
【解析】
【分析】I.ab段,H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O⇌H++OH-;bc段,向蒸馏水中加入足量粉末,溶解,产生Mg2+和OH-,电导率增大;cd段,再加入少量蒸馏水,相当于稀释,Mg2+和OH-浓度减小,电导率减小;de段,沉淀溶解平衡移动,cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得<,平衡向着沉淀溶解的方向移动。
Ⅱ. AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,DE段pH不变,建立新的平衡。
【小问1详解】
H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O⇌H++OH-,因此a点电导率不等于0;
【小问2详解】
cd段,再加入少量蒸馏水,相当于稀释,Mg2+和OH-浓度减小,电导率减小,则在悬浊液中加入少量水的时刻为c点;
【小问3详解】
cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得d时刻<,平衡向右移动,即平衡向着沉淀溶解的方向移动;
【小问4详解】
由图像可知,最后的pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量,所以A点时加入的n[ Mg(OH)2]大于C点时加入的n(H2SO4);
【小问5详解】
由图像可知,AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,此时溶液pH>10,因此实验②中溶液变红,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,最终溶液的pH值范围为9<pH<10,由酚酞的变色范围知,此时溶液变为淡粉色;
【小问6详解】
25℃时,水体pH约为9,则,由得,。
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北京市朝阳区博雅学校2025-2026学年上学期12月月考
化学试卷
考察内容与题型:
化学基本概念、物质结构和元素周期律、化学能与热能、原电池原理及其应用、电解原理及其应用、金属的腐蚀与防护、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡、物质结构与性质、化学反应原理综合、物质制备、化学实验探究、化学工业流程
第一卷 选择题部分
1. 冬奥会冰球运动所需要的下列器材中,由金属材料制成的是
A. 冰球——橡胶
B. 冰球杆——碳纤维
C. 运动员面罩——钢丝网
D. 运动员头盔——丙烯腈、丁二烯、苯乙烯形成的高聚物
2. 下列变化属于物理变化的是
A. 液氨汽化 B. 火炬中的燃烧
C. 煤转化为汽油 D. 聚乳酸塑料袋降解为和
3. 火法炼铜的原理:Cu2S+O22Cu+SO2.下列说法不正确的是
A. O2在该反应中作氧化剂
B. 所得气体通入品红溶液,溶液褪色
C. 3.2 g O2参与反应时,该反应中电子转移的总数约为4×6.02×1022
D. 所得气体经处理可作工业制硫酸的原料
4. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 遇酚酞变红的溶液中:、、、
B. 无色透明溶液中:、、、
C. 能使品红褪色的溶液中:、、、
D. 与Al反应能生成氢气的溶液中:、、、
5. 下列事实所对应的离子方程式正确的是
A. 用NaOH溶液吸收少量:
B. 用浓硝酸溶解银镜:
C. 向溶液中通入:
D. 向稀硫酸中滴加过量溶液:
6. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是
A. 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B. 可用质谱法区分和
C. 和含有的中子数分别为49和48
D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同
7. 下列有关性质的比较不能用元素周期律解释的是
A. 金属性:Mg>Al B. 酸性:HClO4>HClO
C. 碱性:NaOH>Mg(OH)2 D. 热稳定性:H2O>H2S
8. 设计如下路线理解和探究固体溶解过程的能量变化。
注:①离子在水中往往以水合离子形式存在,如水合钠离子,简写作。
②碳酸钠水合物有、和三种。
下列说法不正确的是
A. 由于和还可能生成等物质,难以直接测定
B. 和可利用图2所示的装置进行测定
C. 根据盖斯定律可知:
D. 根据各微粒的状态,可推测
9. 雄黄()和雌黄()是提取砷的主要矿物原料,二者都难溶于水,在自然界中共生,且可以相互转化。雌黄()能溶于,反应如下:。下列说法不正确的是
A. 生成,则反应中转移电子的物质的量为
B. 若将该反应设计成原电池,可选用硝酸作电解质溶液、石墨作负极、作正极
C. 反应产生的可用溶液吸收
D. 雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂
10. 直接燃料电池是一种新型化学电源,其工作原理如图所示。电池放电时,下列说法不正确的是
A. 电极Ⅰ为负极
B. 电极Ⅱ的反应式为:
C. 电池总反应为:
D. 该电池的设计利用了在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
11. 海水中含有等离子,约为8。有研究提出,用下图所示方法能够从海水中提取。
下列说法正确的是
A. c室出口溶液显酸性
B. 相同时间内,两个阳离子膜中通过的数目相等
C. a室中发生的电极反应:
D. b室中发生的化学反应:
12. 钢闸门连接锌板可延缓钢闸门的腐蚀,原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 该法为外加电流法 B. 钢闸门为负极
C. 连接的锌板不需要更换 D. 锌板发生反应:
13. 已知溶液显酸性。关于和的下列说法中,不正确的是
A. 溶液中,
B. 两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
C. 溶液中,
D. 可以用溶液吸收,生成
14. 以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下:
已知:
下列分析不正确的是
A.
B. 400℃左右,体系发生的反应主要是②
C. 由图可知,,
D. 初始、,平衡后、,若只发生①、②,则的平衡转化率为24%
第二卷 选择题部分
15. 硅是地壳中储量仅次于氧的元素,在自然界中主要以和硅酸盐的形式存在。
(1)基态硅原子的价电子排布式为___________。
(2)硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次为___________。
(3)晶态的晶胞如图。
①硅原子的杂化方式为___________。
②已知晶胞的棱长均为a pm,则晶体的密度___________(列出计算式)。
(4)硅元素最高价氧化物对应的水化物为原硅酸。
资料:原硅酸()( )可溶于水,原硅酸中的羟基可发生分子间脱水,逐渐转化为硅酸、硅胶。
①原硅酸钠溶液吸收空气中的会生成,结合元素周期律解释原因:___________。
②从结构的角度解释脱水后溶解度降低的原因:___________。
16. 实验室探究溶液与的反应。
I.如下图所示制备(经检验装置气密性良好)。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)写出C中制备的离子方程式___________。
II.探究溶液与的反应,过程如下图所示:
已知:硫酸亚铜易溶于水。
回答下列问题:
(3)加入固体后产生的无色气体经检验为,写出该检验的实验操作及现象:_______。(可选试剂:溶液、溶液、碘水)
(4)加入固体后产生的白色沉淀经检验是,说明发生了氧化还原反应。加入固体发生反应的原因:
a.改变了的还原性
b.改变了的的氧化性
用原电池原理进行实验,探究上述可能的原因。
编号
实验1
实验2
实验
现象
闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
闭合开关K,电流计指针发生微小偏转,烧杯中未见明显现象
①由实验1、2可知原因a不合理,依据是___________。
②实验3:用下图所示装置实验,B中有白色沉淀生成,证明原因b合理。
ⅰ.补全上图电化学装置示意图:___________。
ⅱ.写出B中的电极反应方程式___________。
ⅲ.请从反应原理的角度解释原因:与的还原产物形成沉淀,______,使与的反应能够进行完全。
III.金能与浓硝酸发生微弱反应生成,短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”[V(浓硝酸):V(浓盐酸)]。
已知:
(5)利用(4)中实验探究的结论,分析“王水”溶金的原理:___________。
17. 我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
(1)制备甲醇的主反应: 。该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应:
写出该副反应的热化学方程式:___________。
(2)将和按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:产率
①催化剂活性最好的温度为___________(填字母序号)。
a. b. c. d.
②温度由升到,的平衡转化率和的实验产率均降低,解释原因:___________。
(3)使用薄膜电极作阴极,通过电催化法将二氧化碳转化为甲醇。
①将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液中,制得薄膜电极。反应的离子方程式为___________。
②用薄膜电极作阴极,溶液作电解液,采用电沉积法制备薄膜电极,制备完成后电解液中检测到了。制备薄膜的电极反应式为___________。
③电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积变化,电解过程中阴极室溶液的基本不变,结合电极反应解释原因:___________。
18. 从某工厂铜电解车间产生的难溶副产物黑铜泥(主要成分为和)和废水车间产生的含砷废渣(主要成分为)中回收铜和砷的一种流程示意图如下。
已知:沉铜过程主要发生反应;易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小。
(1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时,浸出速率反而会下降,原因是___________。
(2)和被氧化为和。被氧化的离子方程式为___________。
(3)沉铜前,需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。
稀释倍数较小时,滤渣2中As含量较高的原因是___________。
(4)上述流程中可循环使用的物质是___________。
(5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。
ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解;
ⅱ.加入适量乙酸铅溶液,消除-2价硫的干扰;
ⅲ.用稀硫酸调pH=8,加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液;
ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定,将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时,消耗碘标准溶液VmL。
已知:样品中砷只以+3价的形式存在。
①若样品中有-2价硫,没有步骤ⅱ,测定结果将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②样品中砷的质量分数为___________。
③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠,能保持滴定过程中溶液pH基本稳定,结合化学用语解释原因___________。
19. 常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置
实验序号
传感器种类
实验操作
①
电导率传感器
向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水
②
pH传感器
向滴有酚酞的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
Ⅰ.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图l所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,离子浓度越大,电导率越大。
(1)a点电导率不等于0的原因是水能发生_______。
(2)由图1可知,在悬浊液中加入少量水的时刻为_______(填“b”、“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻,_______(填“>”、“<”或“=”),导致_______(结合沉淀溶解平衡解释原因)。
Ⅱ.实验②测得pH随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.25℃,
ⅲ.酚酞的变色范围:
pH
<8.2
8.2~10
>10
颜色
无色
淡粉色
红色
(4)依据图2可判断:A点加入的的物质的量大于C点加入的硫酸的物质的量,判据是_______。
(5)0~300s时,实验②中溶液先变红,后_______。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体pH约为9,进而抑制细菌的生长。25℃时水体中约为_______。
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