精品解析:浙江省宁波市慈溪市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
2026-08-30
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内容正文:
慈溪市2024学年第一学期高二年级期末测试
化学试题
1.本卷分选择题和非选择题两部分,共8页,共100分,时间90分钟,答案写在答题纸上。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Mn 55
一、选择题(本大题共20小题,1-10每小题2分,11-20每小题3分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. B. AgCl C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.自身不能电离产生自由移动的离子,属于非电解质,A错误;
B.属于盐类,虽溶解度较小,但溶解的部分完全电离,属于强电解质,B错误;
C.属于盐类,在水溶液中完全电离,属于强电解质,C错误;
D.是二元弱酸,在水溶液中仅发生部分电离,属于弱电解质,D正确;
故选D。
2. 水溶液呈碱性的盐是
A. B. CaO C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.属于弱碱,不属于盐类物质,不符合题意,A错误;
B.属于金属氧化物,不属于盐类物质,不符合题意,B错误;
C.属于盐,其水溶液中的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,符合题意,C正确;
D.属于盐,在水溶液中完全电离出,溶液呈酸性,不符合题意,D错误;
故本题选C。
3. 下列化学用语不正确的是
A. 分子的空间填充模型:
B. 基态As原子的简化电子排布式:
C. 某一激发态N原子的轨道表示式:
D. 氯化镁的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.为三角锥形分子,原子半径大于,图示空间填充模型符合其结构特点,A正确;
B.基态原子核外电子排布式为,简化电子排布式应为,选项漏写了结构,B错误;
C.基态原子轨道的3个电子遵循洪特规则分占3个简并轨道、自旋平行,图示轨道电子排布能量更高,属于原子的激发态,C正确;
D.为离子化合物,电子式中位于中间,2个位于两侧,均满足最外层8电子稳定结构,图示电子式书写正确,D正确;
故本题选B。
4. 下列说法正确的是
A. p能级能量一定比s能级的能量高
B. 基态S原子有16种空间运动状态不同的电子
C. 第n能层有个能级
D. 电子云示意图中,小黑点疏密代表了电子在核外出现的概率密度大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一能层的能级能量高于能级,但若能层不同,例如能级能量高于能级,因此能级能量不一定比能级高,A错误;
B.电子的空间运动状态对应原子轨道数,基态原子的核外电子排布为,共9个原子轨道,故有9种空间运动状态不同的电子,16是电子的总运动状态(包含自旋),B错误;
C.第能层有个能级(如时只有、共2个能级),是第能层的原子轨道总数,C错误;
D.电子云示意图中,小黑点疏密代表了电子在核外出现的概率密度大小,D正确;
故选D。
5. 下列各组比较中,正确的是
A. 键长: B. 键角:
C. Ka(常温): D. 键能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳碳双键的共用电子对数目多于碳碳单键,原子间结合力更强,键长更短,故键长C = C<C − C,A错误;
B.中原子有1对孤对电子,中原子有2对孤对电子,孤对电子对成键电子对的排斥作用更强,键角更小,故键角NH3>H2O,B错误;
C.是强吸电子基团,的吸电子诱导效应强于,使中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性更强,常温下电离常数更大,C正确;
D.原子半径C<Si,故键长Si − Si>Si − C,键长越短键能越大,故键能Si − Si<Si − C,D错误;
故本题选C。
6. 下列性质比较中,不正确的是
A. 电负性: B. 第一电离能:
C. 离子半径: D. 金属性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性总体增大,B、C、F在第二周期依次向右,电负性大小为F > C > B,A正确;
B.同周期主族元素的第一电离能总体呈增大趋势,但P原子的3p轨道处于半充满状态,S原子的一个3p轨道中有成对电子,电子间排斥使S的第一电离能略低于P,因此第一电离能大小为P > S > Si,B错误;
C.三个离子均有10个电子,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径大小为,C正确;
D.Na、Mg、Al在第三周期依次向右,同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,因此金属性大小为Na > Mg > Al,D正确;
故选B。
7. 下列描述中正确的是
A. 的价层电子对数为3 B. 的中心原子为杂化
C. 含非极性键 D. 的空间结构为平面三角形
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子为,价层电子对数为,A错误;
B.中心的价层电子对数为,为杂化,B错误;
C.的结构式为,其中键为同种非金属原子形成的非极性共价键,C正确;
D.中心的价层电子对数为,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,不是平面三角形,D错误;
故选C。
8. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温下,的溶液中数目为
B. 将完全溶于水得到的氯水中,三种微粒中氯原子总数小于
C. 用电解粗铜的方法精炼铜,当阳极减重时,电路中通过的电子数为
D. 基态氧原子含有的未成对电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下的醋酸溶液中,溶液中,数目为,A错误;
B.的物质的量为,含氯原子总物质的量为,与水的反应为可逆反应,溶液中存在未反应的,故、、中氯原子总数小于,B正确;
C.电解精炼铜时,阳极除了Cu失电子,比铜活泼的杂质(如Zn、Fe等)会优先失电子,因此阳极减重64g时,转移电子数不一定是,C错误;
D.基态氧原子的核外电子排布为,能级有个未成对电子,故基态氧原子未成对电子数为,D错误;
故选B。
9. 下列叙述正确的是
A. ,则金刚石比石墨稳定
B. 下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
C. 的燃烧热为,则
D. 已知;,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石的,该反应吸热,说明金刚石能量高于石墨,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,A错误;
B.与合成的反应为可逆反应,和不能完全反应,生成时放出的热量大于,热化学方程式的应小于,B错误;
C.的燃烧热,即,因此分解生成和时吸收热量,对应热化学方程式书写正确,C正确;
D.完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成单质更多,放热越多越小,因此,D错误;
故选C。
10. 下列实验设计和操作正确且能达到实验目的的是
A. 甲装置用于定性探究与稀盐酸反应的热效应
B. 乙装置用于测定醋酸浓度
C. 丙装置为铜-锌双液原电池
D. 丁装置用于测定中和反应的反应热
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲装置为密闭体系,若与稀盐酸反应放热,试管内气体受热膨胀,U形管红墨水左侧液面下降、右侧上升;若反应吸热,试管内压强减小,左侧液面上升、右侧下降,可定性判断反应热效应,A正确;
B.用醋酸滴定NaOH溶液,醋酸为弱酸,恰好完全反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,但甲基橙变色范围为3.1~4.4(酸性变色),指示剂选择错误,应选用酚酞作指示剂,B错误;
C.双液原电池中电极应插入溶液,电极应插入溶液,图中电极与电解质溶液不匹配,会直接与发生置换反应,无法形成有效原电池,C错误;
D.测定中和反应反应热的装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法使反应物充分混合,热量易散失,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
11. 实验室中探究NO的氧化反应,进入反应釜的NO和起始浓度分别为a mol/L和0.6a mol/L,发生反应:。在其他条件相同时,测得NO达到不同转化率需要的时间如下表:
50%
90%
98%
30℃
12 s
250 s
2830 s
90℃
25 s
510 s
5760 s
已知:该反应分两步进行:①,活化能为;②,活化能为。其反应过程能量变化示意图如图。
下列说法正确的是
A. 升高温度,总反应速率加快
B. 较小,则反应①平衡转化率小
C. 90℃条件下,当NO转化率达50%时,的反应速率为0.02a mol/(L·s)
D. NO氧化反应的决速步是反应②
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,NO达到相同转化率时,90℃所需时间均比30℃长,说明升高温度后达到相同转化率的过程没有加快,A错误;
B.活化能影响反应速率,反应①的平衡转化率由该温度下的平衡状态及初始组成等决定,不能由较小推出其平衡转化率小,B错误;
C.90℃下,NO转化率达到50%需要25 s。由反应可知,NO与氧气的消耗速率之比为2∶1。NO的平均消耗速率为,则氧气的平均消耗速率为,不是0.02a mol/(L·s),C错误;
D.由反应过程能量变化图可知,,反应②的活化能较大、反应速率较慢,因此反应②为决速步,D正确;
故选D。
12. 硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸关键的一步为:。向一恒温恒容密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态I;在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 时反应向正方向进行
B. 容器内气体的平均相对分子质量不变,不能表明反应达到平衡
C. 平衡常数
D. 平衡时的体积分数:
【答案】D
【解析】
【详解】A.时正反应速率逐渐增大,说明反应物浓度不断升高,平衡逆向移动,反应向逆方向进行,A错误;
B.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量随反应发生变化,平均相对分子质量为变量,其不变时可表明反应达到平衡,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,反应在恒温条件下进行,故,C错误;
D.时改变的条件为加入,恒容下相当于体系压强增大,最终平衡相对原平衡正向移动程度更大,的体积分数减小,故,D正确;
故本题选D。
13. 能正确表示下列反应的离子反应方程式的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 加入水中:
C. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:
D. 将水垢中转化为的原理:
【答案】B
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中铝盐与碳酸氢盐发生相互促进的水解反应,原式的铝物种错误且原子不守恒,正确的离子方程式为,A错误;
B.四氯化钛在水中发生水解,原式中各元素原子守恒,且反应前后总电荷均为零,完整方程式为,B正确;
C.铅酸蓄电池放电时,负极的铅被氧化,并与硫酸根离子形成硫酸铅,完整的负极反应为,原式遗漏硫酸根离子和硫酸铅,C错误;
D.该过程是硫酸钙向碳酸钙的沉淀转化,完整的离子方程式为,原式只表示游离钙离子与碳酸根离子的沉淀反应,D错误;
故选B。
14. 室温下,下列说法正确的是
A. 中和等浓度的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
B. 醋酸溶液的电离度分别为则
C. 溶液中,由水电离产生的和的乘积为
D. 溶液与溶液等体积混合,所得溶液pH大于或等于7.0
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和反应消耗的物质的量由碱的总物质的量决定,题干仅给出氨水和浓度相同,未说明溶液体积,无法确定溶质物质的量,因此所需的物质的量不一定相同,A错误;
B.弱电解质的电离度随溶液浓度减小而增大(越稀越电离),因此醋酸的电离度大于醋酸的电离度,即,B错误;
C.室温下,KW=,会抑制水的电离,溶液中水电离出的,二者乘积为,远小于,C错误;
D.二者等体积混合恰好完全反应生成:若为强酸,为强酸强碱盐,溶液;若为弱酸,为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,,因此所得溶液大于或等于7.0,D正确;
故选D。
15. 硅锰电池是一种新型电池,其工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过)。下列说法正确的是
A. 电流从电极经过外电路流向电极
B. 电极的电极反应式为:
C. 若将质子交换膜换成阴离子交换膜,电解液换成NaOH溶液,电池使用寿命会延长
D. 放电时,导线上每通过电子,正极区溶液的质量增加
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,Si转化为,Si元素化合价升高,失去电子发生氧化反应,所以电极为负极;转化为,Mn元素化合价由+4价降低到+2价,得到电子发生还原反应,电极为正极。
【详解】A.由分析知,电极为负极,电极为正极,电子由负极到正极,则外电路电流从正极流向负极,A错误;
B.电极为正极,酸性条件下得电子生成,电极反应式为,B正确;
C.若换成溶液,、均能与反应,负极材料被腐蚀,电池使用寿命缩短,C错误;
D.由B中正极的电极反应式可知,导线上通过电子时,正极消耗的(质量)转化为进入溶液,同时有迁移至正极区(质量),正极区溶液质量共增加,D错误;
故选B。
16. 重铬酸钾又名红矾钾,是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾为原料,采用电化学法制备重铬酸钾,制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳离子通过)。下列说法不正确的是
A. 惰性电极为阳极材料,电极上发生氧化反应
B. 右室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C. 阴极每生成气体,电路中转移个电子
D. 电解过程中阳极附近溶液pH变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.惰性电极连接电源正极,为阳极,阳极上发生失电子的氧化反应,A正确;
B.右室为阳极室,阳极上放电生成,使平衡正向移动,溶液颜色逐渐由黄色变为橙色,B正确;
C.阴极的电极反应为,每生成,电路中转移个电子,C错误;
D.阳极的电极反应为,阳极附近浓度增大,溶液变小,D正确;
故选C。
17. 在某温度时,将氨水滴入盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是
A. a点
B. 水的电离程度:
C. c点:
D. 时的电离常数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.a点温度低于25℃,水的离子积随温度降低而减小,故,A错误;
B.b点温度最高,为酸碱恰好完全反应的点,溶质为,水解促进水的电离;c点溶质为和少量,的电离抑制水的电离,水的电离程度弱于b点;d点氨水过量更多,浓度更大,对水的电离抑制更强,故水的电离程度,B正确;
C.c点,25℃时,根据电荷守恒,可得,盐电离出的离子浓度远大于水电离的、浓度,故,C正确;
D.25℃时,,此时,,,电离常数,D正确;
故本题选A。
18. 天然水体中与空气中保持平衡。已知,某溶洞水体中(X为或)与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 线Ⅳ代表与pH的关系
B. 的一级电离常数为
C. 时,
D. 溶洞水体中存在关系式:
【答案】B
【解析】
【分析】根据图像分析,随着pH的增大,溶液的碱性增强,、浓度都增大,而pH很小时也产生,因此曲线Ⅰ代表,Ⅱ代表,Ⅲ代表,Ⅳ代表,据此分析。
【详解】A.由分析可知,线Ⅳ代表与pH的关系,A正确;
B.曲线Ⅰ代表,由点(6.3,-5)可知,的一级电离常数,B错误;
C.已知,根据图像pH=10.3时,,则,C正确;
D.b点时,,,两边取负对数可得,又,,即,D正确;
故选B。
19. 前四周期元素Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且Q、W、Y、Z不在同一周期。W的s能级电子数比p能级电子数多1;基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍;X与Y的最外层电子数相同;基态中有5个单电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. Z元素在周期表中的位置为第四周期第ⅧB族
C. 氢化物的沸点: D. 化合物和中Y原子的杂化方式相同
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:前四周期且Q、W、Y、Z分属四个周期,故Q为第一周期,W为第二周期、Y为第三周期、Z为第四周期;W的s能级电子数比p多1,电子排布为,W为;X原子总电子数是最高能级电子数2倍,原子序数大于,推得X为(总电子数8,最高能级有4个电子);X与Y最外层电子数相同,Y为;有5个单电子,价电子排布为,Z为。
【详解】A.同周期第一电离能因的半满稳定,故,同主族,顺序应为,A错误;
B.位于第四周期第Ⅷ族,不存在ⅧB族,B错误;
C.的氢化物分子间存在氢键,沸点高于的氢化物,即沸点,C错误;
D.中价层电子对数为,为杂化;中价层电子对数为,也为杂化,二者杂化方式相同,D正确;
故本题选D。
20. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
探究对分解的催化效果
在a、b两支试管中各加溶液,分别滴加溶液和溶液各5滴
a中产生气泡速率快于b
中,说明的催化
效果好于
B
向溶液中滴加溶液滴,充分反应后,再滴加几滴溶液
溶液变成血红色
证明与之间的反应属于可逆反应
C
用广泛pH试纸测NaClO
溶液的pH
NaClO水解呈碱性
D
向的混合稀溶液中滴入少量稀溶液
生成黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验中控制了浓度相同(),排除的干扰,且浓度低于,但a中产生气泡速率更快,可证明催化效果更好,A正确;
B.的物质的量远大于,过量,无论反应是否可逆,加入溶液都会显血红色,无法证明反应可逆,B错误;
C.溶液具有漂白性,会漂白广泛pH试纸,无法用其测定溶液的pH,C错误;
D.未说明混合溶液中和的浓度相等,无法仅通过沉淀先后判断的大小关系,D错误;
故选A。
二、非选择题(本大题共4题,共50分)
21. 铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属,铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,请回答下列问题:
(1)Cu位于元素周期表的第4周期第______族,______区,基态原子核外电子占据______个原子轨道。
(2)高温下,固体中离子的稳定性:__________Cu+(填“<”“=”或“>”)。
(3)简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层电子中含有的未成对电子数有关,如呈黄色,呈绿色,呈蓝色等。预测为______色,判断依据是______。
(4)已知与结构相似,则HCN分子中键与键数目之比为______,其中C原子的杂化方式为______。中三种元素的电负性从大到小的顺序为______。
【答案】(1) ①. IB ②. ds ③. 15
(2)< (3) ①. 无 ②. 中无未成对电子
(4) ①. ②. sp ③.
【解析】
【小问1详解】
Cu的原子序数为29,基态原子的电子排布式为,位于元素周期表第4周期第IB族;属于ds区;其核外电子占据的原子轨道包括1s(1个)、2s(1个)、2p(3个)、3s(1个)、3p(3个)、3d(5个)、4s(1个),共计个原子轨道;
【小问2详解】
的价层电子排布为,处于全充满的稳定状态;而的价层电子排布为,未达到全充满状态。根据洪特规则特例,全充满状态更稳定,故高温下固体中离子的稳定性;
【小问3详解】
题干指出简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层电子中含有的未成对电子数有关。的价层电子排布为,所有电子均已成对,没有未成对电子,因此预测其在水溶液中为无色;
【小问4详解】
与结构相似,说明中存在碳氮三键。HCN的结构式为,单键为键,三键中含有1个键和2个键,故分子中共有2个键和2个键,数目之比为1:1;C原子形成2个键且无孤电子对,价层电子对数为2,采用sp杂化;中含有Cu、C、N三种元素,元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性N > C > Cu,故电负性从大到小的顺序为N > C > Cu。
22. I.已知:时,三种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
名称
碳酸
醋酸
草酸
化学式
(1)溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”);相同条件下,三者的酸性由强到弱的顺序是______。
(2)写出少量碳酸钠和过量草酸溶液反应的离子方程式:______。
(3)下列有关说法不正确的是______。
A. 草酸的电离方程式为:
B. 常温下,将草酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C. 草酸溶液中:
D. 溶液中:
Ⅱ.医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。实验原理:。测定方法如下:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到,再用标准溶液滴定。
(4)滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(5)滴定操作中______(填“需要”或“不需要”)指示剂,滴定终点的标志为______。
(6)下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏低的是______(填字母)。
A.盛装标准溶液的滴定管水洗后,未用标准液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
C.配制标准溶液,定容时俯视刻度线读数
D.滴定前滴定管尖端无气泡,滴定后有气泡
E.读取标准溶液体积时,滴定前俯视读数,滴定终点时仰视读数
(7)若某次滴定时滴定管中的液面如图,其读数为______mL。
(8)滴定结果如表所示:
滴定
次数
标准溶液的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
1
0.70
20.72
2
0.20
21.20
3
1.42
21.40
已知酸性标准溶液物质的量浓度为,若按该滴定数据进行计算,则该血液中含钙量为______(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 碱 ②.
(2) (3)AB (4)A
(5) ①. 不需要 ②. 当滴入最后半滴酸性标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色
(6)CD (7)21.60
(8)0.10
【解析】
【小问1详解】
CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解使溶液呈碱性。
弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强,对比三者的,草酸、的、醋酸、碳酸,因此酸性顺序为。
【小问2详解】
草酸酸性强于碳酸,草酸过量时,完全反应生成,同时草酸过量生成,不会生成,因此离子方程式为。
【小问3详解】
A.草酸是二元弱酸,分步电离,第一步电离为,但不能只写这一步,完整电离需要体现第二步,选项仅写第一步电离的表述不符合草酸的电离事实,A错误;
B.草酸溶液加水稀释,减小,由水的离子积可知,会增大,并非所有离子浓度都减小,B错误;
C.多元弱酸的电离分步进行且电离程度逐级大幅减小,因此未电离的浓度最大,第二步电离出的浓度最小,C正确;
D.该式是溶液中的物料守恒,所有含碳粒子的总浓度等于初始的浓度0.1mol/L,D正确;
故选AB。
【小问4详解】
溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,因此需要盛装在酸式滴定管中,滴定排气时用手控制滴定管的活塞,拇指和食指、中指旋转活塞,使得液体流出冲出气泡,故选A。
【小问5详解】
自身具有鲜明的紫红色,与无色的反应后会被还原为几乎无色的,滴定终点时过量的微量会使溶液显浅紫红色,因此不需要额外添加指示剂,滴定终点是当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色。
【小问6详解】
A.滴定管未润洗,标准液被稀释,消耗体积偏大,测定结果偏高,A不符合题意;
B.锥形瓶残留蒸馏水,不参与反应也不改变溶质物质的量,对结果无影响,B不符合题意;
C.配制标准液定容俯视,标准液实际浓度偏大,滴定消耗体积偏小,最终结果偏低,C符合题意;
D.滴定后尖嘴出现气泡,读取的标准液终点体积偏小,计算得到的消耗体积偏小,测定结果偏低,D符合题意;
E.滴定前俯视、终点仰视,读取的消耗体积偏大,测定结果偏高,E不符合题意;
故选CD。
【小问7详解】
酸式滴定管的精度为0.01 mL,刻度从上到下递增,图中凹液面最低处位于21 mL刻度线下方第6个小格,因此读数为21.60 mL。
【小问8详解】
三次滴定消耗标准液体积分别为、、,第二组数据偏差过大舍去,平均消耗体积为,物质的量为,根据定量比例,得,,对应2 mL血液,因此含钙量为。
23. 氢能是一种重要的绿色能源,已知乙醇与水催化重整制氢发生以下反应,请回答下列问题:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应I自发进行的条件是______。
A. 高温 B. 高压 C. 低温 D. 低压
(2)反应Ⅲ的______;______(用含和的代数式表示)。
(3)恒温条件下,将和加入容积为的刚性密闭容器中发生反应,下列能说明反应已达平衡状态的是______。
A. B. 压强不再变化
C. CO的体积分数不再变化 D. 混合气体密度不再变化
(4)压强为下,和发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知CO的选择性]
①下列说法正确的是______。
A.图中a代表的选择性随温度的变化
B.其他条件不变,温度升高,反应增大,减小
C.加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时的转化率
D.时,反应达到平衡,则内
②随着温度的升高,的平衡产率出现先增大后减小的现象,试分析原因:__________。
(5)氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池,该电池负极的电极反应式为__________。
【答案】(1)A (2) ①. ②. (3)BC
(4) ①. A ②. 反应I和反应Ⅱ为吸热反应,反应Ⅲ为放热反应。低温区,以反应I和反应Ⅱ为主,温度升高,反应I和反应Ⅱ平衡正向移动,的平衡产率增大;高温区,以反应Ⅲ为主,温度升高,反应Ⅲ平衡逆向移动,的平衡产率减小
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应I中,,且正反应是气体分子数增加的反应,即 。根据反应自发进行的判据 ,该反应在高温条件下能自发进行,故选A。
【小问2详解】
根据盖斯定律,观察三个反应的化学方程式可知,将 即可得到反应III。因此,。平衡常数之间的关系为 。
【小问3详解】
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ同时发生,两个反应均消耗,无法根据和的消耗速率判断反应是否已达平衡状态,A错误;
B.该反应在恒温恒容下进行,且反应前后气体总物质的量发生变化,当容器内压强不再变化时,说明气体总物质的量不再改变,反应已达到平衡,B正确;
C.的体积分数不再变化,说明混合物中各组分含量保持不变,是反应达到平衡的标志,C正确;
D.在恒容容器中,体积不变,反应物和生成物均为气体,气体总质量守恒,因此混合气体的密度始终保持不变,不能作为判断平衡的标志,D错误;
故选BC。
【小问4详解】
反应Ⅰ、Ⅱ为吸热反应,反应Ⅲ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ、Ⅱ平衡向正反应方向移动,反应Ⅲ平衡向逆反应方向移动,则升高温度,一氧化碳的选择性增大、二氧化碳的选择性减小,由一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性之和等于1可知,表示二氧化碳选择性的曲线为a、表示一氧化碳选择性的曲线是c、表示乙醇的转化率的曲线是b;据此分析解答。
①A.曲线a呈下降趋势,代表的选择性,A正确;
B.升高温度,正反应速率和逆反应速率均会增大,B错误;
C.选用高效催化剂只能改变反应达到平衡的时间,不能改变化学平衡状态,无法提高转化率,C错误;
D.由图像知,573K时乙醇转化率为60%,的选择性为85%,的选择性为15%,因此,平衡时,,,根据O原子守恒得:,根据H原子守恒得:,平衡后气体的总物质的量为,平衡后乙醇的分压为,初始乙醇分压为,因此,D错误;
故选A。
②低温阶段,反应I、反应Ⅱ均为吸热反应,温度升高,两个主反应的平衡都正向移动,的平衡产率随温度升高逐渐增大;当温度升高到一定程度后,占比逐渐提升的反应Ⅲ为放热反应,温度升高会使反应Ⅲ平衡逆向移动,消耗的程度增大,最终导致的平衡产率随温度继续升高而减小。
【小问5详解】
在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中,负极发生失去电子的氧化反应。氢气在负极失去电子,并结合电解质中的 生成水和二氧化碳,其电极反应式为:。
24. 湿法炼锌后的净化钴渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及,可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集,其工艺流程如下:
已知:常温下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的
9.2
8.3
2.8
8.2
请回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子排布式为______。
(2)“浸渣”的主要成分为______。
(3)步骤②中加入的目的是______;试剂X宜选用______(填下面的字母);步骤②调节的pH范围是______。
A. B. C.CoO D.
(4)利用上述表格数据,计算的_______。
(5)写出“沉钴”时发生反应的离子方程式:______。
(6)次磷酸钴广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,原理如图:
①阴极的电极反应式:______。
②B处用的是______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
【答案】(1)3d74s2
(2)铜
(3) ①. 把氧化成 ②. BC ③.
(4)14.6 (5)
(6) ①. ②. 阴
【解析】
【分析】由题给流程可知,向净化钴渣加入硫酸溶液酸浸,将活泼金属元素转化为硫酸盐,铜不反应,过滤得到含有铜的浸渣和浸出液;向浸出液中先加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,再加入氢氧化亚钴或氧化亚钴调节溶液pH在范围内,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,而亚钴离子不转化为沉淀,过滤得到氢氧化铁滤渣I和滤液I; 向滤液I中加入过二硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液沉钴,将溶液中的亚钴离子转化为氢氧化钴沉淀,过滤得到滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ;滤渣Ⅱ洗涤得到氢氧化钴成品。
【小问1详解】
钴元素的原子序数为27,基态原子的价层电子排布式为3d74s2;
【小问2详解】
由分析可知,“浸渣”的主要成分为铜;
【小问3详解】
由分析可知,步骤②中先加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,再加入氢氧化亚钴或氧化亚钴调节溶液pH在范围内,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,而亚钴离子不转化为沉淀,故选BC;
【小问4详解】
由表格数据可知,亚钴离子完全沉淀时,溶液的pH为9.2,则氢氧化亚钴的溶度积为:Ksp=c(Co2+)c2(OH-)=1.0×10-5 ×(1.0×10-4.8)2=1.0×10-14.6,所以氢氧化亚钴的pKsp=14.6;
【小问5详解】
由分析可知,“沉钴”时加入过二硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液沉钴的目的是将溶液中的亚钴离子转化为氢氧化钴沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
由图可知,与直流电源正极相连的钴电极是电解池的阳极,钴在阳极失去电子发生氧化反应生成亚钴离子,亚钴离子通过阳离子交换膜进入产品室;石墨电极是阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,原料中的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,次磷酸根离子通过阴离子交换膜进入产品室;
①由分析可知,石墨电极是阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为:;
②由分析可知,B处用的是阴离子交换膜。
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慈溪市2024学年第一学期高二年级期末测试
化学试题
1.本卷分选择题和非选择题两部分,共8页,共100分,时间90分钟,答案写在答题纸上。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Mn 55
一、选择题(本大题共20小题,1-10每小题2分,11-20每小题3分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A. B. AgCl C. D.
2. 水溶液呈碱性的盐是
A. B. CaO C. D.
3. 下列化学用语不正确的是
A. 分子的空间填充模型:
B. 基态As原子的简化电子排布式:
C. 某一激发态N原子的轨道表示式:
D. 氯化镁的电子式:
4. 下列说法正确的是
A. p能级能量一定比s能级的能量高
B. 基态S原子有16种空间运动状态不同的电子
C. 第n能层有个能级
D. 电子云示意图中,小黑点疏密代表了电子在核外出现的概率密度大小
5. 下列各组比较中,正确的是
A. 键长: B. 键角:
C. Ka(常温): D. 键能:
6. 下列性质比较中,不正确的是
A. 电负性: B. 第一电离能:
C. 离子半径: D. 金属性:
7. 下列描述中正确的是
A. 的价层电子对数为3 B. 的中心原子为杂化
C. 含非极性键 D. 的空间结构为平面三角形
8. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温下,的溶液中数目为
B. 将完全溶于水得到的氯水中,三种微粒中氯原子总数小于
C. 用电解粗铜的方法精炼铜,当阳极减重时,电路中通过的电子数为
D. 基态氧原子含有的未成对电子数为
9. 下列叙述正确的是
A. ,则金刚石比石墨稳定
B. 下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,其热化学方程式为:
C. 的燃烧热为,则
D. 已知;,则
10. 下列实验设计和操作正确且能达到实验目的的是
A. 甲装置用于定性探究与稀盐酸反应的热效应
B. 乙装置用于测定醋酸浓度
C. 丙装置为铜-锌双液原电池
D. 丁装置用于测定中和反应的反应热
11. 实验室中探究NO的氧化反应,进入反应釜的NO和起始浓度分别为a mol/L和0.6a mol/L,发生反应:。在其他条件相同时,测得NO达到不同转化率需要的时间如下表:
50%
90%
98%
30℃
12 s
250 s
2830 s
90℃
25 s
510 s
5760 s
已知:该反应分两步进行:①,活化能为;②,活化能为。其反应过程能量变化示意图如图。
下列说法正确的是
A. 升高温度,总反应速率加快
B. 较小,则反应①平衡转化率小
C. 90℃条件下,当NO转化率达50%时,的反应速率为0.02a mol/(L·s)
D. NO氧化反应的决速步是反应②
12. 硫酸是重要的化工原料,工业制硫酸关键的一步为:。向一恒温恒容密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态I;在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 时反应向正方向进行
B. 容器内气体的平均相对分子质量不变,不能表明反应达到平衡
C. 平衡常数
D. 平衡时的体积分数:
13. 能正确表示下列反应的离子反应方程式的是
A. 泡沫灭火器的反应原理:
B. 加入水中:
C. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:
D. 将水垢中转化为的原理:
14. 室温下,下列说法正确的是
A. 中和等浓度的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
B. 醋酸溶液的电离度分别为则
C. 溶液中,由水电离产生的和的乘积为
D. 溶液与溶液等体积混合,所得溶液pH大于或等于7.0
15. 硅锰电池是一种新型电池,其工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过)。下列说法正确的是
A. 电流从电极经过外电路流向电极
B. 电极的电极反应式为:
C. 若将质子交换膜换成阴离子交换膜,电解液换成NaOH溶液,电池使用寿命会延长
D. 放电时,导线上每通过电子,正极区溶液的质量增加
16. 重铬酸钾又名红矾钾,是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾为原料,采用电化学法制备重铬酸钾,制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳离子通过)。下列说法不正确的是
A. 惰性电极为阳极材料,电极上发生氧化反应
B. 右室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C. 阴极每生成气体,电路中转移个电子
D. 电解过程中阳极附近溶液pH变小
17. 在某温度时,将氨水滴入盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是
A. a点
B. 水的电离程度:
C. c点:
D. 时的电离常数为
18. 天然水体中与空气中保持平衡。已知,某溶洞水体中(X为或)与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 线Ⅳ代表与pH的关系
B. 的一级电离常数为
C. 时,
D. 溶洞水体中存在关系式:
19. 前四周期元素Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且Q、W、Y、Z不在同一周期。W的s能级电子数比p能级电子数多1;基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍;X与Y的最外层电子数相同;基态中有5个单电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. Z元素在周期表中的位置为第四周期第ⅧB族
C. 氢化物的沸点: D. 化合物和中Y原子的杂化方式相同
20. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
探究对分解的催化效果
在a、b两支试管中各加溶液,分别滴加溶液和溶液各5滴
a中产生气泡速率快于b
中,说明的催化
效果好于
B
向溶液中滴加溶液滴,充分反应后,再滴加几滴溶液
溶液变成血红色
证明与之间的反应属于可逆反应
C
用广泛pH试纸测NaClO
溶液的pH
NaClO水解呈碱性
D
向的混合稀溶液中滴入少量稀溶液
生成黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共4题,共50分)
21. 铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属,铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,请回答下列问题:
(1)Cu位于元素周期表的第4周期第______族,______区,基态原子核外电子占据______个原子轨道。
(2)高温下,固体中离子的稳定性:__________Cu+(填“<”“=”或“>”)。
(3)简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层电子中含有的未成对电子数有关,如呈黄色,呈绿色,呈蓝色等。预测为______色,判断依据是______。
(4)已知与结构相似,则HCN分子中键与键数目之比为______,其中C原子的杂化方式为______。中三种元素的电负性从大到小的顺序为______。
22. I.已知:时,三种弱酸的电离平衡常数如下表所示。
名称
碳酸
醋酸
草酸
化学式
(1)溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”);相同条件下,三者的酸性由强到弱的顺序是______。
(2)写出少量碳酸钠和过量草酸溶液反应的离子方程式:______。
(3)下列有关说法不正确的是______。
A. 草酸的电离方程式为:
B. 常温下,将草酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C. 草酸溶液中:
D. 溶液中:
Ⅱ.医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。实验原理:。测定方法如下:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到,再用标准溶液滴定。
(4)滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是______(填字母)。
A. B. C. D.
(5)滴定操作中______(填“需要”或“不需要”)指示剂,滴定终点的标志为______。
(6)下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏低的是______(填字母)。
A.盛装标准溶液的滴定管水洗后,未用标准液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,仍残留一定量水
C.配制标准溶液,定容时俯视刻度线读数
D.滴定前滴定管尖端无气泡,滴定后有气泡
E.读取标准溶液体积时,滴定前俯视读数,滴定终点时仰视读数
(7)若某次滴定时滴定管中的液面如图,其读数为______mL。
(8)滴定结果如表所示:
滴定
次数
标准溶液的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
1
0.70
20.72
2
0.20
21.20
3
1.42
21.40
已知酸性标准溶液物质的量浓度为,若按该滴定数据进行计算,则该血液中含钙量为______(保留两位有效数字)。
23. 氢能是一种重要的绿色能源,已知乙醇与水催化重整制氢发生以下反应,请回答下列问题:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应I自发进行的条件是______。
A. 高温 B. 高压 C. 低温 D. 低压
(2)反应Ⅲ的______;______(用含和的代数式表示)。
(3)恒温条件下,将和加入容积为的刚性密闭容器中发生反应,下列能说明反应已达平衡状态的是______。
A. B. 压强不再变化
C. CO的体积分数不再变化 D. 混合气体密度不再变化
(4)压强为下,和发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知CO的选择性]
①下列说法正确的是______。
A.图中a代表的选择性随温度的变化
B.其他条件不变,温度升高,反应增大,减小
C.加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时的转化率
D.时,反应达到平衡,则内
②随着温度的升高,的平衡产率出现先增大后减小的现象,试分析原因:__________。
(5)氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池,该电池负极的电极反应式为__________。
24. 湿法炼锌后的净化钴渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及,可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集,其工艺流程如下:
已知:常温下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的
9.2
8.3
2.8
8.2
请回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子排布式为______。
(2)“浸渣”的主要成分为______。
(3)步骤②中加入的目的是______;试剂X宜选用______(填下面的字母);步骤②调节的pH范围是______。
A. B. C.CoO D.
(4)利用上述表格数据,计算的_______。
(5)写出“沉钴”时发生反应的离子方程式:______。
(6)次磷酸钴广泛用于化学镀钴,以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴,原理如图:
①阴极的电极反应式:______。
②B处用的是______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
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