内容正文:
海南州高级中学2025~2026学年第一学期期末考试
高二化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:选择性必修1。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64
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. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的正极相连,使其受到保护
B. 室温下,若某酱油的pH=5,则该酱油中的为10-5 mol/L
C. 血浆中存在的缓冲体系,缓冲作用可以促使体系pH出现大幅度变化
D. “天舟五号”飞船搭载的燃料电池放电时主要将热能转化为电能
2. 下列电池工作时,电极质量均不发生改变的是
A. 银锌电池 B. 锌锰电池 C. 燃料电池 D. 铅蓄电池
3. 常温下,将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后,溶液的pH为
A. 等于8 B. 等于7 C. 接近7又小于7 D. 大于7而小于8
4. 在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,发生反应: 。增大SO2的浓度,平衡常数
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
5. 某学生欲实现的反应,设计了四个实验,如图所示。你认为可行的实验是
A. B. C. D.
6. 已知 ,则含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
A. 等于 B. 小于 C. 等于 D. 小于
7. 下列事实或操作与盐类水解无关的是
A. 明矾净水
B. 加热蒸干并灼烧溶液,得到固体
C. 焊接时用溶液除锈
D. 铵态氮肥(含)不能与草木灰(含)混合使用
8. 下列是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述正确的是
A. 取一锥形瓶,用待测溶液润洗两次
B. 直接向用蒸馏水洗净的酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
C. 左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
D. 两眼注视着滴定管内盐酸液面,直至滴定终点
9. 离子交换膜法电解饱和食盐水原理如图所示。下列说法错误的是
A. 阳极产生氯气,离子交换膜为阴离子交换膜
B. 阴极可以得到浓度较高的氢氧化钠溶液
C. 阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
10. 埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行保护。下列说法正确的是
A. 该过程中Mg发生析氢腐蚀
B. 将镁块换为锌块、锡块,铁都会受到保护
C. 该保护方法为牺牲阳极法
D. 镁块上发生的电极反应为
11. 工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是
A. PbSO4在水中存在溶解平衡:
B. 生成PbCO3的离子方程式为:
C. pH:滤液 < 饱和 Na2CO3溶液
D. 滤液中不存在Pb2+
12. 某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 反应②的活化能
B. 反应②中既有极性键断裂,又有非极性键断裂
C. 该反应过程中,反应速率主要由反应①决定
D. 反应①的焓变
13. 电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示,下列说法正确的是
A. 放电时,电极A发生的电极反应式:
B. 放电时,电极B上吸收达到“大气固碳”
C. 充电时,电池的总反应为
D. 放电时,电路中每通过1mol电子,正极区质量增加33g
14. 铬(VI)在溶液中能以多种形式存在。25℃时,调节初始浓度为0.1的溶液的pH,平衡时铬(VI)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数与pH的关系如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. pH=1时,溶液中
B. 加入少量水稀释,溶液中离子总数增加
C. 的为
D. pH=4时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。25℃时,浓度均为的和的缓冲溶液的。回答下列问题:
(1)写出水解的离子方程式:________________________。
(2)改变下列条件,能使稀溶液中的值增大的是________(填字母)。
a.升温 b.加入NaOH固体 c.稀释 d.加入固体
(3)该缓冲溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。
(4)明矾[化学式为]溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是________________________________(用离子方程式表示)。
(5)向稀的溶液中加入适量固体,其水解平衡向________(填“左”或“右”)移动,溶液酸性________(填“增强”或“减弱”)。
16. 以含镍废硫酸盐(含、、、、、、、等)为原料制取的工艺流程如图所示。
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
6.3
1.5
4.1
4.3
6.9
沉淀完全的pH
8.3
2.8
5.4
5.6
8.9
回答下列问题:
(1)“除铁”时,加入的目的是_________。得到的滤渣X为_________。
(2)“除铝、铬”时,调pH范围为_________。滤渣Y中含,其性质与类似,写出与NaOH反应的化学方程式:_________。
(3)“酸溶”过程使用的酸为_________;由“酸溶”得到的溶液制备晶体时,还需进行的操作流程是蒸发浓缩、冷却结晶、_________、洗涤、干燥。
(4)已知:反应的平衡常数。则_________。
17. 某兴趣小组设计了一个燃料电池,并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,如图所示,其中乙装置中为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲中通入氧气的电极是_________极(填“正”或“负”),甲装置中通甲烷气体生成的电极反应式是_________。
(2)乙装置中电解的总离子方程式为_________。
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为_________L;丙装置中阴极析出铜的质量为_________g。
(4)某同学利用铅蓄电池设计电解法制取漂白液或的实验装置如图所示。
①若用于制漂白液,电解质溶液为饱和食盐水,为电池的负极,则极上析出的气体为_________。
②若用于制,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用_________作电极。
18. 氨是最基本的化工原料之一,工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
键能()
946
436.0
390.8
反应 _________。
(2)时,在恒温恒容的密闭条件下充入,发生反应:,平衡常数为,反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示。
①若同一温度下,化学方程式改写为,则________(用表示)。表示浓度变化的曲线是________(填“A”“B”或“C”)。
②在内的平均反应速率为________。在该条件下反应的平衡常数为________(保留分数形式)。
(3)下列有关合成氨工业的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是________(填字母)。
A. 使用铁触媒,有利于和混合气体合成氨
B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C. 左右比室温更有利于合成氨的反应
D. 合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率
(4)在时,分别将和充入一个固定容积为的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中、与反应时间的关系如下表:
0
5
10
15
20
25
30
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下,若向同容积的另一容器中充入物质的量浓度均为的、、,则此时________(填“>”、“<”或“=”)。
②由上表中的实验数据计算得到“浓度-时间”的关系可用图中的曲线表示。在此温度下,若起始充入和,则反应刚达到平衡时,表示的曲线上相应的点为________(填字母)。
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海南州高级中学2025~2026学年第一学期期末考试
高二化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:选择性必修1。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64
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. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. 将海水中的钢闸门与外加直流电源的正极相连,使其受到保护
B. 室温下,若某酱油的pH=5,则该酱油中的为10-5 mol/L
C. 血浆中存在的缓冲体系,缓冲作用可以促使体系pH出现大幅度变化
D. “天舟五号”飞船搭载的燃料电池放电时主要将热能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.将钢闸门与外加直流电源的正极相连会使其成为阳极,发生氧化反应,加速腐蚀,而不是保护,A错误;
B.pH=5时,氢离子浓度,符合pH定义,B正确;
C.缓冲体系的作用是抵抗pH变化,防止大幅度变化,而不是促使变化,C错误;
D.燃料电池放电时将化学能转化为电能,不是主要将热能转化为电能,D错误;
故选B。
2. 下列电池工作时,电极质量均不发生改变的是
A. 银锌电池 B. 锌锰电池 C. 燃料电池 D. 铅蓄电池
【答案】C
【解析】
【详解】A项,银锌电池工作时,负极锌失电子发生氧化反应,负极质量减小,故A错误;B项,锌锰电池工作时,负极锌失电子发生氧化反应,负极质量减小,故B错误;C项,燃料电池工作时,燃料和氧化剂分别在负极和正极上反应,电极材料本身质量不变,故C正确;D项,铅蓄电池工作时,负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4,质量增加,正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,质量增加,故D错误。
3. 常温下,将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后,溶液的pH为
A. 等于8 B. 等于7 C. 接近7又小于7 D. 大于7而小于8
【答案】C
【解析】
【详解】常温下,pH=5的盐酸溶液,加水稀释1000倍,溶液接近中性,但溶液始终为酸性溶液,即溶液的pH无限接近7但永远不能到达7,故稀释1000倍,液的pH接近7又小于7,答案选C。
【点睛】pH=5的盐酸溶液,加水稀释1000倍,溶液接近中性,但溶液始终为酸性溶液为易错点。
4. 在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,发生反应: 。增大SO2的浓度,平衡常数
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】平衡常数表达式 仅取决于温度,与反应物浓度、压强、催化剂等因素无关。增大 浓度会使平衡向右移动,但温度不变,故 不变。故答案选C。
5. 某学生欲实现的反应,设计了四个实验,如图所示。你认为可行的实验是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该装置为电解池,Cu作阳极失电子,氢离子阴极得电子生成氢气,总反应为:,故A符合题意;
B.该装置为原电池,但铜为不活泼金属,不与稀硫酸反应,无法实现上述反应发生,故B错误;
C.该装置为电解池,C作阳极,水在阳极放电生成氧气,Cu作阴极,氢离子得电子生成氢气,实质是电解水,无法实现上述反应的发生,故C错误;
D.该装置为原电池,Fe比Cu活泼,Fe作负极,Cu作正极,电极总反应是铁置换氢气,故D错误;
故选:A。
6. 已知 ,则含的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量
A. 等于 B. 小于 C. 等于 D. 小于
【答案】D
【解析】
【详解】80.0 g 的物质的量为,与强酸完全中和放出热量,醋酸电离吸热,故最终放出的热量小于,故选D。
7. 下列事实或操作与盐类水解无关的是
A. 明矾净水
B. 加热蒸干并灼烧溶液,得到固体
C. 焊接时用溶液除锈
D. 铵态氮肥(含)不能与草木灰(含)混合使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶于水产生的发生水解:,生成的氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力,可吸附水中悬浮杂质并形成沉淀,从而净水,因此明矾净水与盐类水解有关,A错误;
B.在空气中加热蒸干并灼烧溶液时,该物质被氧气氧化:,该过程实质为氧化还原反应,不是盐类水解,因此该事实与盐类水解无关,B正确;
C.是强酸弱碱盐,其中发生水解:,溶液显酸性,铁锈的主要成分可与氢离子反应:,因此焊接时用氯化铵溶液除锈与盐类水解有关,C错误;
D.铵态氮肥中的与草木灰中的相互促进水解:,生成的氨逸出,导致氮元素损失,因此二者不能混合使用,这与盐类水解有关,D错误;
故选B。
8. 下列是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述正确的是
A. 取一锥形瓶,用待测溶液润洗两次
B. 直接向用蒸馏水洗净的酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
C. 左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
D. 两眼注视着滴定管内盐酸液面,直至滴定终点
【答案】C
【解析】
【详解】A.锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高,A错误;
B.洗净后的滴定管,使用前要用待装溶液润洗,B错误;
C.滴定时左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中颜色变化,C正确;
D.滴定过程中眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化,D错误;
答案选C。
9. 离子交换膜法电解饱和食盐水原理如图所示。下列说法错误的是
A. 阳极产生氯气,离子交换膜为阴离子交换膜
B. 阴极可以得到浓度较高的氢氧化钠溶液
C. 阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【答案】A
【解析】
【详解】A.阳极氯离子放电产生氯气,为防止生成的氯气和氢氧根离子反应,离子交换膜为阳离子交换膜,A错误;
B.阴极水电离出的氢离子放电,同时产生氢氧根离子,则阴极可以得到浓度较高的氢氧化钠溶液,B正确;
C.阴极水电离出的氢离子放电,反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C正确;
D.电解氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,D正确;
答案选A。
10. 埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行保护。下列说法正确的是
A. 该过程中Mg发生析氢腐蚀
B. 将镁块换为锌块、锡块,铁都会受到保护
C. 该保护方法为牺牲阳极法
D. 镁块上发生的电极反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据所给图示,金属接触碱性溶液,发生吸氧腐蚀,A错误;
B.锡不如铁活泼,锡铁形成原电池时,铁作负极,被腐蚀,B错误;
C.此装置中钢管道被保护的方法是牺牲阳极法,C正确;
D.镁作负极,发生的电极反应式为,D错误;
故选C。
11. 工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是
A. PbSO4在水中存在溶解平衡:
B. 生成PbCO3的离子方程式为:
C. pH:滤液 < 饱和 Na2CO3溶液
D. 滤液中不存在Pb2+
【答案】D
【解析】
【详解】A.PbSO4为难溶电解质,水溶液中存在沉淀溶解平衡:,故A正确;
B.PbSO4转化为PbCO3,加入可转化沉淀,发生转化为:,故B正确;
C.加入饱和碳酸钠溶液,参与沉淀转化,溶液碱性变弱,所以pH:滤液<饱和Na2CO3溶液,故C正确,
D.难溶电解质在水溶液中总会有一部分溶解,滤液中存在Pb2+,只是浓度较小,故D错误;
故选:D。
12. 某反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 反应②的活化能
B. 反应②中既有极性键断裂,又有非极性键断裂
C. 该反应过程中,反应速率主要由反应①决定
D. 反应①的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应②的反应物为中间产物,能量为 ,过渡态能量为 ,活化能 ,A不符合题意;
B.反应②中反应物含非极性键,含极性键C=O,因此断裂的键既有非极性键又有极性键,B不符合题意;
C.反应速率由活化能大的步骤决定,反应①的活化能,故E₁<E2,反应②更慢,速率由反应②决定,C符合题意;
D.反应①的焓变ΔH=产物能量-反应物能量 ,D不符合题意;
故选C。
13. 电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的,相关装置如图所示,下列说法正确的是
A. 放电时,电极A发生的电极反应式:
B. 放电时,电极B上吸收达到“大气固碳”
C. 充电时,电池的总反应为
D. 放电时,电路中每通过1mol电子,正极区质量增加33g
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,放电时,电极A为原电池的负极,锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为,电极B为正极,锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳,电极反应式为,则电池的总反应为;充电时,电极A为电解池的阴极,锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂,电极B为阳极,碳酸锂作用下碳在阳极失去电子发生氧化反应生成生成二氧化碳和锂离子,电池的总反应为。
【详解】A.由分析可知,放电时,电极A为原电池的负极,锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为,故A错误;
B.由分析可知,放电时,电极B为正极,锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳,电极反应式为,所以电极B上吸收二氧化碳可以达到“大气固碳”的目的,故B正确;
C.由分析可知,充电时,电池的总反应为,故C错误;
D.由分析可知,放电时,电极B为正极,锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳,电极反应式为,当有4mol电子转移时,有从电极移向电极,增加的质量为,则电路中每通过电子时,正极区质量增加,故D错误;
故选B。
14. 铬(VI)在溶液中能以多种形式存在。25℃时,调节初始浓度为0.1的溶液的pH,平衡时铬(VI)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数与pH的关系如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. pH=1时,溶液中
B. 加入少量水稀释,溶液中离子总数增加
C. 的为
D. pH=4时,溶液中
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,时,溶液中,A正确;
B.加入少量水稀释,溶液中,平衡正向移动,溶液中离子总数增加,B正确;
C.由图像可知,,,为,C正确;
D.时,根据电荷守恒可知溶液中,D错误;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。25℃时,浓度均为的和的缓冲溶液的。回答下列问题:
(1)写出水解的离子方程式:________________________。
(2)改变下列条件,能使稀溶液中的值增大的是________(填字母)。
a.升温 b.加入NaOH固体 c.稀释 d.加入固体
(3)该缓冲溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。
(4)明矾[化学式为]溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是________________________________(用离子方程式表示)。
(5)向稀的溶液中加入适量固体,其水解平衡向________(填“左”或“右”)移动,溶液酸性________(填“增强”或“减弱”)。
【答案】(1)
(2)d (3)
(4) ①. 酸 ②.
(5) ①. 右 ②. 增强
【解析】
【小问1详解】
为强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解生成和,水解的离子方程式为。
【小问2详解】
根据的水解平衡常数表达式 ,可变形得到 。
a项,升温促进水解,增大,减小,比值减小;
b项,加入固体,增大,平衡逆向移动,减小,而不变,故比值减小;
c项,加水稀释,溶液体积增大,平衡正向移动,但各微粒浓度均减小,即减小,而不变,故比值减小;
d项,加入固体,增大,平衡正向移动,增大,而不变,故比值增大。
因此选d。
【小问3详解】
等浓度的和混合溶液,溶液呈酸性,说明的电离程度大于的水解程度,因此溶液中;溶液显酸性,则;由于盐的浓度远大于弱酸电离出的氢离子浓度,故溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
【小问4详解】
明矾溶于水后,电离出的发生水解反应生成和,破坏了水的电离平衡,使溶液中,溶液呈酸性。其水解的离子方程式为。
【小问5详解】
向稀溶液中加入适量固体,溶液中反应物的浓度增大。根据勒夏特列原理,增加反应物浓度,水解平衡向正反应方向(即向右)移动;平衡右移生成了更多的,导致溶液中增大,溶液酸性增强。
16. 以含镍废硫酸盐(含、、、、、、、等)为原料制取的工艺流程如图所示。
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
6.3
1.5
4.1
4.3
6.9
沉淀完全的pH
8.3
2.8
5.4
5.6
8.9
回答下列问题:
(1)“除铁”时,加入的目的是_________。得到的滤渣X为_________。
(2)“除铝、铬”时,调pH范围为_________。滤渣Y中含,其性质与类似,写出与NaOH反应的化学方程式:_________。
(3)“酸溶”过程使用的酸为_________;由“酸溶”得到的溶液制备晶体时,还需进行的操作流程是蒸发浓缩、冷却结晶、_________、洗涤、干燥。
(4)已知:反应的平衡常数。则_________。
【答案】(1) ①. 将氧化为,便于在较低pH下形成沉淀除去 ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. 稀硫酸(或稀 ) ②. 过滤
(4)
【解析】
【分析】含镍废硫酸盐(含、、、、、、、等),“水溶”,过滤除去滤渣,滤液中加入硫化钠溶液 “除锌、铜”,反应生成硫化锌、硫化铜沉淀并过滤除去,所得滤液“除铁”时,加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+、并通过调节pH 产生Fe(OH)3沉淀过滤除去,故滤渣X为Fe(OH)3沉淀,所得滤液“除铝、铬”时,调pH,将 Al3+、Cr3+转化为Al(OH)3、Cr(OH)3沉淀并过滤除去,则滤渣Y为Al(OH)3、Cr(OH)3;所得滤液“除镁”时,加入氟化钠溶液以产生氟化镁沉淀并过滤除去,则滤渣Z为氟化镁,所得滤液“除锰”时,加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液,和锰离子反应生成二氧化锰沉淀,经过滤除去,所得滤液加入碳酸钠溶液“沉镍”,过滤出的沉淀加硫酸”酸溶”,得到NiSO4,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到,据此分析解题。
【小问1详解】
据分析,”除铁”时,加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于形成沉淀除去。得到的滤渣X为Fe(OH)3。
【小问2详解】
”除铝、铬”时,需将 Al3+、Cr3+转化为Al(OH)3、Cr(OH)3沉淀并沉淀完全,且Ni2+不发生沉淀,结合图表数据,则调pH范围为。滤渣Y中含Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3类似,根据氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠,Cr(OH)3与NaOH反应生成四羟基合铬酸钠,反应的化学方程式为:。
【小问3详解】
目标产物为,“酸溶“时要得到溶液,则制备晶体“酸溶”过程使用的酸为稀硫酸;由“酸溶”得到的溶液制备晶体时,采用冷却结晶法,则还需进行的操作流程是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问4详解】
已知:,反应的平衡常数,则,所以。
17. 某兴趣小组设计了一个燃料电池,并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,如图所示,其中乙装置中为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲中通入氧气的电极是_________极(填“正”或“负”),甲装置中通甲烷气体生成的电极反应式是_________。
(2)乙装置中电解的总离子方程式为_________。
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为_________L;丙装置中阴极析出铜的质量为_________g。
(4)某同学利用铅蓄电池设计电解法制取漂白液或的实验装置如图所示。
①若用于制漂白液,电解质溶液为饱和食盐水,为电池的负极,则极上析出的气体为_________。
②若用于制,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用_________作电极。
【答案】(1) ①. 正 ②.
(2)
(3) ①. 4.48 ②. 12.8
(4) ①. 氢气或 ②. 铁或Fe
【解析】
【小问1详解】
甲烷燃料电池中,氧气得电子发生还原反应,因此通入氧气的电极为正极;碱性电解质环境下,甲烷失电子生成,配平后电极反应式为。
【小问2详解】
乙装置为氯碱工业,电解饱和氯化钠溶液,在阳极放电生成,水电离的在阴极放电生成和,总离子方程式为。
【小问3详解】
标准状况下的物质的量为,反应转移电子,因此总转移电子为。 乙装置中Fe电极连接甲装置负极,为阴极,阴极反应为,生成,标况下体积为; 丙装置中阴极反应为,生成,质量为。
【小问4详解】
①为电源负极,A电极连接负极,为电解池阴极,电解饱和食盐水时,阴极水电离的放电,析出的气体为氢气(阳极B生成,与阴极生成的反应得到漂白液)。
②制备需要,因此阳极需要选用活性电极铁,阳极铁失电子生成,与阴极生成的结合得到。
18. 氨是最基本的化工原料之一,工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
键能()
946
436.0
390.8
反应 _________。
(2)时,在恒温恒容的密闭条件下充入,发生反应:,平衡常数为,反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示。
①若同一温度下,化学方程式改写为,则________(用表示)。表示浓度变化的曲线是________(填“A”“B”或“C”)。
②在内的平均反应速率为________。在该条件下反应的平衡常数为________(保留分数形式)。
(3)下列有关合成氨工业的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是________(填字母)。
A. 使用铁触媒,有利于和混合气体合成氨
B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C. 左右比室温更有利于合成氨的反应
D. 合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率
(4)在时,分别将和充入一个固定容积为的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中、与反应时间的关系如下表:
0
5
10
15
20
25
30
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下,若向同容积的另一容器中充入物质的量浓度均为的、、,则此时________(填“>”、“<”或“=”)。
②由上表中的实验数据计算得到“浓度-时间”的关系可用图中的曲线表示。在此温度下,若起始充入和,则反应刚达到平衡时,表示的曲线上相应的点为________(填字母)。
【答案】(1)+90.8
(2) ①. (或) ②. B ③. 0.006 ④. (3)B
(4) ①. > ②. B
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变,对于反应 ,其 ;
【小问2详解】
①当化学方程式的化学计量数减半时,其平衡常数变为原来的次方,即(或 );由图可知,A、B、C 浓度的变化量分别为、、,变化量之比为,对应、、的化学计量数之比,故表示 浓度变化的曲线是B;
②在内,的浓度变化量为,平均反应速率 ;平衡时,,,该条件下的平衡常数 ;
【小问3详解】
勒夏特列原理:如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动;
A.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.合成氨是气体分子数减小的反应,高压有利于平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.合成氨是放热反应,低温才有利于平衡正向移动,左右是为了保证催化剂的活性和较快的反应速率,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.循环操作是为了提高原料的利用率,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故答案选B;
【小问4详解】
①由表格数据可知,时反应达到平衡,此时 ,,根据反应方程式可知,消耗的为,平衡时 ,容器容积为,平衡浓度分别为 ,,,该温度下的平衡常数,若充入浓度均为的三种气体,浓度商 ,反应正向进行,故 ;
②起始充入和,相当于在原平衡的基础上增大压强(浓度加倍),压强增大,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短();同时平衡正向移动,根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱浓度的增加而不能抵消,因此平衡时的浓度大于原平衡浓度且小于原平衡浓度的两倍,即,结合图可知,符合时间小于且浓度在之间的点只有B。
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