精品解析:河南叶县高级中学等校2025-2026学年高二上学期期末考场错题训练(二)化学试题
2026-08-31
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内容正文:
高二化学考场错题训练(二)
注意事项:1.本卷满分100分,用时75分钟。
2.本卷主要内容:选择性必修1、选择性必修2第一章。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zn 65
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. 我国科学家研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内捕获和抗氧化能力。下列说法错误的是
A. Mg的L能层中不包含d能级
B. 和互为同位素
C. 成对电子数:
D. 基态Mg原子中,核外电子占据的最高能级是3s
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. Mg2+的结构示意图:
C. HClO的结构式:H-O-Cl D. 甲烷的空间填充模型:
3. 将汽车尾气(、)转化为的装置原理如图所示(两电极均为惰性电极),该装置工作时,下列说法正确的是
A. 能量转化形式主要为电能转化为化学能
B. R电极上的反应式为
C. M电极上发生氧化反应,得到电子
D. 电解质溶液中的由右侧往左侧迁移
4. 锰的氧化物具有较高的应用价值。下列说法正确的是
A. Mn位于元素周期表的第三周期
B. 基态O原子的核外电子有5种空间运动状态
C. 在化学反应中,只能用作催化剂
D. 与Mn同周期的元素原子中,基态Mn原子的未成对电子数最多
5. 利用与制备合成气(CO、),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用与制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
6. 下列有关电解质分类错误的是
选项
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
A
HCl
AgCl
B
C
NaCl
D
石墨
A. A B. B C. C D. D
7. 一定条件下反应,的反应速率与反应过程的曲线关系如图(设、、时刻均只改变一个条件)。下列说法正确的是
A. 的体积分数最大的一段时间为
B. 和时间段的体积分数相等
C. 时刻改变的条件是降低温度
D. 时间段平衡向正反应方向移动
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含O原子的数目为
B. 溶液中含有数小于
C. 与充分反应,生成的气体中含有的分子数为
D. 64 g铜与含的浓硫酸充分反应,转移的电子数为
9. 用生产某些含氯有机物时会生成副产物,利用下列反应可实现氯的循环利用: 。450℃下,在体积均为2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别充入4 mol 和1 mol 、8 mol 和2 mol 发生上述反应,达到平衡时,测得容器甲中的平衡转化率为a,容器乙中的平衡转化率为b.下列说法错误的是
A. 该反应反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 达到平衡时,分离出容器甲中的水,平衡将正向移动
C. 将容器乙的温度升高到500℃,反应速率增大,平衡常数减小
D. 平衡转化率:
10. 一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,(消耗转移的电子数)增大。下列说法正确的是
A. 常温下,该电池也能正常工作
B. 放电时,正极区的电极反应之一为
C. 充放电时,均移向Li电极
D. 熔融盐中的占比多少不影响充放电速率
11. 对于的溶液,溶液中各离子浓度由大到小的顺序依次为
A.
B.
C.
D.
12. 、、、和五种主族元素,原子序数依次增大,原子半径最小,短周期元素中的电负性最小,与、相邻,基态原子的能级与能级的电子数相等。下列说法正确的是
A. 加热条件下,的单质与的单质只能形成化合物
B. 、均为酸性氧化物
C. 与互为同素异形体
D. 常温下,溶液能使无色酚酞变蓝
13. 往锅炉中注入溶液浸泡,将水垢中的转化为,再用盐酸除去。下列说法错误的是
A. 实验室常用盐酸与反应来制备
B. 溶液中,
C. 某条件下,可转化为或晶体
D. 该过程涉及的反应有
14. 25℃时,用的盐酸滴定20.00mL浓度为的一元弱酸(HX)的钠盐(NaX)溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 点溶液中所含的分子有和
B. 点溶液中,
C. 点和点溶液中,水电离出的与之积相等
D. 的盐酸中,各离子浓度大小关系为:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某研究性学习小组用如图所示装置进行实验,探究原电池、电解池和电解制备钴的工作原理。一段时间后装置A的两极均有气体产生,且Fe电极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验,观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。
已知:①高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色;
②氧化性:Co2+>H+。
回答下列问题:
(1)能量的转化形式主要由化学能转化为电能的是装置________(填“A”“B”或“C”)。
(2)装置A中:
①石墨1上发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
②Fe电极上的电极反应式为________。
(3)装置B中,一段时间后:
①Ⅰ室中溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②Ⅱ室中的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③Co电极上的电极反应式为________。
(4)装置C中,电极的质量每增加3.2 g,同时左侧工作室溶液将________(填“增加”或“减轻”)________g。
16. 化学反应广泛存在于生产、生活及科学实验中,根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.用盐酸与溶液进行中和反应反应热的测定。
(1)按如图装置进行中和反应反应热的测定,图中还缺少的一种仪器是_______。
(2)实验中酸稍过量的原因为___________________。
(3)测得的实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.8
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.2
已知:反应后生成的溶液的比热容为溶液的密度为,忽略水以外各物质吸收的热量。
计算:所得中和反应反应热_______。
(4)下列操作不会导致实验结果出现偏差的是_______(填标号)。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C. 先用温度计测定NaOH溶液的温度,测量完成后用水洗净,擦干,再测量盐酸的温度
D. 将溶液取成了氨水
Ⅱ.在一定pH条件下,利用催化产生羟基自由基,产生的羟基自由基可处理含难降解有机污染物(p-CP)的工业废水。利用该法降解某有机污染物,并探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验数据如表所示(表中时间,是p-CP浓度降低所需时间)。
实验编号
溶液
含的溶液
蒸馏水
pH
温度
时间
V/mL
V/mL
V/mL
T/K
t/s
①
1.50
3.50
10.00
3
298
200
②
1.50
3.50
10.00
3
313
60
③
1.50
4.50
3
298
170
④
1.50
3.50
10.00
12
298
/
(5)______。
(6)设置实验①②的目的是_______,实验①条件下,p-CP的降解速率为_______。
(7)实验④在200s时没有检测到p-CP浓度的变化,其原因可能是__________________。
17. 氧族元素碲(Te)被称为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,还含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收贵金属,其工艺流程如图所示。
已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题:
(1)为了加快“酸浸1”的酸浸速率,可采取的措施有_______(填1种即可)。
(2)“酸浸1”时,控制酸的浓度使Cu2Te转化为TeO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)“酸浸2”时,发生反应的化学方程式为_______。
(4)若将回收后的部分Ag、Au加入盛有足量稀硝酸的烧杯中:
①烧杯中发生反应的化学方程式为_______。
②待反应停止后,过滤,洗涤。检验滤渣洗涤干净的操作为_______。
(5)进行“还原”一段时间后,所得溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)25℃时,向0.1 mol⋅L-1 Na2TeO3溶液中滴加盐酸,当溶液的pH=5.2时,_______。(已知:25℃时,H2TeO3的,)
(7)工业上也可用电解含NaOH的Na2TeO3溶液的方法获得Te(两电极均为惰性电极),电解过程中阴极上的电极反应式为_______。
18. 将0.5 mol 充入容积为5 L的恒容密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
回答下列问题:
(1)______(用含、的代数式表示),______(用含、的代数式表示)。
(2)对于反应Ⅱ,查阅资料可知,。反应Ⅱ的______(填“>”或“<”)0,______(填“低温”或“高温”)条件有利于该反应自发进行。
(3)5 min末,上述反应的反应体系均达到平衡状态,此时 mol·L-1, mol·L-1。
①混合气体中______g。
②反应前后混合气体的总压强之比为______。
③反应达到平衡后,混合气体的平均相对分子质量为______。
④反应Ⅰ的平衡常数______(写出计算式即可)。
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高二化学考场错题训练(二)
注意事项:1.本卷满分100分,用时75分钟。
2.本卷主要内容:选择性必修1、选择性必修2第一章。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zn 65
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. 我国科学家研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内捕获和抗氧化能力。下列说法错误的是
A. Mg的L能层中不包含d能级
B. 和互为同位素
C. 成对电子数:
D. 基态Mg原子中,核外电子占据的最高能级是3s
【答案】C
【解析】
【详解】A.L能层是第二电子层,只包含2s和2p能级,不包含d能级,A正确;
B.与的质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,B正确;
C.基态的核外电子排布为,3d轨道中有1对成对电子;基态的核外电子排布为,3d轨道中没有成对电子,因此成对电子数的正确关系为,C错误;
D.基态Mg原子的核外电子排布为,核外电子占据的最高能级是3s,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. Mg2+的结构示意图:
C. HClO的结构式:H-O-Cl D. 甲烷的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中子数为10的氧原子的质子数为8、质量数为18,核素符号为:,A错误;
B.镁离子的核电荷数为12,核外有2个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为:,B错误;
C.次氯酸是一元含氧酸,结构式为:H-O-Cl,C正确;
D.甲烷分子的空间构型为正四面体形,空间填充模型为:,D错误;
故选C。
3. 将汽车尾气(、)转化为的装置原理如图所示(两电极均为惰性电极),该装置工作时,下列说法正确的是
A. 能量转化形式主要为电能转化为化学能
B. R电极上的反应式为
C. M电极上发生氧化反应,得到电子
D. 电解质溶液中的由右侧往左侧迁移
【答案】B
【解析】
【分析】由题意,、失去电子发生氧化反应转化为,M为负极;R极氧气得到电子发生还原反应,R为正极;
【详解】A.能量转化形式主要为化学能转化为电能,A错误;
B.R电极上氧气得到电子发生还原反应,反应式为,B正确;
C.M电极上发生氧化反应,失去电子,C错误;
D.原电池电解质溶液中的阳离子由负极移向正极,故由左侧往右侧迁移,D错误;
故选B。
4. 锰的氧化物具有较高的应用价值。下列说法正确的是
A. Mn位于元素周期表的第三周期
B. 基态O原子的核外电子有5种空间运动状态
C. 在化学反应中,只能用作催化剂
D. 与Mn同周期的元素原子中,基态Mn原子的未成对电子数最多
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mn位于元素周期表的第四周期,A错误;
B.基态O的核外电子排布式为1s22s22p4,其中2p能级有3个轨道,且均有电子占据,所以核外电子有5种空间运动状态,B正确;
C.在化学反应中,还能用作氧化剂,C错误;
D.与Mn同周期的元素原子中,基态Cr原子的未成对电子数最多,D错误;
故本题正确答案选B。
5. 利用与制备合成气(CO、),反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 利用与制备合成气的反应方程式为
B. 属于吸热反应
C. 由反应的能量变化可知,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 该反应历程中,既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应历程的反应物为和,生成物为和,原子守恒配平可得反应方程式为,A正确;
B.该反应反应物总能量为,生成物总能量为,,反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,B正确;
C.该反应反应物总能量为,生成物总能量为,,为吸热反应,反应物键能总和生成物键能总和,故反应物的键能总和大于生成物的键能总和,C正确;
D.反应物和中仅含极性共价键,无非极性共价键的断裂,仅存在非极性共价键(键)的形成,D错误;
故本题选D。
6. 下列有关电解质分类错误的是
选项
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
A
HCl
AgCl
B
C
NaCl
D
石墨
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.是强酸,属于电解质;自身不能电离,属于非电解质;是盐,溶解部分完全电离,属于强电解质;是弱碱,部分电离,属于弱电解质,分类均正确,A不符合题意;
B.是强碱,属于电解质;自身不能电离,属于非电解质;是盐,属于强电解质;是弱酸,部分电离,属于弱电解质,分类均正确,B不符合题意;
C.是盐,属于电解质;自身不能电离,属于非电解质;是盐,属于强电解质;是弱酸,部分电离,属于弱电解质,分类均正确,C不符合题意;
D.石墨是碳单质,电解质和非电解质的研究范畴均为化合物,石墨既不是电解质也不是非电解质,分类错误,D符合题意;
故答案选D。
7. 一定条件下反应,的反应速率与反应过程的曲线关系如图(设、、时刻均只改变一个条件)。下列说法正确的是
A. 的体积分数最大的一段时间为
B. 和时间段的体积分数相等
C. 时刻改变的条件是降低温度
D. 时间段平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图表曲线关系,时刻改变条件时,平衡不移动,、时刻改变条件时,逆反应速率都大于正反应速率,平衡均向逆反应方向移动,的量逐渐减小,则的体积分数最大的一段时间为,A错误;
B.时刻改变条件时,平衡不移动,平衡状态与时间段一样,所以和时间段的体积分数是相等的,B正确;
C.时刻改变的条件逆反应速率增大,正反应速率不变,则改变的条件为增大三氧化硫浓度,不是降低温度,因为降低温度时,正、逆反应速率都要比原平衡速率小,C错误;
D.时刻改变条件后逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故答案为:B。
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含O原子的数目为
B. 溶液中含有数小于
C. 与充分反应,生成的气体中含有的分子数为
D. 64 g铜与含的浓硫酸充分反应,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2SO4溶液中溶质含4 mol 氧原子,但溶液中水也含大量氧原子,总氧原子数目远大于,A错误;
B.NaCN溶液中CN⁻会水解,导致其实际数目小于1 mol,即小于,B正确;
C.,但NO2部分转化为N2O4,分子总数小于,C错误;
D.浓硫酸与Cu反应时,随浓度降低反应停止,Cu未完全反应,转移电子数小于,D错误;
故选B。
9. 用生产某些含氯有机物时会生成副产物,利用下列反应可实现氯的循环利用: 。450℃下,在体积均为2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别充入4 mol 和1 mol 、8 mol 和2 mol 发生上述反应,达到平衡时,测得容器甲中的平衡转化率为a,容器乙中的平衡转化率为b.下列说法错误的是
A. 该反应反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 达到平衡时,分离出容器甲中的水,平衡将正向移动
C. 将容器乙的温度升高到500℃,反应速率增大,平衡常数减小
D. 平衡转化率:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应,为放热反应。根据放热反应定义:反应物总能量>生成物总能量,A正确;
B.为气态生成物。平衡时分离出水蒸气,生成物浓度降低,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,B正确;
C.升温,活化分子百分数上升,正逆反应速率均增大; 该反应放热,升温平衡逆向移动;平衡常数K只受温度影响,逆向移动则K减小,C正确;
D.乙投料是甲的 2 倍,恒容条件,相当于在甲平衡基础上加压。 反应正向气体分子数减少,加压平衡正向移动,转化率升高,因此b>a。即a>b表述错误,D错误;
故选D。
10. 一种可充放电电池的结构示意图如图所示。该电池放电时,产物为和,随温度升高,(消耗转移的电子数)增大。下列说法正确的是
A. 常温下,该电池也能正常工作
B. 放电时,正极区的电极反应之一为
C. 充放电时,均移向Li电极
D. 熔融盐中的占比多少不影响充放电速率
【答案】B
【解析】
【分析】Li-O2电池放电时,锂电极为负极,反应为Li-e-=Li+,多孔功能电极为正极,由题干信息“该电池放电时,产物为和”可知低温时发生反应,随温度升高Q增大,则正极反应应为O2+4e-=2O2-;充电时,锂电极为阴极,得到电子,多孔功能电极为阳极,或O2-失去电子,据此分析。
【详解】A.常温下,电解质呈固态,不能导电,故该电池不能正常工作,故A错误;
B.由分析可知,多孔功能电极为正极,低温时发生反应,随温度升高Q增大,则正极反应应为O2+4e-=2O2-,故B正确;
C.由分析可知,放电时K+移向多孔功能电极(正极),充电时K+移向Li电极(阴极),故C错误;
D.熔融盐中硝酸锂的质量分数影响离子浓度,离子浓度决定导电性,进而影响充放电时离子迁移速率,故D错误;
故答案选:B。
11. 对于的溶液,溶液中各离子浓度由大到小的顺序依次为
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】该盐在水中完全电离,电离方程式为。其中铵根离子发生微弱水解,水解平衡为。酸性环境会抑制该水解,但水解程度不为零,因此氢离子浓度略大于0.1 mol/L,铵根离子浓度略小于0.1 mol/L;按高中常规,硫酸根离子不水解,其浓度为0.1 mol/L,且酸性溶液中氢氧根离子浓度最小,所以各离子浓度由大到小的顺序为。
故选D。
12. 、、、和五种主族元素,原子序数依次增大,原子半径最小,短周期元素中的电负性最小,与、相邻,基态原子的能级与能级的电子数相等。下列说法正确的是
A. 加热条件下,的单质与的单质只能形成化合物
B. 、均为酸性氧化物
C. 与互为同素异形体
D. 常温下,溶液能使无色酚酞变蓝
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,则X为H元素,短周期中M电负性最小,则M为Na元素,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则Z的核外电子排布式为:1s22s22p4,则Z为O元素,Z与Y、Q相邻,则Y为N元素,Q为S元素,据此分析。
【详解】A.钠与氧气加热时生成,常温时生成,A错误;
B.Q为S,Z为O,和均为酸性氧化物,B正确;
C.X为H,Z为O,与是化合物,不互为同素异形体,C错误;
D.溶液是溶液,因水解使溶液呈碱性,能使酚酞变红,D错误;
故选B。
13. 往锅炉中注入溶液浸泡,将水垢中的转化为,再用盐酸除去。下列说法错误的是
A. 实验室常用盐酸与反应来制备
B. 溶液中,
C. 某条件下,可转化为或晶体
D. 该过程涉及的反应有
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室常用主要成分为的大理石与稀盐酸反应制备,A正确;
B.第一步水解常数,因此,由于的,故,B错误;
C.可与水结合生成带不同结晶水的晶体,包括和,C正确;
D.题目过程的核心沉淀转化反应就是微溶的和碳酸根反应生成更难溶的和硫酸根,对应所给的离子方程式正确,D正确;
故选B。
14. 25℃时,用的盐酸滴定20.00mL浓度为的一元弱酸(HX)的钠盐(NaX)溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 点溶液中所含的分子有和
B. 点溶液中,
C. 点和点溶液中,水电离出的与之积相等
D. 的盐酸中,各离子浓度大小关系为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.点时NaX与HCl 发生反应:,HX是一元弱酸,存在微弱电离,溶液中含有的分子为HX和H2O,A正确;
B.点盐酸加入量大于20.00 mL,完全反应后过量,反应后溶液中,Cl-来自HCl,加入盐酸的物质的量大于0.002mol,即,同一溶液体积相同,根据,得,B正确;
C.25℃时,水电离出的与溶液酸碱性相关,由溶液的pH可知,点H+浓度大于点,对水电离的抑制程度更大,且水电离的,抑制程度越大,水电离出的离子浓度越小,因此:点> 点,C错误;
D.在0.1000mol·L-1的盐酸中,HCl完全电离,c(Cl-)=0.1000mol·L-1。溶液中存在水的电离平衡,也会电离出H⁺,根据电荷守恒c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(H+)>c(Cl-)。酸性溶液中c(OH-)很小,离子浓度大小关系为:,D正确;
故答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某研究性学习小组用如图所示装置进行实验,探究原电池、电解池和电解制备钴的工作原理。一段时间后装置A的两极均有气体产生,且Fe电极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验,观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。
已知:①高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色;
②氧化性:Co2+>H+。
回答下列问题:
(1)能量的转化形式主要由化学能转化为电能的是装置________(填“A”“B”或“C”)。
(2)装置A中:
①石墨1上发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
②Fe电极上的电极反应式为________。
(3)装置B中,一段时间后:
①Ⅰ室中溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②Ⅱ室中的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③Co电极上的电极反应式为________。
(4)装置C中,电极的质量每增加3.2 g,同时左侧工作室溶液将________(填“增加”或“减轻”)________g。
【答案】(1)C (2) ①. 还原 ②.
(3) ①. 减小 ②. 增大 ③.
(4) ①. 增加 ②. 8.05
【解析】
【分析】装置A、B为电解池装置,C为原电池装置,据此分析:
【小问1详解】
三个装置中,只有装置C为自发进行氧化还原反应的原电池,原电池的能量转化主要是化学能转化为电能,装置A、B为电解池,能量转化为电能转化为化学能;
【小问2详解】
①装置C中Zn为负极,Cu为正极,因此装置A中Fe接正极,为阳极,石墨1接负极侧,为阴极。阴极发生得电子的还原反应;
②Fe在阳极被氧化生成紫红色,碱性环境下配平得到电极反应式;
【小问3详解】
装置B中Co接装置C的负极,为阴极,则石墨2为阳极:
① I室中阳极水放电:,生成的通过阳离子交换膜进入II室,但水不断被消耗,I室中浓度增大,因此pH减小。
② 阴离子向阳极移动,III室的通过阴离子交换膜进入II室,因此II室中浓度增大。
③ 已知氧化性,因此阴极优先得电子生成Co,电极反应式为;
【小问4详解】
装置C中Cu为正极,得电子生成Cu,电极质量增加,3.2g Cu的物质的量为,转移电子为。负极Zn发生反应,溶解生成进入左侧溶液,质量增加;为平衡电荷,从右侧溶液通过隔膜进入左侧,质量增加,因此左侧溶液总质量增加。
16. 化学反应广泛存在于生产、生活及科学实验中,根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.用盐酸与溶液进行中和反应反应热的测定。
(1)按如图装置进行中和反应反应热的测定,图中还缺少的一种仪器是_______。
(2)实验中酸稍过量的原因为___________________。
(3)测得的实验数据如下表:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
24.4
24.6
24.5
27.8
2
24.5
24.7
24.6
29.2
3
24.5
24.9
24.7
28.2
已知:反应后生成的溶液的比热容为溶液的密度为,忽略水以外各物质吸收的热量。
计算:所得中和反应反应热_______。
(4)下列操作不会导致实验结果出现偏差的是_______(填标号)。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C. 先用温度计测定NaOH溶液的温度,测量完成后用水洗净,擦干,再测量盐酸的温度
D. 将溶液取成了氨水
Ⅱ.在一定pH条件下,利用催化产生羟基自由基,产生的羟基自由基可处理含难降解有机污染物(p-CP)的工业废水。利用该法降解某有机污染物,并探究有关因素对该降解反应速率的影响。实验数据如表所示(表中时间,是p-CP浓度降低所需时间)。
实验编号
溶液
含的溶液
蒸馏水
pH
温度
时间
V/mL
V/mL
V/mL
T/K
t/s
①
1.50
3.50
10.00
3
298
200
②
1.50
3.50
10.00
3
313
60
③
1.50
4.50
3
298
170
④
1.50
3.50
10.00
12
298
/
(5)______。
(6)设置实验①②的目的是_______,实验①条件下,p-CP的降解速率为_______。
(7)实验④在200s时没有检测到p-CP浓度的变化,其原因可能是__________________。
【答案】(1)温度计 (2)保证NaOH完全被中和
(3) (4)C
(5)9.00 (6) ①. 探究温度对反应速率的影响 ②.
(7)在该条件下生成,并迅速被氧化成,不能使产生羟基自由基
【解析】
【小问1详解】
测定反应热还需要温度计;
【小问2详解】
酸稍微过量的目的是确保氢氧化钠完全被中和;
【小问3详解】
根据计算可得,第一次实验的温度差为3.3℃,第二次实验的温度差为4.6℃,第三次实验的温度差为3.5℃,第二次实验误差较大,舍去,平均温度差为3.4℃,实验中生成的水的物质的量为0.025 mol,中和反应反应热;
【小问4详解】
A.保温、隔热效果差,测得的反应热偏低,A错误;
B.分多次将氢氧化钠倒入盐酸中,会导致反应过程中热量散失较多,测得的反应热偏低,B错误;
C.将温度计洗净擦干后再测量盐酸的温度,对反应热的测量无影响,C正确;
D.氨水为弱碱,在水溶液中不会完全电离出氢氧根离子,测得的反应热偏低,D错误;
故本题选C;
【小问5详解】
根据对照实验的原则,各组溶液的总体积应该相同,故9.00;
【小问6详解】
实验①②除温度不同外其余条件均相同,设置目的为探究温度对p-CP降解反应速率的影响;实验①条件下,p-CP浓度降低所需时间为200 s,所以p-CP的降解速率为或;
【小问7详解】
工业废水在加入并调好pH后再加入溶液,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。实验④在200 s时没有检测到p-CP浓度的变化,其原因可能是在该条件下生成,并迅速被氧化成,不能使产生羟基自由基。
17. 氧族元素碲(Te)被称为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,还含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收贵金属,其工艺流程如图所示。
已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题:
(1)为了加快“酸浸1”的酸浸速率,可采取的措施有_______(填1种即可)。
(2)“酸浸1”时,控制酸的浓度使Cu2Te转化为TeO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)“酸浸2”时,发生反应的化学方程式为_______。
(4)若将回收后的部分Ag、Au加入盛有足量稀硝酸的烧杯中:
①烧杯中发生反应的化学方程式为_______。
②待反应停止后,过滤,洗涤。检验滤渣洗涤干净的操作为_______。
(5)进行“还原”一段时间后,所得溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)25℃时,向0.1 mol⋅L-1 Na2TeO3溶液中滴加盐酸,当溶液的pH=5.2时,_______。(已知:25℃时,H2TeO3的,)
(7)工业上也可用电解含NaOH的Na2TeO3溶液的方法获得Te(两电极均为惰性电极),电解过程中阴极上的电极反应式为_______。
【答案】(1)将铜阳极泥粉碎、升高温度、增大压强、加快搅拌速度等
(2)2:1 (3)4HCl(浓)+TeO2=TeCl4+2H2O
(4) ①. 3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O ②. 取少许最后一次洗涤液于试管中,滴入稀盐酸,若无白色沉淀生成,则说明洗涤干净
(5)变小 (6)
(7)
【解析】
【分析】由题给流程可知,向铜阳极泥中加入硫酸溶液、通入氧气酸浸,将碲化亚铜转化为硫酸铜和二氧化碲,银、金不反应,过滤得到含有硫酸铜的滤液和滤渣;向滤渣中加入浓盐酸酸浸,将二氧化碲转化为四氯化碲,过滤得到含有银、金的滤渣和四氯化碲溶液;向溶液中通入二氧化硫,将溶液中的四氯化碲还原为碲,过滤得到粗碲。
【小问1详解】
将铜阳极泥粉碎、升高温度、增大压强、加快搅拌速度等措施能加快酸浸1的浸出速率;
【小问2详解】
由分析可知,酸浸1时,加入硫酸溶液、通入氧气酸浸的目的是将碲化亚铜转化为硫酸铜和二氧化碲,反应的化学方程式为:Cu2Te+2O2+2H2SO4=2CuSO4+TeO2+2H2O,反应中铜元素、碲元素的化合价升高被氧化,碲化亚铜是反应的还原剂,氧元素的化合价降低被还原,氧气是氧化剂,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1;
【小问3详解】
由分析可知,酸浸2时,加入浓盐酸酸浸的目的是将二氧化碲转化为四氯化碲,反应的化学方程式为:4HCl(浓)+TeO2=TeCl4+2H2O;
【小问4详解】
①由题意可知,烧杯中发生的反应为银与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,反应的化学方程式为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;
②溶液中银离子能与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,则检验滤渣洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否含有银离子,具体操作为:取少许最后一次洗涤液于试管中,滴入稀盐酸,溶液中无白色沉淀生成,说明洗涤干净;
【小问5详解】
由分析可知,还原过程通入二氧化硫的目的是将溶液中的四氯化碲还原为碲,反应的离子方程式为:Te4++2SO2+4H2O=2SO+Te↓+8H+,则进行还原一段时间后,反应生成的氢离子会使所得溶液的pH变小;
【小问6详解】
由电离常数可知,溶液中==;
【小问7详解】
由题意可知,电解过程中阴极上发生的反应为水分子作用下亚碲酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成碲和氢氧根离子,电极反应式为:。
18. 将0.5 mol 充入容积为5 L的恒容密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
回答下列问题:
(1)______(用含、的代数式表示),______(用含、的代数式表示)。
(2)对于反应Ⅱ,查阅资料可知,。反应Ⅱ的______(填“>”或“<”)0,______(填“低温”或“高温”)条件有利于该反应自发进行。
(3)5 min末,上述反应的反应体系均达到平衡状态,此时 mol·L-1, mol·L-1。
①混合气体中______g。
②反应前后混合气体的总压强之比为______。
③反应达到平衡后,混合气体的平均相对分子质量为______。
④反应Ⅰ的平衡常数______(写出计算式即可)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. > ②. 高温
(3) ①. 43.2 ②. ③. 90 ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ-2反应Ⅱ,故;平衡常数遵循反应相减,常数相除、反应相乘,常数相乘的规则,则对应的反应Ⅲ的平衡常数。
【小问2详解】
反应Ⅱ为,,该反应是气体分子数增多的反应,混乱度增大,故;反应自发进行的条件是,已知、,需温度足够高(高温)时,项的数值才能超过,使,因此高温条件有利于反应Ⅱ自发进行。
【小问3详解】
①由反应Ⅲ:,生成,则反应的为0.1 mol,故剩余,所以混合气体中。
②恒温恒容下,压强比等于物质的量之比。根据①分析可知,生成的为0.1 mol,由反应Ⅱ:,反应后,则消耗的为0.05 mol,所以平衡时;初始总物质的量为0.5 mol,平衡时总物质的量为;故反应前后混合气体的总压强之比为。
③混合气体的平均摩尔质量为混合气体的总质量与混合气体的总物质的量之比。根据质量守恒定律可知,混合气体的总质量=初始质量,即,所以混合气体的平均摩尔质量为,故混合气体的平均相对分子质量为90。
④反应Ⅰ的平衡常数表达式为,已知平衡浓度 mol·L-1、 mol·L-1,根据①②分析可知,平衡时,故平衡浓度 mol·L-1,所以计算式。
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