精品解析:湖南岳阳市华容县2025-2026学年度第一学期期末监测试卷 高二化学试题
2026-09-01
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内容正文:
2025-2026学年度第一学期期末监测试卷
高二化学
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
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、科技密切相关。下列说法不正确的是
A. 我们可以利用手性分子的特点制造手性药物与手性催化剂
B. 节日燃放的烟花是观察到了原子的发射光谱
C. 合成氨反应为放热反应,故生产时尽可能采用更低的温度
D. 将水库铁闸与直流电源负极相连,是利用外加电流法保护金属
2. 下列表述正确的是
A. 水的电子式:
B. 轨道表示式违背了泡利不相容原理
C. 在基态多电子原子中,能级电子能量一定低于p能级电子能量
D. 元素周期表中可以把元素分成四个区,其中区元素全部是金属元素
3. 化学粒子之间的作用力种类很多,下列过程中没有破坏化学键的是
A. 氯化钠晶体溶入水 B. 氯化氢气体溶入水
C. 合成氨反应 D. 冰融化成水
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中将氨液化分离可提高原料利用率
B. 使用含氟的牙膏可以保护牙齿
C. 热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液除油污效果更好
D. 由、、组成的平衡体系加压后颜色变深
5. H2与ICl的反应分①②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是
A. 反应①、反应②均为吸热反应
B. 活化能:反应①<反应②
C. 反应速率;反应①>反应②
D.
6. 下列关于物质结构的说法正确的是
A. 第四周期元素中基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有3种
B. PCl3分子的空间结构与它的VSEPR模型一致
C. O3分子中的共价键是极性键,其分子为非极性分子
D. H2O的稳定性高,是因为水分子间存在氢键
7. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 含有的溶液中:、、、
C. 的NaOH溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
8. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C两点化学平衡常数:KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)<v(C)
9. 下列实验不能达到预期目的的是
A. 向乙烧杯中加入CaO,观察气体颜色探究勒夏特列原理
B. 滴定法测定未知浓度的NaOH溶液
C. 取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾,证明牺牲阳极法可保护Fe不被腐蚀
D. 利用此装置得到无水固体
10. 由氧化锌烟尘(主要含ZnO,还含CuO、Fe3O4等)制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如图。
下列说法正确的是
A. “除杂”时滤渣的成分只有铜
B. “除铁”时,可用ZnCO3代替ZnO
C. “氧化”时,为了加快反应速率,可以将溶液加热到很高的温度
D. 由“滤液”获得ZnSO4·7H2O的操作是直接蒸发结晶
11. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W>Y>Z
B. 第一电离能:Z>Y>Q
C. Z元素的氧化物对应的水化物为强酸
D. Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR模型为V形
12. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向5mL0.1mol/L溶液中加入5滴0.1mol/LNaCl溶液,振荡,再加入5滴0.1mol/LNaI溶液,再振荡
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀
B
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应的
C
常温下,用pH计分别测0.1mol/LNaA溶液和0.1mol/LNaB溶液的pH
pH: NaA>NaB
酸性:
D
向2mL0.01mol/L溶液中加入1mL0.01mol/LKI溶液,充分反应后,滴加KSCN溶液
溶液变红色
证明和之间的反应是可逆的
A. A B. B C. C D. D
13. 某同学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,装置如图所示。其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法错误的是
A. 通入O2的Pt极为正极,该电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-
B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠溶液
D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度可能减小
14. 常温下,用的NaOH溶液滴定的溶液所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A. 点①②③所示溶液中,水的电离程度最大的是③
B. 点②所示溶液中有:
C. 点③所示溶液中有:
D. 点①所示溶液中有:
二、非选择题(本4个大题,每空2分,共58分)
15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)①CF4的空间结构为_______形。
②比较下列微粒中键角的大小:①,②,③,④,键角从大到小排序:_______(用序号表示)。
(2)水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下:
①基态氯原子的电子排布式为_______,其电子的空间运动状态有_______种。
②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。
③比较物质的沸点:对羟基苯甲醛()_______邻羟基苯甲醛()(填“>”“<”或“=”)
(3)苯酚()具有弱酸性,下列物质中,常温下由大到小的排序为_______(用字母表示)
a. b.
c. d.
16. 具有广泛的用途。以菱镁矿(主要成分是,含少量、FeO等)为原料制备的工艺流程如下:
已知:常温下,部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
开始沉淀的pH
7.6
1.9
3.4
9.1
完全沉淀的pH
9.6
3.2
4.8
x
回答下列问题:
(1)“酸浸”时产生气体的分子式为_______。
(2)下列操作不能显著增大“酸浸”速率的是_______(填标号)。
A. 适当增大稀硫酸的浓度 B. 适当升高浸取液的温度
C. 增大压强 D. 将菱镁矿粉碎
(3)写出反应①的离子方程式:_______。
(4)“调pH”时,合适的pH是_______(填标号)。
A. 1.9 B. 3.4 C. 7.6 D. 9.6
(5)“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”为同一种操作,该操作名称是_______,“操作Ⅰ”得到“滤渣”的主要成分有_______(填化学式)。
(6)常温下,滴加氨水时,的浓度为时被认为完全沉淀,这时的pH为 _______(保留3位有效数字,已知:常温下,)。
17. 为了缓解温室效应,的捕捉与转化是当今环境研究的热点,科学家提出了多种回收和利用的方案。
方案1:利用制乙烯。
(1)一定条件下,可转化为乙烯:①
已知:②
③
则_______。
方案2:利用制备。
300℃时,向2L恒容密闭容器中充入和发生反应:,混合气体中的浓度与反应时间的关系如图所示。
(2)下列有关的说法正确的是(填序号)_______。
A. 容器内与水蒸气的物质的量之比为时,说明反应达到平衡状态
B. 容器内压强不变,说明反应达到平衡状态
C. 每断开键的同时断开键,说明反应达到平衡状态
D. 达到平衡后,分离出水蒸气,既能加快反应速率又能使平衡正方向移动
(3)从反应开始到恰好达到平衡时,的平均反应速率_______。
(4)计算:300℃时,反应的平衡常数_______。
(5)300℃时,如果该容器中有,则_______(填“>”、“<”或“=”)
方案3:通过制备重要化工原料甲醇,,利用甲醇可制成微生物燃料电池。
(6)电极B为_______极(填“正”或“负”)。
(7)负极的电极反应式为_______。
18. 酸、碱、盐均属于电解质,它们的水溶液中存在各种平衡。请根据相关信息回答下列问题。
(1)常温时,的水溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示):_______。
(2)室温下,经测的溶液,则_______ (填“>”、“=”、“<”)。
(3)已知AgCl固体在溶液中存在如下平衡:。在25℃时,AgCl的。现将足量AgCl固体分别放入下列液体中。充分搅拌后冷却到相同温度,浓度由大到小的顺序为_______(填序号)。
①100mL蒸馏水
②的溶液
③的溶液
(4)25℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题。
①的酸性由强到弱的顺序为_______。
②将少量气体通入NaClO溶液中,写出反应的离子方程式:___________。
(5)为了测定草酸晶体中的x值,某实验小组进行实验,步骤如下:
①称取1.260g草酸晶体,配成100mL溶液;
②取25.00mL该溶液加入锥形瓶内,再加入适量稀硫酸:
③用浓度为0.1000mol/L的标准溶液进行滴定,至滴定达到终点;
④重复实验。记录整理数据如下:
实验序号
V(溶液)
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
0.10
10.00
2
1.10
11.10
3
1.50
13.50
4
0.70
10.80
回答下列问题:(已知:
①滴定时,装标准溶液的玻璃仪器的名称是_______。
②经计算,草酸晶体中的_______。
③下列操作中,可能使所测x数值偏低的是_______(填编号)。
A.滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液
B.滴定前盛放草酸稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.装溶液滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
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2025-2026学年度第一学期期末监测试卷
高二化学
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
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、科技密切相关。下列说法不正确的是
A. 我们可以利用手性分子的特点制造手性药物与手性催化剂
B. 节日燃放的烟花是观察到了原子的发射光谱
C. 合成氨反应为放热反应,故生产时尽可能采用更低的温度
D. 将水库铁闸与直流电源负极相连,是利用外加电流法保护金属
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性分子具有特定的空间构型,利用其特点制造手性药物可提高药效、降低毒副作用,制造手性催化剂可实现不对称合成,A正确;
B.节日燃放烟花呈现的焰色是金属原子中电子从激发态跃迁回基态时释放能量产生的,属于原子的发射光谱,B正确;
C.合成氨反应虽为放热反应,但若温度过低,反应速率过慢,且工业合成氨所用的铁触媒的催化活性在左右最高,因此生产中采用适宜温度而非尽可能低的温度,C错误;
D.将水库铁闸与直流电源负极相连,铁闸作阴极被保护,该方法属于外加电流法的金属防护措施,D正确;
故答案选C。
2. 下列表述正确的是
A. 水的电子式:
B. 轨道表示式违背了泡利不相容原理
C. 在基态多电子原子中,能级电子能量一定低于p能级电子能量
D. 元素周期表中可以把元素分成四个区,其中区元素全部是金属元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.水是共价化合物,分子中氧氢之间为共价键,其电子式为,A错误;
B.泡利不相容原理为同一轨道中最多能容纳2个电子,且电子的自旋方向相反,所以该轨道表示式违背了泡利不相容原理,B正确;
C.同一能层的s能级电子能量一定低于p能级电子能量,对于不同能层的s能级不一定低于是p电子能量,如3s能级电子能量高于2p,C错误;
D.元素周期表中可以把元素分成五个区,s区除氢元素外都是金属元素,D错误;
故选B。
3. 化学粒子之间的作用力种类很多,下列过程中没有破坏化学键的是
A. 氯化钠晶体溶入水 B. 氯化氢气体溶入水
C. 合成氨反应 D. 冰融化成水
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠晶体为离子晶体,溶于水时电离出和,破坏了离子键,A不符合题意;
B.氯化氢为共价化合物,溶于水时电离出和,破坏了共价键,B不符合题意;
C.合成氨是和反应生成的化学变化,既有反应物内旧化学键的断裂,也有生成物中新化学键的形成,破坏了化学键,C不符合题意;
D.冰属于分子晶体,融化成水的过程仅破坏分子间作用力(含氢键),没有破坏化学键,D符合题意;
故选D。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中将氨液化分离可提高原料利用率
B. 使用含氟的牙膏可以保护牙齿
C. 热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液除油污效果更好
D. 由、、组成的平衡体系加压后颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应为可逆反应,液化分离会减小生成物浓度,平衡正向移动,提高原料利用率,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.牙齿中的羟基磷酸钙存在溶解平衡,含氟牙膏中的可结合相关离子生成更难溶的氟磷酸钙,使平衡正向移动,减少羟基磷酸钙溶解,保护牙齿,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.纯碱溶液中存在水解平衡,水解反应为吸热反应,升温平衡正向移动,浓度增大,碱性增强,除油污效果更好,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.反应反应前后气体分子数相等,加压后平衡不移动,颜色变深是因为加压导致容器体积减小,浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
5. H2与ICl的反应分①②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是
A. 反应①、反应②均为吸热反应
B. 活化能:反应①<反应②
C. 反应速率;反应①>反应②
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可知:反应①②中反应物的总能量大于生成物的总能量,因此二者均是放热反应,A错误;
B.活化能是反应物总能量与物质发生化学反应所需最低能量的差,根据图示可知反应①正反应的活化能大于反应②正反应的活化能,B错误;
C.根据选项B分析可知:反应的活化能:反应①>反应②;反应的活化能越大,发生反应需消耗的能量就越高,化学反应速率就越小,故反应速率:反应①<反应②,C错误;
D.反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差,根据盖斯定律知,反应①、反应②的焓变之和,D正确;
故合理选项是D。
6. 下列关于物质结构的说法正确的是
A. 第四周期元素中基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有3种
B. PCl3分子的空间结构与它的VSEPR模型一致
C. O3分子中的共价键是极性键,其分子为非极性分子
D. H2O的稳定性高,是因为水分子间存在氢键
【答案】A
【解析】
【详解】A.第四周期中,基态电子排布为,为,为,共3种符合条件的元素,A正确;
B.中心的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,因存在1对孤电子对,分子空间结构为三角锥形,二者不一致,B错误;
C.为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,C错误;
D.的稳定性由分子内键的键能决定,氢键是分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,与稳定性无关,D错误;
故答案选A。
7. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色溶液中:、、、
B. 含有的溶液中:、、、
C. 的NaOH溶液中:、、、
D. 由水电离出的的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.无色溶液中,可与发生络合反应而不能共存,同时为黄色,在无色溶液中不能共存,A项错误;
B.与可发生相互促进的水解反应而不能共存,B项错误;
C.的溶液中,所含的大量氢氧根、、、、均不反应,可大量共存,C项正确;
D.由水电离出的的溶液中,水的电离受到了抑制,此时溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,若溶液为酸性,与可发生氧化还原反应而不能共存,若溶液为碱性,亚铁离子、均与发生复分解反应而不能共存,D项错误;
答案选C。
8. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C两点化学平衡常数:KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)<v(C)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知温度升高,Y的体积分数增大,说明平衡正向移动,则正向为吸热反应,故A正确;
B.由图可知,增大压强,Y的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则m<n+p,故B正确;
C.对吸热反应来说,温度升高,K增大,KB<KC,故C错误;
D.A、C温度相同,C点压强大,则C点的速率大于A点,故D正确;
故选C。
9. 下列实验不能达到预期目的的是
A. 向乙烧杯中加入CaO,观察气体颜色探究勒夏特列原理
B. 滴定法测定未知浓度的NaOH溶液
C. 取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾,证明牺牲阳极法可保护Fe不被腐蚀
D. 利用此装置得到无水固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.烧瓶中存在平衡,该反应为放热反应,向乙烧杯中加入CaO,氧化钙和水反应放热,该平衡逆向移动,二氧化氮浓度增大,颜色加深,可以探究勒夏特列原理,A能达到目的;
B.滴定时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,B不能达到目的;
C.取Fe电极附近溶液滴加铁氰化钾,若Fe被保护,则滴加铁氰化钾后,不会生成蓝色沉淀,C能达到目的;
D.氯化镁可以水解,则在氯化氢的气流中加热可以抑制氯化镁的水解从而得到无水氯化镁固体,D能达到目的;
故选B。
10. 由氧化锌烟尘(主要含ZnO,还含CuO、Fe3O4等)制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如图。
下列说法正确的是
A. “除杂”时滤渣的成分只有铜
B. “除铁”时,可用ZnCO3代替ZnO
C. “氧化”时,为了加快反应速率,可以将溶液加热到很高的温度
D. 由“滤液”获得ZnSO4·7H2O的操作是直接蒸发结晶
【答案】B
【解析】
【分析】氧化锌烟尘(主要含ZnO,还含CuO、Fe3O4等)制备ZnSO4·7H2O,溶于稀硫酸,溶液中含,,,,加氧化为,加入除去,随后加入过量Zn粉,置换出,蒸发浓缩、冷却结晶得到ZnSO4·7H2O。
【详解】A.“除杂”步骤加入过量锌粉,锌与溶液中发生置换反应生成,且锌粉过量,因此滤渣成分为和剩余的,并非只有铜,A错误;
B.“除铁”的原理是加入试剂消耗溶液中,升高pH使完全水解为沉淀,且不引入新杂质;可与反应生成、和,作用与一致且不引入新杂质,可用其代替,B正确;
C.“氧化”步骤所用氧化剂为,温度过高时会大量分解,导致氧化效率下降,因此不能将溶液加热到很高温度,C错误;
D.目标产物含有结晶水,受热易失去结晶水,直接蒸发结晶无法得到该晶体,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的操作,D错误;
故答案选B。
11. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W>Y>Z
B. 第一电离能:Z>Y>Q
C. Z元素的氧化物对应的水化物为强酸
D. Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR模型为V形
【答案】B
【解析】
【分析】X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,电子排布式分别为、,则Q和Y分别为C和O,所以Z是N,由该物质的结构图可知,X原子只形成一个共价键,W的离子带一个正电荷,且X与W同主族,X的原子序数小于C、W的原子序数大于O,则X、W分别为H和Na.W、Y、Z分别为Na、O、N,综上,X为H,Q为C,Z为N,Y为O,W为Na。
【详解】A.由分析可知,Z、Y、W分别为N、O、Na,这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同,则核电荷数越大,离子半径越小,即简单离子半径:Z>Y>W,A项错误;
B.由分析可知,Q为C,Z为N,Y为O,同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大的趋势,但由于氮原子最外层的2p轨道为半充满,更不易失去电子,所以N的第一电离能比同周期相邻两元素的第一电离能大,即第一电离能:Z>Y>Q,B项正确;
C.Z为N,N的氧化物对应的水化物可以为亚硝酸或硝酸,亚硝酸为弱酸,硝酸为强酸,故N元素的氧化物对应的水化物不一定为强酸,C项错误;
D.Y为O,其简单氢化物为,其中心氧原子的杂化类型为,并且有两个孤电子对,故对应的VSEPR模型为四面体形,D项错误;
答案选B。
12. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向5mL0.1mol/L溶液中加入5滴0.1mol/LNaCl溶液,振荡,再加入5滴0.1mol/LNaI溶液,再振荡
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀
B
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变深
反应的
C
常温下,用pH计分别测0.1mol/LNaA溶液和0.1mol/LNaB溶液的pH
pH: NaA>NaB
酸性:
D
向2mL0.01mol/L溶液中加入1mL0.01mol/LKI溶液,充分反应后,滴加KSCN溶液
溶液变红色
证明和之间的反应是可逆的
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向5mL0.1mol/L溶液中加入5滴0.1mol/LNaCl溶液时,过量,再加入NaI溶液时,直接与过量的反应生成黄色沉淀,并非沉淀转化为,无法比较和的大小,A错误;
B.红棕色变深说明浓度增大,升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正向反应的,B错误;
C.等浓度的强碱弱酸盐溶液,pH越大说明对应弱酸根离子水解程度越大,根据“越弱越水解”规律,可知酸性,C正确;
D.该反应中过量,充分反应后仍有剩余的,滴加KSCN溶液变红无法证明反应存在限度,不能说明和的反应是可逆的,D错误;
故答案选C。
13. 某同学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,装置如图所示。其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法错误的是
A. 通入O2的Pt极为正极,该电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-
B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠溶液
D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度可能减小
【答案】A
【解析】
【分析】根据装置的特点,甲装置为燃料电池,乙、丙装置为电解池,通甲烷的一极为负极,通氧气的一极为正极,根据电解原理,Fe电极为阴极,石墨为阳极,精铜为阴极,粗铜为阳极,据此分析;
【详解】A.甲装置为燃料电池,通的极为正极,电解质为,电极反应式为,A项错误;
B.通的极为负极,即电极为阴极,电极反应式为,B项正确;
C.根据B项的分析及为阳离子交换膜,允许通过知,反应一段时间后,乙装置中铁电极区生成溶液,C项正确;
D.根据上述分析,精铜作阴极,电极反应式为,粗铜作阳极,电极反应式为,但粗铜中含有比活泼的金属,这些金属先失电子,使溶液的浓度减小,D项正确。
故选A。
14. 常温下,用的NaOH溶液滴定的溶液所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A. 点①②③所示溶液中,水的电离程度最大的是③
B. 点②所示溶液中有:
C. 点③所示溶液中有:
D. 点①所示溶液中有:
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸或碱会抑制水的电离,可水解的盐会促进水的电离,点③时NaOH和CH3COOH恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COO-水解促进水的电离,①②点均有未反应的CH3COOH,抑制水的电离,因此点①②③所示溶液中,水的电离程度最大的是③,A正确;
B.点②溶液的pH=7,呈中性,此时醋酸稍过量,溶质为CH3COONa和CH3COOH,结合物料守恒可知,B错误;
C.点③溶质仅为CH3COONa,由电荷守恒可得:,物料守恒可得:,联立可得质子守恒:,C正确;
D.点①加入10 mL NaOH溶液,溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,溶液呈酸性说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO⁻的水解程度,因此离子浓度大小为,D正确;
故选B。
二、非选择题(本4个大题,每空2分,共58分)
15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)①CF4的空间结构为_______形。
②比较下列微粒中键角的大小:①,②,③,④,键角从大到小排序:_______(用序号表示)。
(2)水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下:
①基态氯原子的电子排布式为_______,其电子的空间运动状态有_______种。
②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。
③比较物质的沸点:对羟基苯甲醛()_______邻羟基苯甲醛()(填“>”“<”或“=”)
(3)苯酚()具有弱酸性,下列物质中,常温下由大到小的排序为_______(用字母表示)
a. b.
c. d.
【答案】(1) ①. 正四面体 ②. ④>①>②>③
(2) ①. 1s22s22p63s23p5 ②. 9 ③. sp3 ④. >
(3)c>d>b>a
【解析】
【小问1详解】
①中中心原子C的价层电子对数为,且无孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为正四面体形。
②的价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,键角为;的价层电子对数为4,无孤电子对,空间结构为正四面体形,键角为;的价层电子对数为4,含有1对孤电子对,空间结构为三角锥形,孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,键角小于;的价层电子对数为2,无孤电子对,空间结构为直线形,键角为。因此键角从大到小排序为④>①>②>③。
【小问2详解】
①氯是17号元素,根据构造原理,其基态原子的电子排布式为。核外电子占据了1s(1个)、2s(1个)、2p(3个)、3s(1个)、3p(3个)共9个原子轨道,电子的空间运动状态数等于占据的轨道数,即有9种。
②对氯苯胺中氮原子与2个氢原子和1个碳原子形成3个键,且含有1对孤电子对,价层电子对数为,故氮原子的杂化方式为。
③对羟基苯甲醛的羟基和醛基距离较远,分子间易形成氢键,导致沸点升高;而邻羟基苯甲醛的羟基和醛基相邻,易形成分子内氢键,削弱了分子间的作用力,导致沸点降低。因此沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛。
【小问3详解】
酸性越强,其电离常数越大。
a.间甲基苯酚中,甲基为推电子基团,会使苯环电子云密度增大,导致酚羟基中键极性减弱,氢原子较难电离,酸性弱于苯酚(b>a);
c.间三氟甲基苯酚中,为强吸电子基团,会使苯环电子云密度降低,导致酚羟基中键极性增强,氢原子更易电离,酸性强于苯酚(c>b);
d.间三溴甲基苯酚中,也为吸电子基团,酸性强于苯酚(d>b)。但由于氟的电负性大于溴,的吸电子能力强于,故c的酸性强于d(c>d)。
综上所述,酸性强弱顺序为c>d>b>a,即常温下由大到小的排序为c>d>b>a。
16. 具有广泛的用途。以菱镁矿(主要成分是,含少量、FeO等)为原料制备的工艺流程如下:
已知:常温下,部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
开始沉淀的pH
7.6
1.9
3.4
9.1
完全沉淀的pH
9.6
3.2
4.8
x
回答下列问题:
(1)“酸浸”时产生气体的分子式为_______。
(2)下列操作不能显著增大“酸浸”速率的是_______(填标号)。
A. 适当增大稀硫酸的浓度 B. 适当升高浸取液的温度
C. 增大压强 D. 将菱镁矿粉碎
(3)写出反应①的离子方程式:_______。
(4)“调pH”时,合适的pH是_______(填标号)。
A. 1.9 B. 3.4 C. 7.6 D. 9.6
(5)“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”为同一种操作,该操作名称是_______,“操作Ⅰ”得到“滤渣”的主要成分有_______(填化学式)。
(6)常温下,滴加氨水时,的浓度为时被认为完全沉淀,这时的pH为 _______(保留3位有效数字,已知:常温下,)。
【答案】(1) (2)C
(3) (4)C
(5) ①. 过滤 ②.
(6)
【解析】
【分析】菱镁矿(主要成分是,含少量、FeO等)用稀硫酸酸浸生成CO2气体,溶液中含,和,加入H2O2将氧化为,加入的试剂X为氧化镁或碳酸镁等,调节溶液pH使铁离子、铝离子完全沉淀,过滤得到滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3,再向滤液中加入氨水反应生成氢氧化镁沉淀,经过滤得到固体,据此解答。
【小问1详解】
“酸浸”时,碳酸镁和稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,则产生的气体分子式为CO2;
【小问2详解】
A.增大反应物的浓度,反应速率增大,则适当增大稀硫酸的浓度,能显著增大“酸浸”速率,A不符合题意;
B.升高温度,反应速率增大,则适当升高浸取液的温度,能显著增大“酸浸”速率,B不符合题意;
C.增大压强对固体和溶液几乎无影响,反应速率几乎不变,不能显著增大“酸浸”速率,C符合题意;
D.将菱镁矿粉碎,接触面积增大,能显著增大“酸浸”速率,D不符合题意;
故选C。
【小问3详解】
反应①是在酸性环境下被氧化为,其离子方程式为:;
【小问4详解】
“调pH”时,使铝离子、铁离子全部转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,而镁离子不沉淀,则应调节4.8≤pH<9.1,合适的pH是7.6,故选C;
【小问5详解】
由分析可知,“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”为同一种操作,该操作名称是过滤,“操作Ⅰ”得到“滤渣”的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3;
【小问6详解】
常温下,滴加氨水时,的浓度为时被认为完全沉淀,,,,,这时。
17. 为了缓解温室效应,的捕捉与转化是当今环境研究的热点,科学家提出了多种回收和利用的方案。
方案1:利用制乙烯。
(1)一定条件下,可转化为乙烯:①
已知:②
③
则_______。
方案2:利用制备。
300℃时,向2L恒容密闭容器中充入和发生反应:,混合气体中的浓度与反应时间的关系如图所示。
(2)下列有关的说法正确的是(填序号)_______。
A. 容器内与水蒸气的物质的量之比为时,说明反应达到平衡状态
B. 容器内压强不变,说明反应达到平衡状态
C. 每断开键的同时断开键,说明反应达到平衡状态
D. 达到平衡后,分离出水蒸气,既能加快反应速率又能使平衡正方向移动
(3)从反应开始到恰好达到平衡时,的平均反应速率_______。
(4)计算:300℃时,反应的平衡常数_______。
(5)300℃时,如果该容器中有,则_______(填“>”、“<”或“=”)
方案3:通过制备重要化工原料甲醇,,利用甲醇可制成微生物燃料电池。
(6)电极B为_______极(填“正”或“负”)。
(7)负极的电极反应式为_______。
【答案】(1) (2)BC
(3)
(4)25 (5)>
(6)正 (7)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,③×3-②可得①,则=kJ/mol。
【小问2详解】
A.容器内与水蒸气的物质的量之比恒为时,容器内与水蒸气的物质的量之比为时,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中压强不断减小,当容器内压强不变时,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.每断开键的同时断开键,说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.达到平衡后,分离出水蒸气,平衡正向移动,但会导致反应速率减慢,D错误;
故选BC。
【小问3详解】
从反应开始到恰好达到平衡时,CH4的平均反应速率v(CH4)= =0.08mol/(L·min),相同时间内各物质的平均反应速率之比等于其化学方程式中化学计量数的比,则v(H2)=4 v(CH4)=4×0.08=。
【小问4详解】
列出三段式:
则300℃时,该反应的平衡常数K==25。
【小问5详解】
300℃时,如果该容器中有,则由于反应是在2L恒容密闭容器中进行,此时c(CO2)=0.5mol/L、c(H2)=1.0mol/L、c(CH4)=1.0mol/L、c(H2O)=2.0mol/L,浓度商Q=,说明反应未达到平衡,此时反应正向进行,因此>。
【小问6详解】
燃料电池装置中氢离子移向B电极,所以B是正极、A是负极。
【小问7详解】
负极甲醇失电子生成二氧化碳,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式是。
18. 酸、碱、盐均属于电解质,它们的水溶液中存在各种平衡。请根据相关信息回答下列问题。
(1)常温时,的水溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示):_______。
(2)室温下,经测的溶液,则_______ (填“>”、“=”、“<”)。
(3)已知AgCl固体在溶液中存在如下平衡:。在25℃时,AgCl的。现将足量AgCl固体分别放入下列液体中。充分搅拌后冷却到相同温度,浓度由大到小的顺序为_______(填序号)。
①100mL蒸馏水
②的溶液
③的溶液
(4)25℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
电离平衡常数
请回答下列问题。
①的酸性由强到弱的顺序为_______。
②将少量气体通入NaClO溶液中,写出反应的离子方程式:___________。
(5)为了测定草酸晶体中的x值,某实验小组进行实验,步骤如下:
①称取1.260g草酸晶体,配成100mL溶液;
②取25.00mL该溶液加入锥形瓶内,再加入适量稀硫酸:
③用浓度为0.1000mol/L的标准溶液进行滴定,至滴定达到终点;
④重复实验。记录整理数据如下:
实验序号
V(溶液)
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
0.10
10.00
2
1.10
11.10
3
1.50
13.50
4
0.70
10.80
回答下列问题:(已知:
①滴定时,装标准溶液的玻璃仪器的名称是_______。
②经计算,草酸晶体中的_______。
③下列操作中,可能使所测x数值偏低的是_______(填编号)。
A.滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准溶液
B.滴定前盛放草酸稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.装溶液滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)Al3+ +3H2OAl(OH)3+3H+
(2)> (3)②①③或②>①>③
(4) ①. 或 ②.
(5) ①. 酸式滴定管 ②. 2 ③. AD
【解析】
【小问1详解】
常温时,是强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解生成,使溶液呈酸性,其水解的离子方程式为:。
【小问2详解】
溶液中同时存在的电离平衡和水解平衡。室温下溶液呈酸性,说明的电离程度大于其水解程度,因此溶液中。
【小问3详解】
AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡:。
①在蒸馏水中,;
②在的溶液中,完全电离,;
③在的溶液中,,则。
因此,浓度由大到小的顺序为②①③(或②>①>③)。
【小问4详解】
①电离平衡常数越大,酸性越强。由表格数据可知电离常数大小为:,故酸性由强到弱的顺序为。
②由于酸性,根据强酸制弱酸原理,少量通入NaClO溶液中反应生成HClO和,离子方程式为:。
【小问5详解】
①溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,因此必须装在酸式滴定管中。
②分析滴定数据,第3次实验数据误差较大,应舍去。第1、2、4次实验消耗溶液的体积分别为、、,平均消耗体积为。待测液中消耗的。根据反应方程式可知,。则溶液中含有草酸的物质的量为。草酸晶体的摩尔质量,即,解得。
③根据计算过程可知,,若测得的偏低,说明计算出的偏大,即滴定消耗的溶液体积偏大。
A.滴定管未用标准液润洗,导致标准液被稀释,消耗体积偏大,偏低;
B.锥形瓶内有少量蒸馏水,不影响待测液中溶质的物质的量,对结果无影响;
C.开始仰视读数,结束俯视读数,导致读取的体积偏小,偏高;
D.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致读取的体积偏大,偏低;
故答案选AD。
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