内容正文:
东风高中2027届高二下学期二月月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题(每小题3分,共45分。每小题均只有一正确答案)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是
A. 去除锅炉水垢中的CaSO4,先用饱和Na2CO3溶液浸泡预处理,再用稀盐酸溶解
B. 纳米铁粉主要通过物理吸附作用除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+
C. 可用作自热食品发热包的原料
D. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
【答案】B
【解析】
【详解】A.锅炉水垢中的微溶于水且难溶于酸,先用饱和溶液浸泡可利用沉淀转化,将转化为更难溶、可与盐酸反应的,再加稀盐酸即可除去水垢,A正确;
B.纳米铁粉除去、、是利用铁的还原性,与重金属离子发生置换反应,属于化学变化,并非物理吸附作用,B错误;
C.与水反应生成时会释放大量热量,可作为自热食品发热包的原料,C正确;
D.聚合硫酸铁中的水解生成胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质实现净水,D正确;
故选B。
2. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4L(标准状况)氮气中含有7个电子
B. 1mol/LNa2CO3溶液中含2个Na+
C. 12g C60和C70混合物共含有个碳原子
D. 1L1mol/LNaCl溶液含有28个电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下22.4 L 的物质的量为1 mol,1个分子含14个电子,故1 mol 含14个电子,A错误;
B.未给出溶液的体积,无法计算的物质的量及数目,B错误;
C.和均由碳原子构成,12 g混合物中的物质的量,共含有个碳原子,C正确;
D.1 L 1 mol/L 溶液中除1 mol 外,溶剂也含有大量电子,总电子数远大于28,D错误;
故选C。
3. 常温下,下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是
A. 含有大量Fe3+的溶液中:Ca2+、S2-、、Br-
B. pH=0的溶液中:K+、Na+、、
C. 中性溶液中:Fe3+、Al3+、、Cl-
D. 无色透明溶液中:Mg2+、、、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有大量的溶液中,与会发生氧化还原反应,且与可生成沉淀,不能大量共存,A错误;
B.的溶液为强酸性溶液,含大量,与会发生反应生成沉淀、气体和水,不能大量共存,B错误;
C.中性溶液中,、会发生水解反应生成氢氧化物沉淀,不能大量存在,C错误;
D.无色透明溶液中,、、、之间不发生反应,且均为无色离子,能大量共存,D正确;
故选D。
4. 最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是
A. 得到的副产物有CO和CH2O(甲醛),其中相对较多的副产物为CO
B. 生成副产物CH2O时,反应的活化能较小
C. 制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D. 电催化还原制备甲醇过程中,阳极的电势比阴极电势高
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应历程可知副产物为和,生成的活化能为,远小于生成的活化能,活化能越小反应速率越快,故相对较多的副产物为,A正确;
B.生成副产物的活化能为,活化能较大,B错误;
C.制备甲醇的主反应中,过程的活化能为,是主反应各步骤中活化能最大的,反应速率最慢,决定主反应总速率,C正确;
D.电催化装置为电解池,阳极接外接电源正极、阴极接负极,阳极电势比阴极电势高,D正确;
故选B。
5. 类比法是化学上研究物质的重要方法之一,下列类比结果正确的是
A. 工业上电解熔融的MgCl2冶炼Mg,则电解熔融的AlCl3冶炼Al
B. NCl3中N原子是sp3杂化,BCl3中B原子也是sp3杂化
C. 将CuCl2溶液蒸干灼烧后得到CuO固体,则将FeCl3溶液蒸干灼烧后得到Fe2O3固体
D. 镁和铝与稀硫酸形成的原电池中镁作负极,则镁和铝与氢氧化钠溶液所形成的原电池中镁作负极
【答案】C
【解析】
【详解】A.是共价化合物,熔融状态下不导电,工业上通过电解熔融冶炼,A错误;
B.中原子价层电子对数为,为杂化;中原子价层电子对数为,为杂化,B错误;
C.和均为强酸弱碱盐,水解生成的易挥发,蒸干溶液得到对应的氢氧化物,灼烧后氢氧化物分解分别得到和,C正确;
D.稀硫酸为电解质时,活泼性强于,作负极;溶液为电解质时,可与反应而不反应,作负极,D错误;
故选C。
6. 下列实验中,对应的现象以及解释或结论都符合题意,且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论或解释
A
向0.1mol·L-1 MgSO4溶液中滴入过量NaOH溶液,再加几滴0.1mol·L-1 CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后有蓝色沉淀生成
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
B
将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧
铝箔熔化但不滴落下来
铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3的熔点高于Al
C
向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液
产生白色沉淀
酸雨中一定含有
D
向2mL 0.1mol·L-1的NaA溶液中滴加几滴甲基橙
溶液呈黄色
HA是弱酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH溶液过量,加入时直接与过量反应生成蓝色沉淀,无法证明是沉淀转化而来,不能比较和的大小,A错误;
B.铝易被氧化生成致密薄膜,且的熔点高于Al,加热时Al熔化但被膜包裹不会滴落,现象和结论具有因果关系,B正确;
C.新收集的酸雨中可能含有,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,也能与生成白色沉淀,无法证明酸雨中一定含有,C错误;
D.甲基橙的变色范围为时显黄色,若HA是强酸,NaA溶液呈中性,加入甲基橙也会显黄色,无法证明HA是弱酸,D错误;
故选B。
7. 在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是
A. 使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点
B. bc段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动
C. 0~10min的平均反应速率:
D. 保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时
【答案】A
【解析】
【详解】A.b点为400℃,反应10min时X的转化率还未达到平衡,若使用高效催化剂,反应速率增大,相同时间X的转化率增大,对应点在b点之上,但催化剂不影响平衡,故转化率不会大于d点,A正确;
B.bc段反应未达到平衡,不是升高温度平衡逆向移动造成的,可能是温度升高,催化剂失活,反应速率减小,B错误;
C.0~10min,X的转化量a、c点相同,由,得,C错误;
D.d点已达平衡状态,体系中,只有X是气体,温度不变,故K值不变,即,D错误;
故选A。
8. 下列说法中不正确的是
A. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
B. CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采取sp3杂化
C. H2O的熔沸点比H2S的熔沸点高是因为H—O比H—S更稳定
D. 由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,由相似相溶原理可知,水、乙醇、二硫化碳的分子极性依次减弱,A正确;
B.CCl2F2无同分异构体说明分子的空间结构为四面体形,分子中碳原子为单键碳原子,杂化方式为sp3杂化,B正确;
C.H2O的熔沸点比H2S的熔沸点高是因为H2O分子间存在氢键,使其沸点高于H2S,C错误;
D.由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物是过氧化钠,过氧化钠是含有非极性共价键的离子化合物,D正确;
故选C。
9. 下列有关说法正确的是
A. 第一电离能:N<O
B. 相同条件下,酸性:CF3COOH>CCl3COOH
C. 键角:BF3>CH4>H2O>NH3
D. CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的O,故第一电离能,A错误;
B.F的电负性大于Cl,吸电子诱导效应更强,使中羧基的键极性更强,更易电离出,故相同条件下酸性,B正确;
C.为杂化,键角120°;、、均为杂化,孤电子对越多对成键电子对斥力越大,键角越小,孤电子对数(2对)>(1对)>(0对),故键角顺序为,C错误;
D.溶于水时与水反应生成,存在共价键的断裂和形成,干冰升华仅改变分子间作用力,D错误;
故选B。
10. 在Fe2O3的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 容器内气体的压强不再发生变化时,该反应达到平衡状态
B. 反应一段时间后(未达平衡),Fe3O4会远远多于Fe2O3
C. 起始条件相同,其他条件不变,仅改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率降低
D. 反应i是该反应的决速步
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应前后气体总物质的量不相等,恒温恒容条件下气体压强与总物质的量成正比,压强不变说明各物质的量不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.反应ⅰ活化能高于反应ⅱ,反应ⅰ速率慢、反应ⅱ速率快,反应ⅰ生成的会被反应ⅱ快速消耗,不会大量积累,因此不会远远多于,B错误;
C.由能量图可知总反应正向为放热反应,绝热密闭容器中反应放热使温度升高,平衡逆向移动,和的转化率降低,C正确;
D.多步反应的决速步为活化能最高的步骤,反应ⅰ活化能更高,因此反应ⅰ是该反应的决速步,D正确;
故选B。
11. 下列有关比较中,大小顺序排列正确的是
A. 原子半径:N>O>F>Ne
B. 热稳定性:PH3>H2S>HBr>NH3
C. 沸点高低:NH3>AsH3>PH3
D. 结合H+的能力:>CH3COO->OH-
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期主族元素原子半径随核电荷数增大而减小,但为稀有气体,其原子半径为范德华半径(原子之间不形成化学键,只靠相互接触),范德华半径数值天然远大于同周期元素的共价半径,正确顺序为,A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,非金属性排序为,对应氢化物热稳定性应为,选项排序完全颠倒,B不符合题意;
C.分子间存在氢键,沸点显著高于、;和均为分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越强,沸点越高,因此沸点顺序为,排序正确,C符合题意;
D.酸的酸性越强,对应酸根离子结合的能力越弱,酸性排序为,因此结合的能力顺序应为,选项排序错误,D不符合题意;
故选C。
12. 利用电化学方法制备氨可以大大降低目前的热 Haber-Bosch 工艺产生的温室气体排放。下图所示为一种合成氨的方法,下列说法错误的是
A. 电子的移动方向由电极a 经导线到电极 b
B. 起到传输质子的作用
C. 反应过程中 Li3N的质量增加
D. 电极 b 发生的总反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据装置可知,电极a:H2→H+,氢元素化合价升高,根据原电池工作原理,电极a为负极,电极b为正极,电子从a极经导线流向b极,故A说法正确;
B.根据装置图可知,在电极a上结合H+,生成,然后在电极b上失去质子转化成,因此起到传输质子的作用,故B说法正确;
C.根据装置图可知,电极b右侧与Li3N反应生成、氨气、Li+,电极b左侧,Li+与氮气生成Li3N,因此Li3N在整个反应过程中,质量不变,故C说法错误;
D.根据C选项分析,电极b总反应为N2+6e-+6=6+2NH3,故D说法正确;
答案为C。
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同的电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Y的原子序数是W的2倍,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法一定正确的是
A. W的简单离子的半径比X的小
B. 氢元素与W形成的化合物不止一种
C. Z的氧化物的水化物的酸性一定比Y的强
D. Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素中原子半径最大的X为;与形成离子化合物水溶液呈中性的Z为;W原子序数小于,简单离子与电子层结构相同,且Y原子序数是W的2倍,故W可能为、、,对应Y分别为、、。
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,W的核电荷数小于,故W的简单离子半径大于X的,A错误;
B.W为时可形成多种烃类化合物,W为时可形成、等,W为时可形成、,氢元素与W形成的化合物均不止一种,B正确;
C.未指明是最高价氧化物对应的水化物,例如当Y是硫元素时,的酸性弱于,无法比较酸性强弱,C错误;
D.同主族从上到下非金属性减弱,同周期从左到右非金属性增强,W的非金属性强于Y,故Y的简单气态氢化物热稳定性比W的弱,D错误;
故选B。
14. 硒化锌(摩尔质量)是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构及沿z轴投影如图。已知晶胞参数为,O点原子分数坐标为.下列说法错误的是
A. 与最近且距离相等的有12个 B. 间距离为
C. Q点原子分数坐标为 D. 晶体密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.以顶点Se原子为对象,面心的Se原子与最近且距离相等的有12个,故A正确;
B.根据晶体结构图可知,间距离为对角线的距离,为;故B正确;
C.以O原子为原点时,由右图可知,Q点在X轴和Y轴的四分之三处,结合该晶胞的三维结构,Q点是在Z轴四分之三处,Q点原子分数坐标为;故C错误;
D.该晶胞中含有4个硒化锌,所以晶体密度为;故D正确;
故答案选C。
15. 室温条件下,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定HX、HY、HZ的溶液,三种酸溶液的体积均为20.00mL,浓度均为0.1000mol/L,滴定曲线如图所示。下列叙述错误的是
A. 常温下,HZ的酸性比HY强
B. 电离常数Ka(HX)的数量级为10-11
C. pH=7时,三种溶液中c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D. 恰好完全中和时,c(Z-)>c(Y-)>c(X-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同浓度的酸溶液,初始时的pH小于,说明电离出的浓度更大,酸性更强,A正确;
B.初始时的pH=6,,,,数量级为,B正确;
C.pH=7时,根据电荷守恒,三种溶液中分别有、、,由于三种酸酸性不同,pH=7时消耗的体积不同,溶液中不等,故,C错误;
D.恰好完全中和时,三种溶液溶质分别为、、,酸性,则阴离子水解程度,水解程度越大离子浓度越小,故,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最小的是_______(填标号)。
A. [Ne] B. [Ne] C. [Ne] D. [Ne]
(2)①CCl4在500℃以上时可以与水反应,产生有毒的光气(COCl2)。SiCl4常温遇水水解作用很激烈,产生浑浊和气体。造成两者水解差异的因素有___________(填标号)。
a.Si的原子半径更大 b.Si-Cl键的键能更大 c.Si-Cl键的极性更大
②光气分子中Cl-C-Cl的键角___________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲醛分子中H-C-H的键角,原因为_________________________________________________________________。
(3)BBr3的熔沸点比BF3的熔沸点高的原因为____________________________________________。
(4)基态Cl原子有_________种空间运动状态的电子,基态原子价电子排布式__________________,属于_______区(填“s”或“p”或“d”或“f”)。
(5)LiBH4由Li+和构成,LiBH4电子式为______________,Li、Be、B元素的电离能由大到小排列顺序为_____________________。
【答案】(1)C (2) ①. ac ②. 小于 ③. Cl的电负性比H大,光气中Cl-C成键电子对更偏向Cl,使C原子周围Cl-C成键电子对之间的排斥力小于甲醛中H-C成键电子对之间的排斥力,因此Cl-C-Cl键角更小
(3)和均为分子晶体,组成结构相似,的相对分子质量更大,分子间范德华力更强,因此熔沸点更高
(4) ①. 9 ②. ③. p
(5) ①. ②. Be>B>Li
【解析】
【小问1详解】
A.为的价电子排布,失去该电子是镁的第二电离能,A不符合题意;
B.为基态Mg原子的价电子排布,失去3s电子是镁的第一电离能,B不符合题意;
C.为激发态Mg原子,3p轨道能量远高于3s轨道,该高能级的单电子极易失去,所需能量远低于基态第一电离能,C符合题意;
D.为的激发态,失去该电子需要的能量高于激发态中性Mg失去3p电子的能量,D不符合题意;
故选C。
【小问2详解】
①a.Si原子半径更大,空的3d轨道可接受水分子中O的孤对电子,易被进攻发生水解;C原子半径小,的C无空轨道且被Cl完全包裹,难以被进攻,a正确;
b.Si-Cl键键能比C-Cl键小,该描述本身错误,b错误;
c.Si的电负性小于C,Si-Cl键极性更大,更易断裂发生水解,c正确;
故选ac。
②Cl的电负性比H大,光气中Cl-C成键电子对更偏向Cl,使C原子周围Cl-C成键电子对之间的排斥力小于甲醛中H-C成键电子对之间的排斥力,因此Cl-C-Cl键角更小。
【小问3详解】
和均为分子晶体,组成结构相似,的相对分子质量更大,分子间范德华力更强,因此熔沸点更高。
【小问4详解】
空间运动状态由能层、能级、原子轨道共同决定,基态Cl电子排布为,共占据1+1+3+1+3=9个原子轨道,对应9种空间运动状态的电子;价电子为最外层电子,排布式为;最后填充的电子在p轨道,属于p区元素。
【小问5详解】
是离子化合物,由Li⁺和正四面体构型的构成,电子式为;同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但Be的2s轨道全充满,为稳定结构,第一电离能大于相邻的B,因此第一电离能顺序为Be>B>Li。
17. 2019年诺贝尔化学奖用于奖励对锂离子电池的发展做出贡献的三位科学家。锂离子电池如今被用于各个领域,使一个无化石燃料的社会成为可能。LiFePO4是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO4的工艺流程:
已知:+H2SO4(浓)Li2SO4+↓。回答下列问题:
(1)LiFePO4含有锂、铁两种金属元素,它们焰色反应的颜色分别是_____________(填序号)。
A. 紫红色、无焰色反应 B. 黄色、无焰色反应
C. 黄色、紫色 D. 洋红色、黄绿色
(2)滤渣1的主要成分是__________________;向滤液1中加入适量的 CaCO3细粉用于消耗硫酸并将Fe3+转化为红褐色沉淀,若=3,反应的离子方程式为___________________________________。滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、________________________(填化学式),其中Fe(OH)3 脱水后可生成一种元素种类不变且摩尔质量为89g·mol -1的新化合物,其化学式为____________。
(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是__________________________。
(4)流程中加H2C2O4和FePO4,用于煅烧制备LiFePO4,该反应的化学方程式为___________________________。
(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2mol/L,向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol/L,此时是否有Mg3 (PO4)2沉淀生成?________________(列式计算说明)。已知FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)一种锂离子电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式:____________________________________________________________。
【答案】(1)A (2) ①. ②. ③. 、 ④. FeO(OH)
(3)减少的溶解损失
(4)
(5)恰好沉淀完全时,溶液中; 加入试剂后溶液体积增加1倍,此时; 浓度积,远小于,因此不会生成沉淀
(6)
【解析】
【分析】锂辉石(主要成分为,含少量铁、钙、镁)加入浓硫酸共热,根据已知信息可知得到的滤渣1主要成分为,滤液中的主要阳离子有;加入碳酸钙和石灰乳可以将过量的氢离子和Fe3+、Mg2+除去,滤渣2主要为、以及;滤液主要杂质离子有和;再加入碳酸钠将钙离子除去,得到硫酸锂和硫酸钠的混合溶液,蒸发浓缩后加入饱和碳酸钠溶液,趁热过滤得到碳酸锂沉淀;提纯后加入草酸和磷酸铁经煅烧得到。
【小问1详解】
锂的焰色为紫红色,铁元素无特征焰色反应,故选A。
【小问2详解】
根据题给已知反应,锂辉石和浓硫酸反应生成难溶的;当时,消耗水解产生的,促进完全水解为,配平后得到对应离子方程式:;后续加入石灰乳,可将溶液中杂质转化为沉淀,同时体系中大量会和引入的生成微溶的沉淀,二者均进入滤渣2;摩尔质量为,脱水后摩尔质量为,说明失去1分子,得到组成为的物质,摩尔质量恰好为。
【小问3详解】
已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,趁热过滤可避免温度降低时碳酸锂溶解度升高导致晶体溶解,从而减少的溶解损耗;
【小问4详解】
煅烧过程中作为还原剂,将+3价的Fe还原为中的+2价Fe,草酸被氧化为,结合原子守恒配平得到该反应式:。
【小问5详解】
恰好沉淀完全时,溶液中; 加入试剂后溶液体积增加1倍,此时; 浓度积,远小于,因此不会生成沉淀。
【小问6详解】
放电时为原电池,正极发生还原反应,高价态的得到电子,结合迁移过来的生成,电极反应式:。
18. I.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
准确称取4.1g烧碱样品。
(1)将样品配成250mL待测液,需要的仪器除了小烧杯、玻璃棒、量筒还需要____________________。
(2)取10.00mL待测液,用__________________量取。
(3)用0.2010mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,甲基橙作指示剂,滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视_______________________,至出现___________________________的现象时即到达滴定终点。
(4)根据下列数据,计算待测烧碱的纯度:_____________________。(保留两位有效数字)
滴定次数
待测液体积(mL)
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
0.10
22.10
第三次
10.00
4.00
24.10
(5)以下操作会造成测量结果偏高的是___________(填序号)。
①用蒸馏水冲洗锥形瓶
②在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
③读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
④装标准液之前,没有用标准液润洗滴定管
⑤滴定前有气泡,滴定后无气泡
Ⅱ.利用电解原理实现NaCl溶液的淡化。
(6)①电解时C接___________(填“正极”或“负极”)。
②C电极发生的电极反应式为_____________________________________________。
③若电解时电路中通过0.6mole-,则理论上乙池中溶液减少的质量为___________g。
【答案】(1)250mL容量瓶、胶头滴管
(2)碱式滴定管(或移液管)
(3) ①. 锥形瓶中溶液颜色的变化 ②. 溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复
(4)98% (5)②④⑤
(6) ①. 正极 ②. ③. 24.5
【解析】
【小问1详解】
配制250mL一定物质的量浓度的溶液,在烧杯中溶解样品、玻璃棒搅拌后,需要转移到250mL容量瓶中定容,定容后期需用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线;
【小问2详解】
待测液为烧碱溶液,呈碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,因此用碱式滴定管(或移液管)准确量取10.00mL体积的碱性溶液;
【小问3详解】
滴定时为及时判断终点,需注视锥形瓶中溶液颜色变化;甲基橙在碱性环境中为黄色,当盐酸将烧碱完全中和后,溶液突变为弱酸性,甲基橙变为橙色,且半分钟不褪色即达到滴定终点;
【小问4详解】
先处理盐酸体积数据:第一次消耗盐酸,第二次(偏差过大为异常数据,舍去),第三次,平均消耗盐酸体积为,根据,10mL待测液中,250mL溶液中,质量为,纯度为;
【小问5详解】
根据,偏大则结果偏高:
① 锥形瓶润洗不改变溶质的物质的量,无影响;
② 酸液滴在瓶外,导致读取的偏大,结果偏高;
③ 滴定前仰视、滴定后俯视,使读取的偏小,结果偏低;
④ 未润洗标准滴定管,标准液被稀释,滴定消耗的偏大,结果偏高;
⑤ 滴定前有气泡、滴定后无气泡,气泡体积被计入消耗的盐酸体积,偏大,结果偏高;
故选②④⑤;
【小问6详解】
①C电极上转化为,元素化合价升高,发生氧化反应,电解池中阳极接电源正极;
②C电极上失电子生成,则电极反应式为;
③当电路通过时,阳极消耗(质量),阴极消耗 (质量);此外,阳极反应中每转移还会消耗提供O原子生成BiOCl,故转移对应消耗(质量),因此,溶液减少的总质量为 。
19. 氮的化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)已知几种共价键的键能数据如下表所示:
共价键
键能/()
391
160
945
498
467
根据表格数据,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) _____________。
(2)向一恒温恒容密闭容器中充入一定量N2O4和N2H4,发生反应:2N2H4(g) +N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) 。下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 当气体平均摩尔质量不随时间变化时,达到平衡状态
B. 平衡后,充入惰性气体,平衡向右移动
C. 上述反应的正反应活化能大于逆反应活化能
D. 及时分离水蒸气,逆反应速率减小
(3)工业上,采用NH3还原NO法消除NO污染。一定条件下,向一恒容密闭容器中充入NH3和NO,在不同催化剂Cat1、Cat2、Cat3作用下发生反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) 。测得相同时间内NO的转化率随温度的变化如图1所示。
①a点时:__________(填“>”、“<”或“=”)。
②bc段NO的转化率随温度升高而降低,可能的原因是_________________________________。(任答一点)
(4)工业上用天然气处理NO2,消除NO2的污染。发生的反应为CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)。在一定温度下,向一恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生上述反应,起始时测得总压强为90kPa。N2的分压与时间的关系如图2所示。
①0~10min内CH4的分压变化速率为_________。
②该温度下,平衡常数Kp=______________。
(提示:用气体分压计算的平衡常数为Kp,)
【答案】(1)-591 (2)AD
(3) ①. > ②. 该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动或升高温度,催化剂活性降低等
(4) ①. 1.0 ②. 1.25
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变。
【小问2详解】
A.反应前后气体总质量不变,但气体总物质的量发生变化,因此平均摩尔质量是变量,当其不变时说明反应达到平衡状态,A正确;
B.恒温恒容下充入惰性气体,反应体系中各组分浓度不变,平衡不移动,B错误;
C.该反应,为放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,C错误;
D.及时分离水蒸气,生成物浓度减小,逆反应速率减小,D正确;
故选AD。
【小问3详解】
①a点时NO的转化率未达到该温度下的最大值,说明反应尚未达到平衡,正在正向进行,因此 。②该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,导致NO转化率降低(或温度过高导致催化剂活性降低)。
【小问4详解】
①起始时充入和,总压为,根据物质的量之比等于压强之比,起始,。由图可知,10min时生成的分压为,根据方程式可知消耗的分压也为,则。
② 平衡时各物质的分压分别为:,,,,;则该温度下的平衡常数。
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东风高中2027届高二下学期二月月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题(每小题3分,共45分。每小题均只有一正确答案)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是
A. 去除锅炉水垢中的CaSO4,先用饱和Na2CO3溶液浸泡预处理,再用稀盐酸溶解
B. 纳米铁粉主要通过物理吸附作用除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+
C. 可用作自热食品发热包的原料
D. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
2. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4L(标准状况)氮气中含有7个电子
B. 1mol/LNa2CO3溶液中含2个Na+
C. 12g C60和C70混合物共含有个碳原子
D. 1L1mol/LNaCl溶液含有28个电子
3. 常温下,下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是
A. 含有大量Fe3+的溶液中:Ca2+、S2-、、Br-
B. pH=0的溶液中:K+、Na+、、
C. 中性溶液中:Fe3+、Al3+、、Cl-
D. 无色透明溶液中:Mg2+、、、Cl-
4. 最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是
A. 得到的副产物有CO和CH2O(甲醛),其中相对较多的副产物为CO
B. 生成副产物CH2O时,反应的活化能较小
C. 制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D. 电催化还原制备甲醇过程中,阳极的电势比阴极电势高
5. 类比法是化学上研究物质的重要方法之一,下列类比结果正确的是
A. 工业上电解熔融的MgCl2冶炼Mg,则电解熔融的AlCl3冶炼Al
B. NCl3中N原子是sp3杂化,BCl3中B原子也是sp3杂化
C. 将CuCl2溶液蒸干灼烧后得到CuO固体,则将FeCl3溶液蒸干灼烧后得到Fe2O3固体
D. 镁和铝与稀硫酸形成的原电池中镁作负极,则镁和铝与氢氧化钠溶液所形成的原电池中镁作负极
6. 下列实验中,对应的现象以及解释或结论都符合题意,且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论或解释
A
向0.1mol·L-1 MgSO4溶液中滴入过量NaOH溶液,再加几滴0.1mol·L-1 CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后有蓝色沉淀生成
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
B
将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧
铝箔熔化但不滴落下来
铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3的熔点高于Al
C
向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液
产生白色沉淀
酸雨中一定含有
D
向2mL 0.1mol·L-1的NaA溶液中滴加几滴甲基橙
溶液呈黄色
HA是弱酸
A. A B. B C. C D. D
7. 在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是
A. 使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点
B. bc段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动
C. 0~10min的平均反应速率:
D. 保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时
8. 下列说法中不正确的是
A. 硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O>C2H5OH>CS2
B. CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采取sp3杂化
C. H2O的熔沸点比H2S的熔沸点高是因为H—O比H—S更稳定
D. 由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物
9. 下列有关说法正确的是
A. 第一电离能:N<O
B. 相同条件下,酸性:CF3COOH>CCl3COOH
C. 键角:BF3>CH4>H2O>NH3
D. CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
10. 在Fe2O3的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 容器内气体的压强不再发生变化时,该反应达到平衡状态
B. 反应一段时间后(未达平衡),Fe3O4会远远多于Fe2O3
C. 起始条件相同,其他条件不变,仅改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率降低
D. 反应i是该反应的决速步
11. 下列有关比较中,大小顺序排列正确的是
A. 原子半径:N>O>F>Ne
B. 热稳定性:PH3>H2S>HBr>NH3
C. 沸点高低:NH3>AsH3>PH3
D. 结合H+的能力:>CH3COO->OH-
12. 利用电化学方法制备氨可以大大降低目前的热 Haber-Bosch 工艺产生的温室气体排放。下图所示为一种合成氨的方法,下列说法错误的是
A. 电子的移动方向由电极a 经导线到电极 b
B. 起到传输质子的作用
C. 反应过程中 Li3N的质量增加
D. 电极 b 发生的总反应为
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同的电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Y的原子序数是W的2倍,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法一定正确的是
A. W的简单离子的半径比X的小
B. 氢元素与W形成的化合物不止一种
C. Z的氧化物的水化物的酸性一定比Y的强
D. Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
14. 硒化锌(摩尔质量)是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构及沿z轴投影如图。已知晶胞参数为,O点原子分数坐标为.下列说法错误的是
A. 与最近且距离相等的有12个 B. 间距离为
C. Q点原子分数坐标为 D. 晶体密度为
15. 室温条件下,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定HX、HY、HZ的溶液,三种酸溶液的体积均为20.00mL,浓度均为0.1000mol/L,滴定曲线如图所示。下列叙述错误的是
A. 常温下,HZ的酸性比HY强
B. 电离常数Ka(HX)的数量级为10-11
C. pH=7时,三种溶液中c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D. 恰好完全中和时,c(Z-)>c(Y-)>c(X-)
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最小的是_______(填标号)。
A. [Ne] B. [Ne] C. [Ne] D. [Ne]
(2)①CCl4在500℃以上时可以与水反应,产生有毒的光气(COCl2)。SiCl4常温遇水水解作用很激烈,产生浑浊和气体。造成两者水解差异的因素有___________(填标号)。
a.Si的原子半径更大 b.Si-Cl键的键能更大 c.Si-Cl键的极性更大
②光气分子中Cl-C-Cl的键角___________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲醛分子中H-C-H的键角,原因为_________________________________________________________________。
(3)BBr3的熔沸点比BF3的熔沸点高的原因为____________________________________________。
(4)基态Cl原子有_________种空间运动状态的电子,基态原子价电子排布式__________________,属于_______区(填“s”或“p”或“d”或“f”)。
(5)LiBH4由Li+和构成,LiBH4电子式为______________,Li、Be、B元素的电离能由大到小排列顺序为_____________________。
17. 2019年诺贝尔化学奖用于奖励对锂离子电池的发展做出贡献的三位科学家。锂离子电池如今被用于各个领域,使一个无化石燃料的社会成为可能。LiFePO4是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO4的工艺流程:
已知:+H2SO4(浓)Li2SO4+↓。回答下列问题:
(1)LiFePO4含有锂、铁两种金属元素,它们焰色反应的颜色分别是_____________(填序号)。
A. 紫红色、无焰色反应 B. 黄色、无焰色反应
C. 黄色、紫色 D. 洋红色、黄绿色
(2)滤渣1的主要成分是__________________;向滤液1中加入适量的 CaCO3细粉用于消耗硫酸并将Fe3+转化为红褐色沉淀,若=3,反应的离子方程式为___________________________________。滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、________________________(填化学式),其中Fe(OH)3 脱水后可生成一种元素种类不变且摩尔质量为89g·mol -1的新化合物,其化学式为____________。
(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是__________________________。
(4)流程中加H2C2O4和FePO4,用于煅烧制备LiFePO4,该反应的化学方程式为___________________________。
(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2mol/L,向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol/L,此时是否有Mg3 (PO4)2沉淀生成?________________(列式计算说明)。已知FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)一种锂离子电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式:____________________________________________________________。
18. I.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
准确称取4.1g烧碱样品。
(1)将样品配成250mL待测液,需要的仪器除了小烧杯、玻璃棒、量筒还需要____________________。
(2)取10.00mL待测液,用__________________量取。
(3)用0.2010mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,甲基橙作指示剂,滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视_______________________,至出现___________________________的现象时即到达滴定终点。
(4)根据下列数据,计算待测烧碱的纯度:_____________________。(保留两位有效数字)
滴定次数
待测液体积(mL)
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
0.10
22.10
第三次
10.00
4.00
24.10
(5)以下操作会造成测量结果偏高的是___________(填序号)。
①用蒸馏水冲洗锥形瓶
②在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
③读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
④装标准液之前,没有用标准液润洗滴定管
⑤滴定前有气泡,滴定后无气泡
Ⅱ.利用电解原理实现NaCl溶液的淡化。
(6)①电解时C接___________(填“正极”或“负极”)。
②C电极发生的电极反应式为_____________________________________________。
③若电解时电路中通过0.6mole-,则理论上乙池中溶液减少的质量为___________g。
19. 氮的化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)已知几种共价键的键能数据如下表所示:
共价键
键能/()
391
160
945
498
467
根据表格数据,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) _____________。
(2)向一恒温恒容密闭容器中充入一定量N2O4和N2H4,发生反应:2N2H4(g) +N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) 。下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 当气体平均摩尔质量不随时间变化时,达到平衡状态
B. 平衡后,充入惰性气体,平衡向右移动
C. 上述反应的正反应活化能大于逆反应活化能
D. 及时分离水蒸气,逆反应速率减小
(3)工业上,采用NH3还原NO法消除NO污染。一定条件下,向一恒容密闭容器中充入NH3和NO,在不同催化剂Cat1、Cat2、Cat3作用下发生反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) 。测得相同时间内NO的转化率随温度的变化如图1所示。
①a点时:__________(填“>”、“<”或“=”)。
②bc段NO的转化率随温度升高而降低,可能的原因是_________________________________。(任答一点)
(4)工业上用天然气处理NO2,消除NO2的污染。发生的反应为CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)。在一定温度下,向一恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生上述反应,起始时测得总压强为90kPa。N2的分压与时间的关系如图2所示。
①0~10min内CH4的分压变化速率为_________。
②该温度下,平衡常数Kp=______________。
(提示:用气体分压计算的平衡常数为Kp,)
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