内容正文:
2024~2025学年高二上学期期末考试
化学试题
(本试卷共二大题18小题,共8页;满分100分,考试用时75分钟)
注意事项:
1.本卷为试题卷。考生解题作答必须在答题卷(答题卡)上。答案书写在答题卷(答题卡)相应位置上(不能改动答题卡上的标题题号),在试题卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后,请将试题卷和答题卷(答题卡)一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 I 127
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
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. 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
【答案】B
【解析】
【分析】A.纯银器主要发生化学腐蚀;B.铁比锡活泼,易被腐蚀;C.海轮外壳连接锌块,锌为负极;D.防止金属被氧化,金属应连接电源的负极。
【详解】A. 银器表面变黑是因为银与空气中的氧气发生化学反应生成氧化银所致,属于化学腐蚀,故A正确;B. Fe比Sn活泼,所以当镀锡铁制品的镀层破损时,铁易被腐蚀,镀层不能对铁制品起保护作用,故B错误;C. 在海轮外壳连接锌块,锌比铁活泼,所以被腐蚀的是锌块,铁被保护,这种方法叫做牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;D. 钢管与电源的负极相连,则钢管作阴极,所以钢管中的铁不会被氧化而腐蚀,是外加电流的阴极保护法,故D正确;本题选B。
2. 下列说法正确的是
A. S(s)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH=a kJ·mol –1 ;S(g)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH=b kJ·mol –1 ,则 a<b
B. 常温下反应 2Na2SO3 (s)+O2 (g)=2Na2SO4 (s)能自发进行,则△H<0
C. 甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol–1 ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH 4 (g)+2O2 (g)=CO2 (g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol –1
D. HCl 和 NaOH 反应的中和热∆H=-57.3 kJ/mol,则 H2SO4和Ca(OH) 2 反应的中和热∆H=2×(-57.3)kJ·mol –1;
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由于E[S(g)]>E[S(s)],故气态硫完全燃烧后放出能量更多,故绝对值|a|<|b|,由于放热反应△H为负值,故a>b,A错误;
B.自发反应必须满足△H<0、△S>0至少一个条件,由于该反应△S<0,故△H<0,B正确;
C.CH4燃烧热对应燃烧产物H2O为液态,C错误;
D.中和热指生成1 mol H2O放出的热量,与几元酸、几元碱无关,故H2SO4与Ca(OH)2反应中和热△H=-57.3 kJ/mol,D错误;
故答案选B。
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启可乐瓶立刻泛起大量泡沫 B. MnO2催化分解双氧水制氧气
C. 氯化铁固体溶于浓盐酸配制溶液 D. 实验室用排饱和食盐水收集Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.可乐是碳酸饮料,里面存在二氧化碳与水反应的可逆反应,开启可乐瓶压强减小,平衡向生成二氧化碳的方向移动,立刻泛起大量泡沫,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.MnO2过氧化氢分解的催化剂,催化剂不能使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.氯化铁的水解反应是可逆反应,固体溶于浓盐酸配制溶液时,盐酸加入增大氢离子浓度,使水解平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.实验室用排饱和食盐水收集Cl2,饱和食盐水中氯离子浓度较大,会抑制氯气与水反应平衡的正向进行,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1 的溶液:、、、
B. 0.1 的溶液:、、、
C. 0.1 的溶液:、、、
D. 0.1 的溶液:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中含,存在时具有强氧化性,可将氧化为,不能大量共存,A错误;
B.溶液中含和,与反应生成沉淀,且与发生双水解反应生成沉淀和气体,不能大量共存,B错误;
C.溶液中含和,、、、与这两种离子及相互之间均不发生反应,能大量共存,C正确;
D.溶液中含,可与反应生成沉淀、与反应生成沉淀,且、均能与反应,不能大量共存,D错误;
故选C。
5. 下列实验操作对应的离子方程式错误是
A. 电解饱和MgCl2溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B. 向Al2(SO4)3溶液中滴入NaHCO3溶液:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
C. 向Na2S2O3溶液中滴入稀H2SO4溶液:2H++=S↓+SO2↑+H2O
D. 用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+(aq)
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解饱和MgCl2溶液生成Cl2、H2和Mg(OH)2沉淀,离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+ Mg(OH)2,故A错误;
B.向Al2(SO4)3溶液中滴入NaHCO3溶液发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2,离子方程式为:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,故B正确;
C.向Na2S2O3溶液中滴入稀H2SO4溶液生成S和SO2,离子方程式为:2H++=S↓+SO2↑+H2O,故C正确;
D.CaCO3的溶解度小于CaSO4,用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,CaSO4会转化为CaCO3,离子方程式为:(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+(aq),故D正确;
故选A。
6. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 和的混合气体中所含氮原子数为
B. 熔融的中含有个阳离子
C. 的溶液中含有的数目为
D. 的溶液中含有的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.NO2和N2O4的最简式都是NO2,所以计算46gNO2中所含原子数即可,46gNO2物质的量为1mol,因此和的混合气体中所含氮原子数为,故A正确;
B.硫酸氢钠熔融时电离产生的阳离子只有钠离子,熔融的物质的量为:,含有个阳离子,故B错误;
C.能够水解,因此的溶液中含有的数目小于,故C错误;
D.溶液体积未知,无法计算OH-的数目,故D错误;
故选A。
7. 实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2.已知:深蓝色溶液中生成了。下列说法正确的是
A. 0~5 s过程中,发生了氧化还原反应
B. 实验开始至30 s,溶液中发生的总反应离子方程式为:
C. 30~80 s过程中,Cr元素被氧化,一定是溶液中溶解的氧气所致
D. 80 s时,在碱性条件下,溶液中含铬微粒主要为
【答案】D
【解析】
【分析】本实验模拟工业含铬废水处理,以酸性溶液为处理对象,通过分步加入过量、,结合不同时间的实验现象与铬元素化合价变化,探究铬的转化规律。
【详解】A.0~5 s过程中,反应生成,Cr元素化合价均为+6,无化合价变化,未发生氧化还原反应,A错误;
B.初始溶液pH=2为酸性环境,反应不会生成,正确总反应离子方程式为,B错误;
C.30~80 s过程中,Cr元素被氧化,因加入的过量,也可能是过量在碱性条件下氧化,并非一定是溶解的氧气所致,C错误;
D.存在平衡,碱性条件下被消耗,平衡正向移动,溶液中含铬微粒主要为,D正确;
故选D。
8. 一种水性电解液Zn-离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,以存在]。电池放电时,下列叙述正确的是
A. Ⅱ区的通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅲ区Zn为电池的负极,发生还原反应
C. 电极反应:
D. 放电一段时间后,Ⅰ区和Ⅲ区溶液的pH均增大
【答案】C
【解析】
【分析】该电池中,Zn作为负极,失电子被氧化,在KOH溶液中转化为;作为正极,得电子被还原为。
【详解】A.原电池中阳离子向正极迁移,电极为正极位于Ⅰ区,因此Ⅱ区的应向Ⅰ区迁移,A错误;
B.为电池负极,负极发生失电子的氧化反应,不是还原反应,B错误;
C.电极为正极,Ⅰ区为酸性环境,电极反应式符合反应事实,原子、电子均守恒,C正确;
D.Ⅰ区正极反应消耗,pH增大;Ⅲ区负极反应消耗,pH减小,并非均增大,D错误;
故选C。
9. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以为载气,以恒定组成的、混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为;反应②为
B. -,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C. 时刻,副反应生成的速率小于反应②生成速率
D. 之后,生成的速率为0,是因为反应②不再发生
【答案】D
【解析】
【分析】图1循环:CaO捕获生成(反应①);与在催化剂下反应②,生成CaO、CO、; 图2:纵坐标是单位时间流出气体物质的量(流速);全程无,催化剂上有积碳(说明存在裂解副反应:,以此解答。
【详解】A.反应①:,反应②:,方程式原子守恒,A正确;
B.,流出量比CO多,且生成速率不变;反应②中CO和的化学计量数之比为1:1 ,若只有反应②,n()和n(CO)应相等,现在n()比n(CO)多,且生成速率不变,可能存在副反应:,B正确;
C.时刻:总生成速率 = 反应②生成速率 + 副反应生成速率。 反应②中,生成与CO的物质的量相等,图上,流速大于CO流速, CO全部来自反应②,所以反应②生成速率 = CO流速,副反应产速率 = 总速率 − CO速率,数值更小。 所以副反应生成速率小于反应②生成速率,C正确;
D.催化剂表面积碳覆盖活性位点,催化剂中毒失效,无法继续反应;时CO已经降到0,流出量上升,说明原料不再消耗,不是反应②本身不能发生,是催化剂被积碳盖住,反应停止,D错误;
故选D。
10. 不同温度下,在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO和,发生反应 。测得CO的平衡转化率的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 正反应速率:
B. 平衡常数:
C. a点时,再向容器中加入一定量CO,CO的平衡转化率一定增大
D. d点时,移除可使平衡正向移动且加快逆反应速率
【答案】A
【解析】
【分析】由于,升高温度时平衡将逆向移动,CO的平衡转化率减小,故。
【详解】A.由分析知,,同一压强下,升高温度,反应速率加快,所以;同一温度下,增大压强,反应速率加快,所以,故,A正确;
B.平衡常数只跟温度有关,该反应,则温度越高K越小,a、c温度相同且所处的温度在这四点中最低,所以Ka=Kc>Kd、Kb,因T3>T2,所以Kd>Kb,故Ka=Kc>Kd>Kb,B错误;
C.a点时,再向容器中加入一定量CO,CO的平衡转化率将减小,C错误;
D.d点时,若移除,体系中的浓度将降低,逆反应速率减小,平衡正向移动,D错误;
故选A。
11. 下列图示与对应的叙述相符的是(夹持装置已略去)
注:烧瓶中为和的混合气体
A.制备氢氧化铁胶体
B.验证温度对化学平衡的影响
C.中和反应反应热的测定
D.定量测定化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备氢氧化铁胶体应将饱和溶液滴入沸水中,向氨水中滴加饱和溶液会直接生成沉淀,A错误;
B.反应为放热反应,实验中仅温度为变量,通过两烧瓶内气体的颜色差异可验证温度对化学平衡的影响,B正确;
C.铜是热的良导体,使用铜制搅拌器会造成热量散失,中和反应反应热测定实验应使用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.该装置使用长颈漏斗,反应生成的会从长颈漏斗口逸出,无法准确测定生成气体的体积,定量测定反应速率应选用分液漏斗,D错误;
故选B。
12. 常温下,下列事实能说明是弱电解质的是
A. 在光照条件下易分解成和 B. 溶液的
C. 的电离方程式: D. 与溶液反应,可以得到
【答案】B
【解析】
【详解】A.在光照条件下分解只能证明其不稳定,不能证明是弱电解质,A项不选;
B.溶液的,说明发生了水解,使溶液呈碱性,即为弱酸,B项选;
C.的电离方程式:,说明为强电解质,不能证明为弱电解质,C项不选;
D.与溶液反应,可以得到,体现了的氧化性,D项不选;
故选B。
13. 下列实验操作、实验现象和所得结论描述正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有饱和溶液的试管中滴加稀盐酸,溶液变浑浊且有气体生成
说明生成了S和
B
向氨水中滴加少量溶液,无沉淀生成
与能大量共存
C
常温下,测得0.1 mol/L NaA溶液的pH大于0.1 mol/L 溶液的pH
酸性:HA<
D
向CuS的悬浊液中加入饱和溶液可生成浅红色沉淀(MnS为浅红色)
说明(MnS)<(CuS)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与稀盐酸反应生成、、和,生成的气体为不是,A错误;
B.氨水过量时,与反应生成可溶性的银氨络离子,因此无沉淀,但二者不能大量共存,B错误;
C.相同浓度的强碱弱酸盐溶液,pH越大说明酸根水解程度越大,对应弱酸的酸性越弱。的pH大于,说明酸性,而酸性强于,可推得,C正确;
D.加入饱和溶液时浓度很高,只要离子积就会生成沉淀,无法证明,实际,D错误;
故选C。
14. 室温条件下,将的溶液逐滴滴入溶液中。所得溶液随溶液体积的变化如图,下列说法正确的是
A. B. 的电离平衡常数约为
C. 该中和滴定可采用甲基橙作为指示剂 D. 点溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,0.1mol/LHB溶液的pH为3说明HB为弱酸,则10ml 0.1mol/LHB溶液与0.1mol/L氢氧化钠溶液恰好反应生成NaB,溶液呈碱性。
【详解】A.由分析可知,10ml 0.1mol/LHB溶液与0.1mol/L氢氧化钠溶液恰好反应生成NaB,溶液呈碱性,由图可知,点溶液呈中性,则滴入氢氧化钠溶液的体积小于10mL,故A错误;
B.由图可知,0.1mol/LHB溶液的pH为3,则HB的电离平衡常数Ka约为=10—5,故B正确;
C.由分析可知,HB为弱酸,则用氢氧化钠溶液滴定HB溶液时,应选用酚酞做中和滴定的指示剂,故C错误;
D.由图可知,点溶液呈中性,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(B—)+ c(OH—)可知,溶液中c(Na+)=c(B—),故D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. 16 ③. 66.7% ④. bc
(3) ①. bc ②. 放热 ③. ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多。de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,水煤气转化成甲醇的,热化学方程式为;
【小问2详解】
反应,该反应正方向气体分子数减小,增大压强,平衡正向进行,平衡时CH3OH的物质的量较大,由图可知,;在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,平衡时M点,,列出三段式,,平衡时一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.25mol、0.25mol,对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数;H2的转化率为;
下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是;
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH,描述的是正反应方向,不能说明达到化学平衡状态,a错误;
b.CH3OH的体积分数不再改变,表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,b符合题意;
c.随着反应的进行,混合气体的体积不断发生改变,体积可变的恒压密闭容器的体积不断发生变化,则当密闭容器的体积不再改变,反应达平衡状态,c符合题意;
故选bc;
【小问3详解】
由图可知,b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值,则尚未达到化学平衡状态,反应达到平衡后,随着温度的升高,d点平衡逆向进行,一氧化碳转化率降低;由图可知,温度超过一定数值后,随着温度的升高,一氧化碳的转化率降低,说明该反应为放热反应;曲线ac段和de段的变化趋势不同,从反应速率和平衡角度说明:ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多。de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低。
16. 某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe,一种综合回收的工艺流程如图所示:
已知:常温下,,,。
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”浸出液中金属阳离子主要有、、_______;浸渣的主要成分为_______(填化学式)。“氯化浸出”时温度不宜过高或过低的原因是_______。
(2)写出“还原”中Fe与反应的化学方程式:_______。
(3)常温下,为使完全沉淀,“调pH”时应使溶液pH不低于_______(结果保留1位小数)。
(4)“氧化”时为检验是否已被充分氧化,可取样滴加_______(填化学式)溶液。
(5)写出“沉铁”时发生反应的离子反应方程式:_______。
(6)受热后可制得物质A,写出物质A的一种用途:_______。
【答案】(1) ①. ②. ③. 温度过高,的溶解度变小,反应不充分,温度过低,反应速率慢
(2)
(3)2.6 (4)
(5)
(6)制油漆、炼铁等(答案合理即可)
【解析】
【分析】废合金加入硫酸溶液、通入氯气,氯化浸出,除去浸渣,浸液加入铁锡合金粉进行还原得到铜和Sn2+,溶液中调节pH后过滤得到Sn(OH)2,滤液进一步氧化,再加入碳酸氢铵沉铁,产生CO2,同时生成Fe(OH)3。
【小问1详解】
氯气与铁反应得到,所以还有的金属阳离子为;对比和的,更难溶,所以浸渣的成分为;气体的溶解度随温度增大而降低,温度过高,Cl2的溶解度变小,反应不充分,温度过低,反应速率过慢;
【小问2详解】
分析流程,“还原”反应后的生成物为和,故反应的化学方程式为;
【小问3详解】
,若,,所以;
【小问4详解】
遇溶液产生蓝色沉淀,若被完全氧化,则无明显现象;
【小问5详解】
根据流程,与发生相互促进的水解反应,生成物为和,可知离子方程式为;
【小问6详解】
氢氧化铁受热后得到的物质A为氧化铁,可用于炼铁和制油漆等。
17. 实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。
(1)实验原理:用如图1所示装置,使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2,反应的离子方程式为_____。MnO(OH)2中Mn元素的化合价是_____。再用I-将生成的MnO(OH)2还原为Mn2+,反应的离子方程式为:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,反应方程式为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6.
(2)实验步骤
①打开止水夹a和b,从A处向装置内鼓入过量N2,此操作的目的是_____;
②用注射器抽取某水样20.00mL从A处注入锥形瓶;
③再分别从A处注入适量NaOH溶液及过量的MnSO4溶液;
④完成上述操作后,关闭a、b,将锥形瓶中溶液充分振荡。该步操作的目的是_____;
⑤打开止水夹a、b,分别从A处注入足量NaI溶液及适量的硫酸溶液;
⑥重复④的操作。
⑦取下锥形瓶,向其中加入2~3滴淀粉指示剂;
⑧用0.005mol·L-1Na2S2O3滴定至终点。滴定达到终点的现象是_____。
(3)数据分析
①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积如图2所示。则此水样中氧(O2)的含量为_____(单位:mg·L-1)。
②滴定前若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管,则测得水样中O2的含量将_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③实验中加入适量的H2SO4使溶液pH控制在合适范围。其原因是_____。
【答案】(1) ①. 2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2 ②. +4
(2) ①. 赶走装置内空气,避免空气中的O2参与反应 ②. 使水中的氧气被充分吸收 ③. 当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,锥形瓶内溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复为原色
(3) ①. 9.4mg·L-1 ②. 偏大 ③. 若酸不足,则MnO(OH)2不能全部转变为Mn2+,而酸过量时,滴定过程中Na2S2O3可与酸反应
【解析】
【小问1详解】
溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2,反应离子方程式为:2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2;根据化合价代数和为0.可知MnO(OH)2中Mn元素的化合价是+4,故答案为:2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2;+4;
【小问2详解】
①由于测定的是水样中氧气含量,必须将装置中的空气赶走,避免干扰测定结果,故答案为:排出装置内的空气,避免空气中O2的干扰;
④关闭a、b,防止空气进入锥形瓶,防止水中溶解的氧逸出进入安全瓶,将锥形瓶中溶液充分振荡,使反应充分进行,故答案为:防止空气进入锥形瓶,防止水中溶解的氧逸出进入安全瓶,并使反应充分进行;
⑧用0.005mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,滴定终点的现象是:滴入最后半滴标准液,溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色,故答案为:滴入最后半滴标准液,溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;
【小问3详解】
①反应消耗Na2S2O3标准溶液体积为6.20mL-1.50mL=4.70mL,发生的反应有:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2、MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,可得关系式为:O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,1000mL水样中含有的氧气的物质的量是:n(O2)=n(Na2S2O3)×=×0.005mol•L-1×0.0047L×50=2.9375×10-4mol,氧气的质量为:2.9375×10-4mol×32g/mol=0.0094g=9.4mg,此水样中氧(O2)的含量为9.4mg•L-1,故答案为:9.4;
②若未用Na2S2O3 标准溶液润洗滴定管,会导致标准液的浓度减小,消耗的标准液的体积增大,测定结果偏大,故答案为:偏大;
③由于加入稀H2SO4使MnO(OH)2与I-充分反应,但加入稀H2SO4的量时不宜过多,否则后续滴定过程中Na2S2O3与过量的酸反应导致消耗的Na2S2O3溶液偏大,导致消耗的Na2S2O3溶液偏大,最好加入适量的H2SO4使反应后溶液接近中性,若酸不足,MnO(OH)2与I-不能充分反应,导致消耗Na2S2O3溶液偏小,故答案为:若酸不足,MnO(OH)2与I-不能充分反应,而酸过量时,滴定过程中Na2S2O3可与酸反应。
18. Ⅰ.铅蓄电池的电极材料分别是Pb和,电解质溶液为稀硫酸。
(1)放电时,负极的质量__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)充电时,阳极的电极反应式为___________________________。
Ⅱ.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,装置如图所示。该电池以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。
(3)c电极为__________极,其电势__________(填“高于”或“低于”)d电极,d电极上的电极反应式为________________。
(4)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的。若使用上述化学电源通过电解酸性溶液在金属制品上镀铬,应把待镀的金属制品与电源的__________极(填“正”或“负”)相连,阴极的电极反应式为____________________。
【答案】(1)增大 (2)
(3) ①. 正 ②. 高于 ③.
(4) ①. 负 ②.
【解析】
【分析】本题是电化学综合题,Ⅰ为铅蓄电池,放电是原电池、充电是电解池。放电时负极Pb转化为PbSO4,质量增大;充电时阳极PbSO4失电子生成PbO2。 Ⅱ固体电解质燃料电池,传导O2-。电流方向判断电极:电流从正极流出,c为正极,电势高于负极d;d极通入CH4,与O2-反应。电镀原理,镀件接电源负极作阴极;在酸性条件下得电子生成Cr,据此分析;
【小问1详解】
铅蓄电池放电时,负极()发生氧化反应,电极反应式为 。反应生成的难溶物附着在电极表面,因此负极的质量增大;
【小问2详解】
充电过程是电解过程,阳极发生氧化反应,其反应是放电时正极反应的逆过程。放电时正极反应为,故充电时阳极的电极反应式为 ;
【小问3详解】
根据图示中的电流方向,电流由c极流向d极,说明c极为正极,d极为负极。在原电池中,负极的电势低于正极的电势。d极作为负极,故d电极上的电极反应式为 ;
【小问4详解】
在电镀工艺中,待镀的金属制品必须作阴极,因此应与电源的负极相连。阴极发生还原反应,酸性溶液中的得到电子被还原为单质,元素的化合价由+6价降低到0价,1个共需要得到12个电子,结合酸性环境下的电荷守恒和原子守恒,阴极的电极反应式为。
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2024~2025学年高二上学期期末考试
化学试题
(本试卷共二大题18小题,共8页;满分100分,考试用时75分钟)
注意事项:
1.本卷为试题卷。考生解题作答必须在答题卷(答题卡)上。答案书写在答题卷(答题卡)相应位置上(不能改动答题卡上的标题题号),在试题卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后,请将试题卷和答题卷(答题卡)一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 I 127
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
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. 下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B. 当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
2. 下列说法正确的是
A. S(s)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH=a kJ·mol –1 ;S(g)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH=b kJ·mol –1 ,则 a<b
B. 常温下反应 2Na2SO3 (s)+O2 (g)=2Na2SO4 (s)能自发进行,则△H<0
C. 甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3 kJ·mol–1 ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH 4 (g)+2O2 (g)=CO2 (g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol –1
D. HCl 和 NaOH 反应的中和热∆H=-57.3 kJ/mol,则 H2SO4和Ca(OH) 2 反应的中和热∆H=2×(-57.3)kJ·mol –1;
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 开启可乐瓶立刻泛起大量泡沫 B. MnO2催化分解双氧水制氧气
C. 氯化铁固体溶于浓盐酸配制溶液 D. 实验室用排饱和食盐水收集Cl2
4. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1 的溶液:、、、
B. 0.1 的溶液:、、、
C. 0.1 的溶液:、、、
D. 0.1 的溶液:、、、
5. 下列实验操作对应的离子方程式错误是
A. 电解饱和MgCl2溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B. 向Al2(SO4)3溶液中滴入NaHCO3溶液:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
C. 向Na2S2O3溶液中滴入稀H2SO4溶液:2H++=S↓+SO2↑+H2O
D. 用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+(aq)
6. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 和的混合气体中所含氮原子数为
B. 熔融的中含有个阳离子
C. 的溶液中含有的数目为
D. 的溶液中含有的数目为
7. 实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2.已知:深蓝色溶液中生成了。下列说法正确的是
A. 0~5 s过程中,发生了氧化还原反应
B. 实验开始至30 s,溶液中发生的总反应离子方程式为:
C. 30~80 s过程中,Cr元素被氧化,一定是溶液中溶解的氧气所致
D. 80 s时,在碱性条件下,溶液中含铬微粒主要为
8. 一种水性电解液Zn-离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,以存在]。电池放电时,下列叙述正确的是
A. Ⅱ区的通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅲ区Zn为电池的负极,发生还原反应
C. 电极反应:
D. 放电一段时间后,Ⅰ区和Ⅲ区溶液的pH均增大
9. 捕获和转化可减少排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以为载气,以恒定组成的、混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为;反应②为
B. -,比多,且生成速率不变,可能有副反应
C. 时刻,副反应生成的速率小于反应②生成速率
D. 之后,生成的速率为0,是因为反应②不再发生
10. 不同温度下,在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO和,发生反应 。测得CO的平衡转化率的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 正反应速率:
B. 平衡常数:
C. a点时,再向容器中加入一定量CO,CO的平衡转化率一定增大
D. d点时,移除可使平衡正向移动且加快逆反应速率
11. 下列图示与对应的叙述相符的是(夹持装置已略去)
注:烧瓶中为和的混合气体
A.制备氢氧化铁胶体
B.验证温度对化学平衡的影响
C.中和反应反应热的测定
D.定量测定化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
12. 常温下,下列事实能说明是弱电解质的是
A. 在光照条件下易分解成和 B. 溶液的
C. 的电离方程式: D. 与溶液反应,可以得到
13. 下列实验操作、实验现象和所得结论描述正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有饱和溶液的试管中滴加稀盐酸,溶液变浑浊且有气体生成
说明生成了S和
B
向氨水中滴加少量溶液,无沉淀生成
与能大量共存
C
常温下,测得0.1 mol/L NaA溶液的pH大于0.1 mol/L 溶液的pH
酸性:HA<
D
向CuS的悬浊液中加入饱和溶液可生成浅红色沉淀(MnS为浅红色)
说明(MnS)<(CuS)
A. A B. B C. C D. D
14. 室温条件下,将的溶液逐滴滴入溶液中。所得溶液随溶液体积的变化如图,下列说法正确的是
A. B. 的电离平衡常数约为
C. 该中和滴定可采用甲基橙作为指示剂 D. 点溶液中:
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
15. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______,H2的转化率为______(保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________。
②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________。
16. 某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe,一种综合回收的工艺流程如图所示:
已知:常温下,,,。
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”浸出液中金属阳离子主要有、、_______;浸渣的主要成分为_______(填化学式)。“氯化浸出”时温度不宜过高或过低的原因是_______。
(2)写出“还原”中Fe与反应的化学方程式:_______。
(3)常温下,为使完全沉淀,“调pH”时应使溶液pH不低于_______(结果保留1位小数)。
(4)“氧化”时为检验是否已被充分氧化,可取样滴加_______(填化学式)溶液。
(5)写出“沉铁”时发生反应的离子反应方程式:_______。
(6)受热后可制得物质A,写出物质A的一种用途:_______。
17. 实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。
(1)实验原理:用如图1所示装置,使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2,反应的离子方程式为_____。MnO(OH)2中Mn元素的化合价是_____。再用I-将生成的MnO(OH)2还原为Mn2+,反应的离子方程式为:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,反应方程式为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6.
(2)实验步骤
①打开止水夹a和b,从A处向装置内鼓入过量N2,此操作的目的是_____;
②用注射器抽取某水样20.00mL从A处注入锥形瓶;
③再分别从A处注入适量NaOH溶液及过量的MnSO4溶液;
④完成上述操作后,关闭a、b,将锥形瓶中溶液充分振荡。该步操作的目的是_____;
⑤打开止水夹a、b,分别从A处注入足量NaI溶液及适量的硫酸溶液;
⑥重复④的操作。
⑦取下锥形瓶,向其中加入2~3滴淀粉指示剂;
⑧用0.005mol·L-1Na2S2O3滴定至终点。滴定达到终点的现象是_____。
(3)数据分析
①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积如图2所示。则此水样中氧(O2)的含量为_____(单位:mg·L-1)。
②滴定前若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管,则测得水样中O2的含量将_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③实验中加入适量的H2SO4使溶液pH控制在合适范围。其原因是_____。
18. Ⅰ.铅蓄电池的电极材料分别是Pb和,电解质溶液为稀硫酸。
(1)放电时,负极的质量__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)充电时,阳极的电极反应式为___________________________。
Ⅱ.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,装置如图所示。该电池以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入和空气,其中固体电解质是掺杂了的固体,它在高温下能传导。
(3)c电极为__________极,其电势__________(填“高于”或“低于”)d电极,d电极上的电极反应式为________________。
(4)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的。若使用上述化学电源通过电解酸性溶液在金属制品上镀铬,应把待镀的金属制品与电源的__________极(填“正”或“负”)相连,阴极的电极反应式为____________________。
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