精品解析:四川省青羊区树德中学2025-2026学年高二上学期期末测试 化学试题
2026-09-12
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内容正文:
树德中学高2024级高二上期期末测试化学试题
可能用到的相对原子质量O-16 Cl-35.5 V-51 Cu-64 I-127 Ag-108
一、选择题:本大题共15小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分,共45分
1. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用
B. 食品采用真空包装是为了减小包装袋内压强,从而减缓食物变质速率
C. 载人飞船中的太阳能电池和储能电池均可将化学能完全转化为电能
D. 民谚:青铜和铁器“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生析氢腐蚀
2. 下列说法正确的是
A. 的结构示意图:
B. 基态硒的简化电子排布式:
C. 中共价键的电子云图:
D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
3. 阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 精炼铜过程中,阳极质量减少6.4 g时,电路中转移电子一定为
B. 将个和3个置于密闭的容器中充分反应生成,放热38.6 kJ,则热化学方程式为:
C. 已知反应,若该反应中有键断裂,则形成的键数目为
D. 等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl混合溶液中,阴、阳离子数目之和均为
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 中性溶液中:
B. 澄清透明溶液中:
C. 由水电离产生的的溶液中:
D. 做焰色试验可以看到黄色火焰的溶液:
5. 下列有关说法正确的是
A. 在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同
B. 最外层电子数为的原子,其价电子数也为2
C. 元素周期表中第14纵列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的
D. 基态原子的价电子排布为的元素,族序数一定是
6. 反应 可用于生产,该反应的反应历程一能量变化如图[其中C(ads)为吸附态活性炭,碳原子间存在共价键。下列说法错误的是
A. 反应过程中既有极性键的形成,又有非极性键的形成
B. 使用催化剂不改变
C. 反应(2)可表示为,其逆反应
D. 若已知和的燃烧热,则可求出总反应的
7. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.测定未知溶液的浓度
B.测定硫代硫酸钠与稀硫酸的反应速率
C.制备无水
D.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的中和热
A. A B. B C. C D. D
8. 下列有关说法正确的是
A. 铁片与稀盐酸制取氢气时,加入固体或固体都不影响生成氢气的速率
B. 由于反应前后气体分子总数不变,因此扩大体积减小压强,反应速率不变
C. 5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,活化分子百分数增大,分解速率迅速加快
D. 升高温度后吸热反应的速率加快,放热反应的速率减慢
9. 在铜催化作用下甲醇无氧脱氢生产甲醛有两种可能路径,反应机理如下图所示(*表示吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 路径1决速步骤为 B. 路径2是甲醇脱氢制甲醛的主要路径
C. 键的键能为 D. 甲醇中的键比键易断裂
10. X、Y、M、Z、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中X元素是周期表中原子半径最小的元素:Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同:M元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;Z元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子,W元素基态原子的s能级和p能级电子数相等。下列说法正确的是
A. 第五周期中与W元素同族的元素的原子序数为48
B. 原子半径:;简单离子半径:;氢化物稳定性:
C. Y和Z两种元素均可与X元素化合形成含非极性键的化合物
D. Z元素最高正化合价和最低负化合价之和为4
11. 下列说法正确的是
A. 已知反应,向溶液中滴加NaOH溶液,溶液变成橙色
B. 已知反应,一容积可变的密闭装置中装有和的混合气体,若改变外界某一条件后气体颜色加深,说明平衡一定发生了逆向移动
C. 工业合成氨生产中不用常温而选择400℃~500℃的高温,符合勒夏特列原理
D. 已知反应 ,取5 mL一定浓度的溶液,升高温度,溶液变为黄绿色
12. 某兴趣小组通过实验Ⅰ和实验Ⅱ探究溶液的性质。下列说法不正确的是
[已知:,,,,。]
实验Ⅰ
实验Ⅱ
A. 溶液中:
B. Ⅰ中能发生反应:
C. Ⅱ中能产生白色沉淀
D. Ⅰ中溶液的pH增大,Ⅱ中溶液的pH减小
13. 科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置,其示意图如下,下列说法不正确的是[已知:参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。]
A. 直流电源中B极为正极
B. 电极上发生的反应:
C. 电解过程中,阳极附近溶液pH降低
D. 再锂化过程中,向Pt电极迁移
14. 下列说法正确的是
A. 常温下,向悬浊液中加少量的水稀释,最终不变
B. 将固体加入足量饱和溶液中,一段时间后过滤,将滤渣加入盐酸中有气体产生,说明
C. 向盛有溶液的试管中滴加2∼4滴溶液,观察到白色沉淀,再向上述试管中滴加4滴溶液,观察到沉淀转化为红褐色,说明
D. 以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀后出现砖红色沉淀,说明
15. 为二元弱酸,在25℃时,用NaOH固体调节pH,溶液中及浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示。下列有关叙述正确的是
[已知:溶液中始终保持,并忽略温度变化]。
A. 的约为
B. b点:
C. 由b点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
D. c点溶质存在,且浓度比小于
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 按要求回答下列问题:
Ⅰ.
(1)已知,经测定某溶液中只有、、、四种离子,且其浓度大小的排列顺序为:,下列有关说法正确的是________。
A. 该溶液由的溶液与的NaOH溶液等体积混合而成
B. 在上述溶液中加入适量,可能使溶液中离子浓度大小改变为:
C. 在上述溶液中加入适量NaOH,可能使溶液中离子浓度大小改变为:
D. 该溶液由的溶液与的溶液等体积混合而成
Ⅱ.常温下,向氨水中滴入盐酸(忽略溶液混合过程中的体积变化),溶液中由水电离出的的负对数[]与所加盐酸体积的关系如图所示:
(2)常温下,从点推算约为________。(用含字母a的代数式表示)
(3)Q点为________溶液(填“酸性”“中性”“碱性”),用化学用语表示其原因________。
(4)N点 ________。(保留两位小数)
(5)25℃时,向的氨水中缓缓通入少量气体的过程中(忽略溶液体积的变化),下列表达式的数值变小的是________。
A. B. C.
Ⅲ.下图所示装置中,为标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。
(6)当1与2相连,a电极上发生的反应为:________;当1与3相连,a电极减小的质量________c电极增大的质量(填“>”“=”或“<”)。
17. 常用作催化剂,并广泛用于冶金,化工行业。实验室利用废催化剂(含)富集回收,并测定其产品纯度的过程如下,请回答下列问题:
已知:①常温下为黄色液体,沸点127.2℃,熔点,遇水强烈水解生成。
②是一种橙黄色至深红色结晶粉末或片状固体,无味,有毒,微溶于水。
【制备】
(1)仪器X的名称为________。
(2)制备粗品时进行操作:①检查装置的气密性;②盛装药品;③通氯气一段时间;④……;⑤加热开始反应。操作③目的是________;操作④是________。
【制备】
(3)用铵盐沉淀-氧化煅烧法制备高纯的流程如图。“沉钒”过程可以表示为化学方程式:________。
【测定纯度】
称取1.000 g样品,用稀硫酸溶解,定容得溶液。量取25.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入过量的溶液,再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液14.00 mL。
(4)判断滴定达到终点的现象为________。接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为________(填标号)。
A. B.
(5)已知:,,产品纯度为________%。
(6)若滴加标准溶液时有少量待测液溅出,则测得的产品纯度将________(选填“偏大”或“偏小”)。
18. 钴是一种重要的战略金属,用途广泛。从硫钴精矿(含有和及少量铝、钙、镁和硅的氧化物)中提取钴的工艺流程如图所示:
已知:
(1)
(2)部分氢氧化物的如下表:
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置是________,位于元素周期表的________区。
(2)从原子结构的角度解释容易被氧化成的原因:________。
(3)“滤渣1”的主要成分为________、________。
(4)“除杂”中,的实际用量比理论用量多的另一原因是________。
(5)“除杂”中如果用替代氨水,将得到FeOOH沉淀,离子方程式为________。
(6)若“除杂”后滤液中的浓度为3 mol/L,则溶液的pH不超过________(已知,保留两位小数)。
19. 甲醇是重要的化工原料,回答下列问题:
Ⅰ.二甲胺、N,二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。
ⅰ。用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
①
②
③
(1)可改变甲醇平衡转化率的因素是________。
A. 催化剂 B. 投料比
C. 温度 D. 压强
ⅱ。有研究采用、和(碱性)催化反应制备。在恒温密闭容器中,投料比,催化剂足量。反应方程式如下:
④
⑤
、、三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。
(例:HCOOH的物质的量百分比)
(2)请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂活性降低或失活)________。
(3)若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因________。
Ⅱ.催化转化为甲醇燃料,可以有效降低碳排放量。涉及如下反应:
⑥
⑦
⑧
(4)________。
(5)原料气中需净化处理,目的是________。
(6)一定温度下,仅利用反应⑥直接合成甲醇,将体积分数为的进料气(含杂质气体),以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强恒定为50 bar()发生反应⑥,进料气中杂质气体不反应,达到平衡时二氧化碳的转化率为50%,则达到平衡时________bar,反应⑥的平衡常数为________(用计算式表示,不用化简。为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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树德中学高2024级高二上期期末测试化学试题
可能用到的相对原子质量O-16 Cl-35.5 V-51 Cu-64 I-127 Ag-108
一、选择题:本大题共15小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分,共45分
1. 化学与生产生活密切相关,下列有关说法正确的是
A. 人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用
B. 食品采用真空包装是为了减小包装袋内压强,从而减缓食物变质速率
C. 载人飞船中的太阳能电池和储能电池均可将化学能完全转化为电能
D. 民谚:青铜和铁器“干千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生析氢腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.人体血液中存在缓冲体系,外来少量酸进入时与反应,外来少量碱进入时与反应,可起到稳定血液的作用,A正确;
B.食品采用真空包装的核心目的是除去包装袋内的氧气,抑制需氧微生物繁殖、避免食品被氧化变质,并非通过减小压强减缓变质速率,B错误;
C.太阳能电池是将太阳能直接转化为电能,且所有能量转化过程都存在损耗,不可能实现能量的完全转化,C错误;
D.半干半湿条件下金属表面的水膜呈中性或弱酸性,最易发生吸氧腐蚀,只有水膜酸性较强时才会发生析氢腐蚀,D错误;
故选A。
2. 下列说法正确的是
A. 的结构示意图:
B. 基态硒的简化电子排布式:
C. 中共价键的电子云图:
D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe为26号元素, Fe2+是Fe失去2个最外层4s电子形成的,Fe2+的结构示意图为,故A错误;
B.硒是34号元素,基态硒的简化电子排布式为,故B错误;
C.中的共价键为键,电子云为沿键轴对称的连续椭球形, 键的电子云图为,故C错误;
D.基态原子价层电子排布为,5个轨道各填充1个自旋平行的电子,轨道填充1个电子,故D正确;
选D。
3. 阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 精炼铜过程中,阳极质量减少6.4 g时,电路中转移电子一定为
B. 将个和3个置于密闭的容器中充分反应生成,放热38.6 kJ,则热化学方程式为:
C. 已知反应,若该反应中有键断裂,则形成的键数目为
D. 等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl混合溶液中,阴、阳离子数目之和均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.精炼铜的阳极为粗铜,含有、等比活泼的杂质,放电顺序优先于,因此阳极质量减少时,转移电子数不一定为,A错误;
B.和合成为可逆反应,和无法完全反应,因此完全反应放出的热量大于,热化学方程式的,B错误;
C.每个分子含个键,键断裂说明有参与反应,根据反应式,消耗生成,故反应生成,每个分子含个键,因此形成键的数目为,C正确;
D.题目未给出溶液的物质的量浓度和体积的具体数值,无法计算阴、阳离子的总物质的量,D错误;
故选C。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 中性溶液中:
B. 澄清透明溶液中:
C. 由水电离产生的的溶液中:
D. 做焰色试验可以看到黄色火焰的溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中性溶液中,与会发生强烈双水解反应生成沉淀和气体,且在中性溶液中会水解生成沉淀无法大量存在,A错误;
B.澄清透明不等于无色,该组离子、、、之间不发生反应,虽与存在互促水解,但水解程度极低,可大量共存,B正确;
C.由水电离产生的的溶液为酸性或碱性溶液,酸性条件下与反应生成沉淀、气体和水,碱性条件下无法大量存在,因此该组离子不能大量共存,C错误;
D.焰色试验为黄色火焰说明溶液含,与会生成难溶的沉淀,无法大量共存,D错误;
故答案为B。
5. 下列有关说法正确的是
A. 在同一能级上运动的电子,其运动状态不可能相同
B. 最外层电子数为的原子,其价电子数也为2
C. 元素周期表中第14纵列元素原子的未成对电子数是同周期元素中最多的
D. 基态原子的价电子排布为的元素,族序数一定是
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据泡利不相容原理,同一原子中不存在四个量子数完全相同的电子,因此同一能级上的电子运动状态不可能相同,A正确;
B.最外层电子排布为的原子中,Sc最外层电子排布为,价电子为,价电子数为3,B错误;
C.第14纵列为碳族元素,价电子排布为,未成对电子数为2,同周期第15纵列未成对电子数为3,过渡元素未成对电子数更多,C错误;
D.价电子排布为的元素中,第Ⅷ族中第9、10列元素、第ⅠB、ⅡB族元素的族序数不等于,D错误;
故选A。
6. 反应 可用于生产,该反应的反应历程一能量变化如图[其中C(ads)为吸附态活性炭,碳原子间存在共价键。下列说法错误的是
A. 反应过程中既有极性键的形成,又有非极性键的形成
B. 使用催化剂不改变
C. 反应(2)可表示为,其逆反应
D. 若已知和的燃烧热,则可求出总反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应生成物中含有极性键,含有非极性键,因此反应过程中既有极性键形成,又有非极性键形成,A正确;
B.催化剂仅改变反应的活化能,不改变反应的始态和终态,不改变反应的,B正确;
C.反应②的正反应焓变,其逆反应焓变为,而是逆反应的活化能,不是焓变,C错误;
D. 根据燃烧热的定义,写出三个已知燃烧热对应的热化学方程式:①(的燃烧热),②(的燃烧热),③(的燃烧热);根据盖斯定律,即可得到总反应,其焓变,因此已知三者的燃烧热可求出总反应的,D正确;
故选C。
7. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.测定未知溶液的浓度
B.测定硫代硫酸钠与稀硫酸的反应速率
C.制备无水
D.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性溶液具有强氧化性,需盛放在酸式滴定管中,该滴定无需额外指示剂,当锥形瓶内溶液变为紫红色时,即到达滴定终点,可测定未知溶液的浓度,A正确;
B.与稀硫酸反应生成的易溶于水,无法用注射器准确测定生成气体的体积,不能测定反应速率,B错误;
C.加热时会发生水解,需在气流中加热才能抑制水解得到无水,通干燥无法抑制水解,C错误;
D.测定中和热的实验中,需要环形玻璃搅拌棒使酸碱混合均匀,且应该大小烧杯杯口相平,烧杯之间充满碎泡沫,该装置缺少环形玻璃搅拌棒,大小烧杯杯口不平,不能达到实验目的,D错误;
故答案为A。
8. 下列有关说法正确的是
A. 铁片与稀盐酸制取氢气时,加入固体或固体都不影响生成氢气的速率
B. 由于反应前后气体分子总数不变,因此扩大体积减小压强,反应速率不变
C. 5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,活化分子百分数增大,分解速率迅速加快
D. 升高温度后吸热反应的速率加快,放热反应的速率减慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入固体时,会与结合生成弱电解质,降低溶液中浓度,生成氢气的速率减慢,A错误;
B.扩大体积减小压强,反应物和生成物的浓度均降低,正、逆反应速率均减小,该反应仅平衡不移动,B错误;
C.二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,可降低反应活化能,使活化分子百分数增大,反应速率加快,C正确;
D.升高温度,活化分子百分数增大,吸热反应和放热反应的反应速率均加快,D错误;
故选C。
9. 在铜催化作用下甲醇无氧脱氢生产甲醛有两种可能路径,反应机理如下图所示(*表示吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 路径1决速步骤为 B. 路径2是甲醇脱氢制甲醛的主要路径
C. 键的键能为 D. 甲醇中的键比键易断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤,路径1中活化能最大的是第一步基元反应,为路径1的决速步骤,A错误;
B.路径2第一步基元反应的活化能高于路径1第一步,反应优先进行活化能更低的路径,因此路径1是甲醇脱氢制甲醛的主要路径,B错误;
C.键的键能是气态氢原子形成气态所释放的能量,图示最后一步除了键形成,还包含产物从催化剂表面脱附的能量变化,因此不是键的键能,C错误;
D.路径1第一步断裂键,路径2第一步断裂键,路径1第一步的活化能低于路径2第一步,说明断裂键需要的能量更低,因此甲醇中的键比键易断裂,D正确;
故选D。
10. X、Y、M、Z、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中X元素是周期表中原子半径最小的元素:Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同:M元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;Z元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子,W元素基态原子的s能级和p能级电子数相等。下列说法正确的是
A. 第五周期中与W元素同族的元素的原子序数为48
B. 原子半径:;简单离子半径:;氢化物稳定性:
C. Y和Z两种元素均可与X元素化合形成含非极性键的化合物
D. Z元素最高正化合价和最低负化合价之和为4
【答案】C
【解析】
【分析】X是周期表中原子半径最小的元素,为;Y基态原子占据3种能量不同的轨道且各轨道电子数相同,电子排布为,为;M最高能级的不同轨道均有电子且自旋方向相同,电子排布为,为;Z轨道有2个未成对电子且原子序数大于,电子排布为,为;W能级和能级电子数相等且原子序数大于,电子排布为,为。
【详解】A.W为,属于第ⅡA族,第五周期第ⅡA族元素为,原子序数为38,不是48,A错误;
B.同周期原子半径从左到右递减,故()正确;和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径(),该项离子半径判断错误;氢化物稳定性(),B错误;
C.与可形成、等含非极性键的化合物,与可形成,含非极性键,C正确;
D.为,无最高正化合价,不存在最高正价和最低负价之和为4的情况,D错误;
故选C。
11. 下列说法正确的是
A. 已知反应,向溶液中滴加NaOH溶液,溶液变成橙色
B. 已知反应,一容积可变的密闭装置中装有和的混合气体,若改变外界某一条件后气体颜色加深,说明平衡一定发生了逆向移动
C. 工业合成氨生产中不用常温而选择400℃~500℃的高温,符合勒夏特列原理
D. 已知反应 ,取5 mL一定浓度的溶液,升高温度,溶液变为黄绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴加溶液时,与反应使浓度降低,平衡正向移动,黄色的浓度增大,溶液变黄而非橙色,A错误;
B.若压缩容器容积,浓度瞬间增大,气体颜色加深,而该反应气体分子数减小,压缩容积时平衡正向移动,因此颜色加深不一定是平衡逆向移动,B错误;
C.工业合成氨反应为放热反应,低温才有利于平衡正向移动,选择400℃~500℃是为了保证催化剂活性、提高反应速率,不符合勒夏特列原理,C错误;
D.该反应,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,蓝色的转化为黄色的,二者混合后溶液呈黄绿色,D正确;
故答案为D。
12. 某兴趣小组通过实验Ⅰ和实验Ⅱ探究溶液的性质。下列说法不正确的是
[已知:,,,,。]
实验Ⅰ
实验Ⅱ
A. 溶液中:
B. Ⅰ中能发生反应:
C. Ⅱ中能产生白色沉淀
D. Ⅰ中溶液的pH增大,Ⅱ中溶液的pH减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液的质子守恒表达式为,A正确;
B.已知,说明酸性强于,根据强酸制弱酸规律,无法与反应生成和,该反应不能发生,B错误;
C.混合后,,由计算得,,,因此能产生白色沉淀,C正确;
D.实验Ⅰ中酸性溶液加入碱性溶液,被消耗,溶液增大;实验Ⅱ中与结合生成沉淀,促进的电离,增大,溶液减小,D正确;
故选B。
13. 科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置,其示意图如下,下列说法不正确的是[已知:参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。]
A. 直流电源中B极为正极
B. 电极上发生的反应:
C. 电解过程中,阳极附近溶液pH降低
D. 再锂化过程中,向Pt电极迁移
【答案】B
【解析】
【详解】A.Pt电极上产生,O元素化合价升高发生氧化反应,因此Pt为阳极,接直流电源正极,即B极为正极,A正确;
B.转化为需要结合、得到电子,电极反应应为,选项中电子和的系数错误,B错误;
C.阳极反应为,生成使阳极附近增大,pH降低,C正确;
D.电解池中阴离子向阳极迁移,向阳极Pt电极迁移,D正确;
故答案选B。
14. 下列说法正确的是
A. 常温下,向悬浊液中加少量的水稀释,最终不变
B. 将固体加入足量饱和溶液中,一段时间后过滤,将滤渣加入盐酸中有气体产生,说明
C. 向盛有溶液的试管中滴加2∼4滴溶液,观察到白色沉淀,再向上述试管中滴加4滴溶液,观察到沉淀转化为红褐色,说明
D. 以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀后出现砖红色沉淀,说明
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下悬浊液存在溶解平衡,温度不变时不变,加少量水稀释后体系仍为饱和溶液,故最终不变,A正确;
B.饱和溶液中浓度极高,使浓度商从而生成,该现象不能说明,实际上,B错误;
C.该实验中过量,滴加时直接与过量的反应生成红褐色沉淀,不存在沉淀的转化,不能比较二者大小,C错误;
D.为型难溶物,为型难溶物,二者表达式不同,不能仅根据沉淀先后顺序判断大小,实际,D错误;
答案选A。
15. 为二元弱酸,在25℃时,用NaOH固体调节pH,溶液中及浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示。下列有关叙述正确的是
[已知:溶液中始终保持,并忽略温度变化]。
A. 的约为
B. b点:
C. 由b点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
D. c点溶质存在,且浓度比小于
【答案】C
【解析】
【分析】对于弱酸,其电离平衡常数表达式分别为,随着pH的增加,溶液中浓度先增大后减小,浓度随后增加,即先减小后增大,减小。
【详解】A.取a点数据,当pH=0时,的电离程度极小,可忽略溶液中的存在,此时浓度分别是,代入数据即有,A错误;
B.b点>,因此,B错误;
C.b点到c点,发生反应NaOH+NaHA=Na2A+H2O,溶液的酸性逐渐减弱,即溶质提供的氢离子浓度逐渐减小,水的电离被抑制的程度逐渐减小,即水的电离程度逐渐增大,C正确;
D.c点和的浓度相等,且pH=4.4<7,说明的电离大于水解,即溶质,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 按要求回答下列问题:
Ⅰ.
(1)已知,经测定某溶液中只有、、、四种离子,且其浓度大小的排列顺序为:,下列有关说法正确的是________。
A. 该溶液由的溶液与的NaOH溶液等体积混合而成
B. 在上述溶液中加入适量,可能使溶液中离子浓度大小改变为:
C. 在上述溶液中加入适量NaOH,可能使溶液中离子浓度大小改变为:
D. 该溶液由的溶液与的溶液等体积混合而成
Ⅱ.常温下,向氨水中滴入盐酸(忽略溶液混合过程中的体积变化),溶液中由水电离出的的负对数[]与所加盐酸体积的关系如图所示:
(2)常温下,从点推算约为________。(用含字母a的代数式表示)
(3)Q点为________溶液(填“酸性”“中性”“碱性”),用化学用语表示其原因________。
(4)N点 ________。(保留两位小数)
(5)25℃时,向的氨水中缓缓通入少量气体的过程中(忽略溶液体积的变化),下列表达式的数值变小的是________。
A. B. C.
Ⅲ.下图所示装置中,为标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。
(6)当1与2相连,a电极上发生的反应为:________;当1与3相连,a电极减小的质量________c电极增大的质量(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)B (2)
(3) ①. 酸性 ②. 、
(4)0.05 (5)B
(6) ①. ②. <
【解析】
【小问1详解】
溶液中的离子浓度关系为,该溶液可能为溶液或溶液与少量的溶液混合;
A.的溶液中,由于醋酸是弱酸,醋酸的浓度远大于,的溶液中,由于是强碱,的浓度为,等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,与题目中不符,A错误;
B.加入适量的后,醋酸的浓度增大,电离出的和增多,可能使,B正确;
C.根据电荷守恒:,若时,,溶液呈中性,起始的溶液中,加入只能使溶液的碱性增强,不可能满足,C错误;
D.的溶液与的溶液等体积混合而成时,由于,,醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,溶液呈酸性,与题目中不符,D错误;
故选B;
【小问2详解】
向氨水中滴入盐酸,R点时,说明对水电离的抑制程度和水解对水电离的促进程度相同,此时溶液呈中性,溶液中,初始溶液中,加入盐酸的物质的量为,根据可知,,,溶液的体积为,;
【小问3详解】
Q点时,盐酸的体积大于氨水的体积,溶质为和,水解对水电离的促进程度和对水电离的抑制程度相同,发生水解反应、完全电离,导致溶液呈酸性;
【小问4详解】
N点时,水的电离程度最大,说明此时溶质为,氨水和盐酸恰好完全反应,加入盐酸的物质的量为,根据物料守恒,;
【小问5详解】
向的氨水中缓缓通入少量气体,发生的反应为,增大,减小,增大,减小;
A.增大,减小, 增大,A不符合题意;
B.温度不变,不变,增大,因此减小,B符合题意;
C.,温度不变、均不变,因此不变,C不符合题意;
故选B;
【小问6详解】
当1与2相连,a的电极材料为,a电极质量减小,说明发生的反应是转化为,发生还原反应,电极反应为;当1与3相连,c的电极材料为,c电极质量增加,说明发生的反应是转化为,发生氧化反应,电极反应为,如果通过电子,c电极增大的质量为;a电极发生还原反应,电极反应为,如通过电子,a电极减少的质量为,因此a电极减小的质量小于c电极增大的质量。
17. 常用作催化剂,并广泛用于冶金,化工行业。实验室利用废催化剂(含)富集回收,并测定其产品纯度的过程如下,请回答下列问题:
已知:①常温下为黄色液体,沸点127.2℃,熔点,遇水强烈水解生成。
②是一种橙黄色至深红色结晶粉末或片状固体,无味,有毒,微溶于水。
【制备】
(1)仪器X的名称为________。
(2)制备粗品时进行操作:①检查装置的气密性;②盛装药品;③通氯气一段时间;④……;⑤加热开始反应。操作③目的是________;操作④是________。
【制备】
(3)用铵盐沉淀-氧化煅烧法制备高纯的流程如图。“沉钒”过程可以表示为化学方程式:________。
【测定纯度】
称取1.000 g样品,用稀硫酸溶解,定容得溶液。量取25.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入过量的溶液,再用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液14.00 mL。
(4)判断滴定达到终点的现象为________。接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为________(填标号)。
A. B.
(5)已知:,,产品纯度为________%。
(6)若滴加标准溶液时有少量待测液溅出,则测得的产品纯度将________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. 排出装置内空气,防止空气中水蒸气使水解 ②. 通冷凝水
(3)
(4) ①. 溶液呈浅紫红色,且半分钟不褪色 ②. B
(5)65.52 (6)偏大
【解析】
【分析】制备:氯气经过除杂(装置A)和干燥(装置B)后,在管式炉(装置C)中与碳粉、反应,生成的气体经冷凝管(装置X)冷凝收集于装置D中,装置E用于尾气处理,同时防止空气中的水蒸气进入装置D引起产物水解;
制备:水解并与氨气反应生成沉淀,经过滤后煅烧得到;
纯度测定:利用过量的还原,再用标准溶液滴定剩余的,通过反滴定法计算产品纯度,由此解答;
【小问1详解】
根据仪器构造特征可知,仪器X的名称为球形冷凝管;
【小问2详解】
已知遇水强烈水解,为保证实验在无水无氧环境中进行,操作③通氯气一段时间的目的是排尽装置内的空气,防止空气中的水蒸气使水解;在加热反应前,需要先通入冷凝水以保证冷凝效果,故操作④是通冷凝水;
【小问3详解】
“沉钒”过程中与、反应生成沉淀,根据质量守恒可知,还生成,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
溶液自身呈紫红色,滴定终点时微过量,故判断滴定达到终点的现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为浅紫红色,且半分钟内不褪色;接近滴定终点时,滴加半滴标准液的操作应将悬挂在滴定管尖嘴处的半滴溶液靠在倾斜的锥形瓶内壁上,再用蒸馏水冲洗内壁,故选B;
【小问5详解】
加入的总量为,滴定消耗的为,根据反应,与反应的为,与反应的为,根据方程式可知,25.00 mL溶液中,则100 mL溶液中,根据钒元素守恒,样品中,其质量为,故产品纯度为;
【小问6详解】
若滴加标准溶液时有少量待测液溅出,会导致锥形瓶中剩余的损失,滴定消耗的体积偏小,计算出与反应的量偏小,从而计算出与反应的的量偏大,最终导致测得的产品纯度偏大。
18. 钴是一种重要的战略金属,用途广泛。从硫钴精矿(含有和及少量铝、钙、镁和硅的氧化物)中提取钴的工艺流程如图所示:
已知:
(1)
(2)部分氢氧化物的如下表:
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置是________,位于元素周期表的________区。
(2)从原子结构的角度解释容易被氧化成的原因:________。
(3)“滤渣1”的主要成分为________、________。
(4)“除杂”中,的实际用量比理论用量多的另一原因是________。
(5)“除杂”中如果用替代氨水,将得到FeOOH沉淀,离子方程式为________。
(6)若“除杂”后滤液中的浓度为3 mol/L,则溶液的pH不超过________(已知,保留两位小数)。
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. d
(2)价电子排布为3,易失去1个电子形成3的半满稳定结构
(3) ①. ②.
(4)溶液中的和会催化分解
(5)
(6)6.35
【解析】
【分析】硫钴精矿在氧气中焙烧,硫化物转化为金属氧化物并释放二氧化硫,加硫酸酸浸,二氧化硅、硫酸钙不溶解形成滤渣1;滤液加入过氧化氢把亚铁离子氧化为铁离子,再加氨水调节pH,铁、铝元素转化为氢氧化物沉淀得到滤渣2;之后加入氟化铵除去钙镁离子得到滤渣3;再用含HA的煤油萃取除去铜离子,水相最终得到硫酸钴溶液,以此解答。
【小问1详解】
Co在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族,位于元素周期表的d区;
【小问2详解】
的价电子排布为,失去1个电子后变成,价电子排布,3d轨道为半充满稳定结构,所以容易失去电子被氧化;
【小问3详解】
焙烧后硅的氧化物为,不溶于硫酸;CaO和硫酸反应生成,微溶,进入滤渣1;
【小问4详解】
用来氧化为,溶液中的和生成的均会催化分解,导致过氧化氢自身分解损耗,因此实际用量比理论用量多;
【小问5详解】
用替代氨水,将得到FeOOH沉淀,离子方程式为;
【小问6详解】
由题,,,,,则pH=14-pOH=6.35。
19. 甲醇是重要的化工原料,回答下列问题:
Ⅰ.二甲胺、N,二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。
ⅰ。用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
①
②
③
(1)可改变甲醇平衡转化率的因素是________。
A. 催化剂 B. 投料比
C. 温度 D. 压强
ⅱ。有研究采用、和(碱性)催化反应制备。在恒温密闭容器中,投料比,催化剂足量。反应方程式如下:
④
⑤
、、三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。
(例:HCOOH的物质的量百分比)
(2)请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂活性降低或失活)________。
(3)若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因________。
Ⅱ.催化转化为甲醇燃料,可以有效降低碳排放量。涉及如下反应:
⑥
⑦
⑧
(4)________。
(5)原料气中需净化处理,目的是________。
(6)一定温度下,仅利用反应⑥直接合成甲醇,将体积分数为的进料气(含杂质气体),以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强恒定为50 bar()发生反应⑥,进料气中杂质气体不反应,达到平衡时二氧化碳的转化率为50%,则达到平衡时________bar,反应⑥的平衡常数为________(用计算式表示,不用化简。为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)BC (2)t时刻前,反应④速率大于反应⑤的速率;由于碱性物质对反应④有促进作用,t时刻后,随减少,HCOOH的消耗比生成快
(3)用作氢源需要断裂键,用作氢源需要断裂键,由于Si原子半径大于H原子,的键能比小,所以用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度
(4)
(5)防止催化剂中毒 (6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A. 催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡转化率,故A错误;
B. 改变投料比可以使平衡发生移动,从而改变甲醇的平衡转化率,故B正确;
C.温度改变会引起化学平衡常数的变化,使平衡发生移动,从而改变甲醇的平衡转化率,故C正确;
D. 反应①②③均为反应前后气体分子数不变的反应,改变压强平衡不移动,不能改变甲醇的平衡转化率,故D错误;
故选BC;
【小问2详解】
是该连续反应的中间产物。在反应初期,反应④生成 的速率大于反应⑤消耗 的速率,导致 的量不断积累,其物质的量百分比逐渐增大;在时刻后,随反应物浓度降低,碱性减弱,反应④生成的速率下降,小于反应⑤消耗的速率,其物质的量百分比开始逐渐减小,而反应⑤的速率逐渐增大,当消耗 的速率大于生成它的速率时,其物质的量百分比开始逐渐减小;
【小问3详解】
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,断键需要吸收能量。由于硅的原子半径比氢大, 键的键长比 键长,导致 键的键能小于 键。因此,断裂 键所需的能量更少,反应可以在更低的温度下进行;
【小问4详解】
根据盖斯定律,目标反应⑧ 可以由反应⑥减去反应⑦得到,即 ⑧ = ⑥ - ⑦,
因此,;
【小问5详解】
工业原料气中常含有杂质气体(如含硫化合物等),这些杂质容易与催化剂(如 纳米纤维)发生作用,导致催化剂中毒失去活性,因此反应前必须对原料气进行净化处理;
【小问6详解】
假设进料气总物质的量为 ,则初始时 ,,杂质气体为 ;
达到平衡时, 的转化率为 ,则反应消耗的 为 ;
列出三段式:
平衡时混合气体的总物质的量为
平衡时 的物质的量分数为 ,恒定总压 ,则 ;
平衡时各气体的分压分别为:,,,,反应⑥的平衡常数 。
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