内容正文:
鄂南高中2023级高二上学期期末考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 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
B. 用干冰进行人工降雨时,涉及吸热过程
C. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生析氢腐蚀而生锈
D. 电解质水饮料中含有水、氯化钠、葡萄糖等多种电解质
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品真空包装的主要目的是隔绝氧气,防止食物被氧化变质,而非通过减小压强减缓变质速率,A错误;
B.干冰是固态,进行人工降雨时干冰升华吸收大量热量,使周围空气温度降低,水蒸气凝结形成降雨,涉及吸热过程,B正确;
C.铁锅在水膜呈中性或弱酸性的日常条件下发生吸氧腐蚀,而非析氢腐蚀,擦干水分是为了减缓吸氧腐蚀,C错误;
D.葡萄糖在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质,不属于电解质,D错误;
2. 下列有关图示表示正确的是
A. 键电子云轮廓图:
B. 的共价键电子云轮廓图:
C. 的价层电子对互斥模型:
D. 分子的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示为键的电子云轮廓图,键为“头碰头”重叠,电子云沿键轴对称,A错误;
B.中的共价键为键,电子云为两个轨道头碰头重叠形成的轴对称椭球形,图示不符合键特征,B错误;
C.中心原子价层电子对数为4(3个键电子对+1个孤电子对),价层电子对互斥模型为四面体形,图示包含孤电子对与3个成键电子对,符合该模型特征,C正确;
D.分子为V形结构,并非三元环状结构,图示不符合,D错误;
故选C。
3. 下列说法正确的是
A. 任何酸碱反应的中和热都相等
B. 、、均是含有极性键的非极性分子
C. 在一定温度下,水溶液中和浓度的乘积一定是一个常数
D. “酒香不怕巷子深”“花香四溢”都体现了生活中的“熵增”原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热的定义是强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1时放出的热量,若反应中有弱酸/弱碱参与(电离过程吸热)或有额外沉淀生成(额外释放热量),反应的热效应会发生变化,并非所有酸碱反应的中和热都相等,A错误;
B.为平面正三角形结构、为正四面体结构,二者均为含有极性键的非极性分子;但结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.一定温度下,只有达到溶解平衡的饱和溶液中,和浓度的乘积才是溶度积常数,不饱和溶液中二者浓度乘积小于,不是固定常数,C错误;
D.“酒香不怕巷子深”“花香四溢”是分子自发向空气中扩散的过程,体系混乱度增大,体现了熵增原理,D正确;
4. 下列说法正确的是
A. 若分子的空间结构为正四面体形,则该分子的键角不一定为
B. 的基态原子核外电子共有13种空间运动状态
C. 电子云轮廓图呈球形,是电子沿球面绕核运动留下的轨迹图
D. 分子键长和键角的数值可通过红外光谱仪测定获得
【答案】A
【解析】
【详解】A.正四面体形分子不一定是中心原子位于正四面体中心的结构,如为正四面体形分子,键角为,因此键角不一定为,A正确;
B.电子的空间运动状态对应原子轨道数目,基态的核外电子排布为,共有个原子轨道,即7种空间运动状态,13是包含自旋的电子总运动状态数,B错误;
C.电子云轮廓图表示电子在核外空间出现概率约90%的区域,电子没有固定的运动轨迹,并非沿球面绕核运动,C错误;
D.红外光谱仪可测定分子中的化学键、官能团类型,键长和键角需通过X射线衍射等方法测定,D错误;
5. 下列“类比”结果正确的是
A. 冰的密度小于水,因此固体的密度也小于液态
B. 溶液中与会发生双水解反应,与主要也发生双水解反应
C. 水解生成与,则水解同样生成
D. 酸性强于,因此的酸性也强于
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰的密度小于水是因为水分子间形成氢键,冰晶体中分子排列疏松存在较大空隙,而分子间不存在氢键,固体分子间排列更紧密,密度大于液态,A错误;
B.具有强氧化性,具有较强还原性,二者主要发生氧化还原反应,而非双水解反应,B错误;
C.中电负性大于,显-3价故水解生成,但中电负性大于,显+3价,水解无法生成-3价的,C错误;
D.卤原子为吸电子基团,电负性,吸电子诱导效应,使得羧基中键极性更强,更易电离出,故酸性强于,D正确;
故选D。
6. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态碳原子的核外电子轨道表示式:
B. 基态的简化电子排布式:
C. 砷原子结构示意图As
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键;
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态原子核外电子排布为,轨道表示式中、轨道电子成对且自旋相反,轨道两个电子分占不同简并轨道、自旋平行,符合泡利原理、洪特规则、能量最低原理,A正确;
B.基态核外有10个电子,简化电子排布式应为,B错误;
C.为33号元素,核外电子排布为,原子结构示意图:,C错误;
D.邻羟基苯甲醛中羟基的H原子与邻位醛基的O原子之间可形成分子内氢键:,D错误;
故选A。
7. 下列化学用语表达正确的是
A. 的水解方程式为:
B. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
C. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
D. 溶液滴入溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为的电离方程式,的水解方程式应为,A错误;
B.草酸为弱电解质,离子方程式中不能拆写为,且式中、均遗漏了电荷符号,离子方程式书写错误,正确的离子方程式为,B错误;
C.铅酸蓄电池充电时阴极发生得电子的还原反应,所给反应为失电子的阳极反应,正确的阴极反应为,C错误;
D.与反应生成特征蓝色沉淀,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
8. 布洛芬(Ibuprofen)是一种常见解热镇痛类、非甾体抗炎药,其结构简式如图所示。下列有关布洛芬分子的说法正确的是
A. 分子中含4个键 B. 分子中原子杂化方式有3种
C. 分子中只有1个手性碳原子 D. 分子中最大键角为120°
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环含1个离域大键,羧基中双键含1个键,共2个键,A错误;
B.分子中饱和碳原子、羟基氧原子为杂化,苯环碳原子、羧基中碳原子、羰基氧原子为杂化,无杂化,共2种杂化方式,B错误;
C.仅连接甲基、苯环、羧基和氢的饱和碳原子为手性碳原子,共1个,如图所示,C正确;
D.杂化中心的理想键角为,但受不同基团排斥作用影响,实际最大键角略大于,D错误;
故选C。
9. 下列实验装置或设计能达到相应实验目的的是
A. 图1可探究浓度对化学反应速率的影响
B. 图2可测定未知溶液的浓度
C. 图3可由溶液制备无水
D. 图4可证明比更难溶
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化氢溶液与亚硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应中没有明显的实验现象,所以无法达到探究浓度对化学反应速率影响的目的,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以不能用碱式滴定管盛装酸性高锰酸钾溶液,故B错误;
C.氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化镁和盐酸,直接蒸发结晶时,氯化氢受热挥发,会使水解平衡向正反应方向移动直至趋于完全,最终得到氢氧化镁,无法得到无水氯化镁,故C错误;
D.向少量硝酸银溶液中加入氯化钠溶液后,再加入碘化钾溶液存在氯化银白色沉淀转化为碘化银黄色沉淀的过程,可以证明碘化银的溶解度小于氯化银,故D正确;
故选D。
10. 某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A. Z元素的最高价态为+7 B. 基态原子未成对电子数:W>Y
C. 该阴离子中X不满足8电子稳定结构 D. 最简单氢化物水溶液的pH:X>M
【答案】D
【解析】
【分析】根据W是有机分子的骨架元素,知W为C元素:由图可如,Y形成1个双键,则其最外层有6个电子,结合原子序数关系知,Y为O元素,则X为N元素;Z形成1个单键,则Z为F元素;M的成键总数为6,则M为S元素。以此解答。
【详解】A.根据上述分析可知:Z为F元素,无正化合价,故A错误;
B.根据上述分析可知:W为C元素,Y为O元素。C原子的电子排布式为,未成对电子数为2,O原子的电子排布式为,未成对电子数也为2,故B错误;
C.根据上述分析可知:X为N元素,该阴离子中N形成2个单键,有2对孤对电子,满足8电子稳定结构,故C错误:
D.根据上述分析可知:X为N元素, 最简单氢化物, 的水溶液星碱性;M为S元素, 最简单氢化物,的水溶液呈酸性,故水溶液的,故D正确;
故答案:D。
11. 下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
等体积的两种酸和的溶液分别与足量的锌反应,HX溶液中放出的多
HX的酸性比HY强
B
常温下,分别测定等体积和溶液的,测得都等于7
同温不同浓度的溶液中水的电离程度相同
C
已知,将盛有和混合气体的烧瓶浸入冰水中,气体颜色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
D
已知,向盛有溶液的试管中加入适量,振荡、静置后层显紫色
在中的溶解度比在水中的大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.等体积的和溶液中初始浓度相等,与足量锌反应放出更多,说明的总浓度更大、电离程度更小,酸性比弱,A错误;
B.为弱酸弱碱盐,和的水解均促进水的电离,盐溶液浓度越大,对水的电离促进作用越强,不同浓度的溶液中水的电离程度不同,B错误;
C.降温后气体颜色变浅,说明平衡正向移动,正反应为放热反应,,故正反应活化能小于逆反应活化能,C正确;
D.层显紫色是因为在中的溶解度远大于在水中的溶解度,萃取了平衡产生的,为离子化合物,在中溶解度很小,D错误;
12. 在一固定容积的密闭容器中,充入和发生如下化学反应:,其化学平衡常数与温度的关系如下表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
关于该反应的说法不正确的是
A. 当键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B. 在反应达到平衡时,气体的转化率约为
C. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:
D. 在,当时,该反应向逆反应方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mol 键断裂代表正反应消耗1mol ,2mol 键断裂代表逆反应消耗1mol ,此时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;
B.830℃时,设转化量为,列三段式可得,解得,转化率为,B正确;
C.由表格数据可知温度升高增大,正反应为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,达到新平衡前,C正确;
D.1000℃时,此时浓度商,反应向正反应方向进行,D错误;
故选D。
13. 双极膜是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4,其装置如图所示。
已知:产品室1的产品是NaOH,则下列说法正确的是
A. a为铅酸蓄电池的正极
B. 膜1为阴离子交换膜,膜2为阳离子交换膜
C. 电极Ⅱ的电极反应式为2H2O+4e-=O2↑+4H+
D. 若要制60gNaOH,理论上铅酸蓄电池的负极增重72g
【答案】D
【解析】
【分析】已知产品室1的产品是NaOH,说明原料室中Na+往左移动,电极Ⅰ是阴极,a为铅蓄电池的负极,b为铅蓄电池的正极,膜1为阳离子交换膜,向右移动到产品室2中,膜2为阴离子交换膜,双极膜向左解离生成氢离子,从而得到磷酸,解离生成的氢氧根离子向右移动到电极Ⅱ(阳极)区,阳极发生失电子的氧化反应,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,a为铅蓄电池的负极,A错误;
B.结合上述分析可知,膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜,B错误;
C.电极Ⅱ为阳极,水发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,C错误;
D.铅蓄电池的负极反应为:Pb-2e-+=PbSO4,当转移2mol电子时,负极增加1mol 硫酸根的质量,即96g,生成的60g NaOH,即为1.5mol,转移的Na+也是1.5mol,电路中转移1.5mol电子,负极增重的质量为72g,故D正确;
故选D。
14. 科研人员提出以为原料,在特定催化剂作用下合成的一种反应历程如图,下列说法错误的是
A. 分子中均不含非极性键
B. 反应①中有碳氧单键的断裂和形成
C. 生成DMC总反应的原子利用率小于100%
D. 催化剂可提高单位时间内甲醇的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.非极性键由同种元素的原子间形成,分子中均不含非极性键,A正确;
B.如图可知,反应①与生成与,没有新的碳氧单键的形成,B错误;
C.①中有生成,即合成DMC同时有水生成,所以合成总反应原子利用率不为,C正确;
D.催化剂,可加快反应速率,从而提高单位时间内甲醇的转化率,D正确;
故选B。
15. 25℃时,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A. 点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
B. ④⑤为两个反应的滴定终点,两个反应均可采用酚酞作指示剂
C. 点①溶液中水的电离程度小于点②溶液
D. 点②和点③间(不含端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.点①所示溶液的溶质为HCN和NaCN,点②所示溶液的溶质为CH3COOH和CH3COONa,根据质量守恒可知,点①所示溶液满足:,点②所示溶液满足:,则,A正确;
B.NaOH溶液分别滴定CH3COOH溶液和HCN溶液时,滴定终点的溶质分别为CH3COONa和NaCN,溶液均显碱性,④⑤为两个反应的滴定终点,两个反应均可采用酚酞作指示剂,B正确;
C.点①所示溶液的溶质为HCN和NaCN,溶液显碱性,CN-的水解程度大于HCN的电离;点②所示溶液的溶质为CH3COOH和CH3COONa,溶液显酸性,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解;盐的水解促进水的电离,酸抑制水的电离,则所以点①溶液中水的电离程度大于点②溶液,C错误;
D.点②和点③间(不含端点)均显酸性,则溶液中存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D正确;
故选C。
二、非选择题:共4小题,共55分。
16. 现有八种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G、H为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等
B元素的核外电子数比电子数少1
C原子的第一至第三电离能如下:;;
D原子核外所有轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G元素是生活中使用最多的金属元素
H在周期表第11列
(1)已知化合物常温为气态,其微粒空间结构为________,分子中键与键个数比为________。
(2)同周期第一电离能比小的元素有________种。
(3)D元素基态原子有________种能量的电子,其能量最高电子的电子云轮廓图形状为________形。
(4)用惰性电极电解E和F形成化合物的水溶液,可得到两种气体,该电解化学方程式为________。
(5)G位于第________族,其基态原子价层电子排布式为________。
(6)H元素的焰色为________,焰色试验是________光谱(填“发射”或“吸收”)。
【答案】(1) ①. 三角锥形 ②. 1∶2
(2)2 (3) ①. 5 ②. 哑铃
(4)
(5) ①. Ⅷ ②.
(6) ①. 绿色 ②. 发射
【解析】
【分析】A元素的核外电子数和电子层数相等,A为H;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,B有2个电子层,为,故B为N;由C原子的第一至第三电离能数据可知,第三电离能剧增,故C处于ⅡA族,原子序数大于N元素,故C为Mg;D处于第三周期,原子核外所有p轨道全满或半满,最外层排布为,故D为P;E处于第三周期,E元素的主族序数与周期数的差为4,E处于第ⅦA族,故E为Cl;F是前四周期中电负性最小的元素,F为第四周期元素,故F为K;生活中使用最多的金属G为;第四周期第11列的H为。
【小问1详解】
为,中心N有1对孤电子对和3个σ键,空间结构为三角锥形;分子含有氮氮三键,其中有1个σ键、2个π键,个数比为1:2。
【小问2详解】
C为第三周期的Mg,Mg的3s轨道全满,第一电离能大于相邻的Al,同周期第一电离能比Mg小的元素有Na、Al共2种。
【小问3详解】
D为P,基态电子排布为,不同能级的电子能量均不同,共5种能量的电子;能量最高的电子在3p轨道,p轨道的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。
【小问4详解】
E和F形成的化合物为,惰性电极电解KCl溶液生成KOH、、,对应电解化学方程式:;
【小问5详解】
G为Fe,位于第四周期第Ⅷ族,基态价层电子排布式为;
【小问6详解】
Cu的焰色为绿色,焰色试验是原子中的电子吸收能量跃迁到高能级,再回到低能级时释放能量形成的光谱,属于发射光谱。
17. 甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,有很好的发展前景。
Ⅰ.利用、在一定条件下发生重整反应可得到富含的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原理如图所示:
重整反应为:
过程Ⅱ总反应为:
(1)过程Ⅰ反应: ________。
(2)只有过程Ⅰ投料比________,过程Ⅱ中催化剂组成才会保持不变。
Ⅱ.以、为原料可以合成,反应方程式为 ,对该反应进行研究,向两个恒容密闭容器中均通入和,容器①为绝热容器,容器②为恒温容器,两个反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
(3)容器①中反应开始时压强增大的原因是____________________。
(4)图中a点、b点和c点,容器中气体总物质的量由大到小的顺序为________(用abc表示)。
实验中测得容器②体系的总压强P的具体值随时间变化如下表所示。
t/min
0
20
40
60
80
100
120
P/kPa
30.0
26.7
24.2
22.0
20.8
20.0
20.0
(5)从0至100min,用压强变化量表示的平均反应速率________。
(6)该条件下,该反应的化学平衡常数________。
【答案】(1)
(2)
(3)反应为放热反应,温度升高对压强的影响大于气体物质的量减小对压强的影响
(4)c>a>b (5)0.05
(6)4
【解析】
【小问1详解】
已知重整反应:(记为反应①);过程Ⅱ总反应:(记为反应②)。根据盖斯定律,由 可得过程Ⅰ反应:,则其焓变。
【小问2详解】
过程Ⅰ反应为,过程Ⅱ反应为。要使过程Ⅱ中催化剂(、等)组成保持不变,进入过程Ⅱ的和的物质的量之比必须为。假设过程Ⅰ消耗,则同时消耗并生成。这进入过程Ⅱ需要消耗。因此,总共投入的物质的量为,故投料比。
【小问3详解】
容器①为绝热容器,合成甲醇的反应是一个气体分子数减小的反应,若在恒温条件下压强应逐渐减小。反应开始时压强反而增大,是因为该反应为放热反应,体系温度升高,温度升高导致压强增大的幅度超过了气体物质的量减小导致压强减小的幅度。
【小问4详解】
容器①(绝热)和容器②(恒温)中发生放热反应。绝热容器中温度随反应进行而升高,平衡时温度。对于放热反应,温度越高,平衡越向逆反应方向移动,气体总物质的量越大,故。a点和c点压强相等(),且容器体积 相同,根据理想气体状态方程,由于(c点在恒温容器中,温度等于初始温度),故。综上所述,气体总物质的量由大到小的顺序为。
【小问5详解】
初始总物质的量为,对应总压强为,则的初始分压为;100 min时反应达到平衡,总压强为;设分压变化量为,则分压变化量为,分压增加;总压强变化量,解得,故。
【小问6详解】
恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比;平衡时总物质的量为。设转化了,则平衡时各物质的量为:,,;总物质的量,解得;容器体积为,则平衡浓度分别为:,,;该反应的化学平衡常数。
18. 氰化钠(NaCN)是一种重要的化工原料,用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药农药,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理,一般可以用二氧化氯水溶液或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)NaCN用二氧化氯()水溶液处理后,被氧化为两种不污染空气的气体,NaCN溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”),用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取,写出阳极产生的电极反应式(酸性环境):______________________。
工业制备硫代硫酸钠的反应原理:。某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠,并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。
关闭,打开,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加硫酸,控制好反应速率。
(2)装置c盛装溶液的仪器名称是________;写出A中反应的化学反应方程式:______________________。装置B的作用是______________________。
(3)实验结束后,在E处可连接盛有________(填标号)溶液的注射器,再关闭,打开,以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A. 溶液 B. 浓硫酸
C. 酸性溶液 D. 溶液
(4)中阴离子的空间结构为________。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度。
制备的硫代硫酸钠产品一般为,一般可用的标准溶液测定产品纯度:取产品配制成溶液,取溶液,用浓度为的标准溶液进行滴定(原理为),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
(5)计算产品的纯度为________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 碱 ②.
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. ③. 防止倒吸 (3)CD
(4)四面体形 (5)99.2%
【解析】
【分析】利用70%浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫,将二氧化硫通入硫化钠、碳酸钠的混合溶液并搅拌反应制备硫代硫酸钠,再利用硫代硫酸钠与二氧化氯反应等进行性质探究。
【小问1详解】
NaCN溶液因水解溶液显碱性;电解池阳极发生氧化反应,由题意可知,氯离子酸性条件放电生成,结合质量守恒,阳极的电极反应式为。
【小问2详解】
装置c的盛装仪器为三颈烧瓶;A中是70%浓硫酸与亚硫酸钠固体发生复分解反应制备,化学反应方程式:;装置B为中间的空集气瓶,作为安全瓶,避免后续装置内压强骤降引发倒吸。
【小问3详解】
装置内残留的有害气体主要是有毒的:与不反应,浓硫酸不能吸收;酸性可氧化,NaOH可与反应吸收尾气,因此选CD。
【小问4详解】
的中心S原子价层电子对数为4(无孤电子对),结构相当于中一个O原子被S原子替换,空间构型为四面体形。
【小问5详解】
三组滴定数据中第二组18.00 mL为异常误差数据,舍去,取1、3组平均值:; 根据反应,25mL待测液中; 250mL溶液中; 摩尔质量为248 g/mol,纯度为。
19. 以为载体的钯催化剂常用于石化行业加氢催化裂化过程中,工业上以失活后的废催化剂(主要含有机物、活性炭、Pd、,还有少量、)为原料制备氯化钯的流程如下:
已知:性质稳定,难溶于水、盐酸。
(1)“焙烧”的目的是_____________________________。
(2)温度、固液比对浸取率的影响如图,则“氯化浸出”的最佳条件为______________________。
(3)“氯化浸出”时,若盐酸浓度过高,可能发生的副反应离子方程式为______________________,该工序可将转化为,呈平面四边形,则的杂化轨道类型为________(填字母)。
A.杂化 B.杂化 C.杂化 D.d杂化
(4)滤渣1为________。已知,若要使溶液中不高于,则应加入氨水使不低于________。
(5)就“沉钯”中获得的进行“热分解”,生成的气体可返回________(填字母)工序继续使用。
A.焙烧 B.氯化浸出 C.转化、除杂
(6)工业上也可用还原制取海绵,且对环境友好,该反应的化学方程式为_____________________________。
【答案】(1)除去活性炭和有机物
(2)70℃、固液比3∶1
(3) ①. ②. C
(4) ①. 、 ②. 5
(5)C (6)
【解析】
【分析】废催化剂主要含有机物、活性炭、Pd、,还有少量、;在空气中“焙烧”除去有机物、活性炭,用盐酸、氯酸钠“氯化浸出”,性质稳定,难溶于水、盐酸。加入氯酸钠,Pd被氧化并转化为,和不溶于盐酸,过滤出、;滤液中含有、,滤液加氨水生成氢氧化铝沉淀(滤渣)。加盐酸沉钯得到,加热分解为。
【小问1详解】
有机物、碳能燃烧生成二氧化碳,“焙烧”的目的是除去有机物、活性炭。
【小问2详解】
根据温度、固液比对浸取率的影响图,70℃、固液比3∶1时浸取率最高。
【小问3详解】
氯酸钠具有强氧化性,若盐酸浓度过高,氯酸钠和盐酸发生归中反应生成氯气,可能发生的副反应离子方程式为;呈平面四边形,平面四边形构型的四配位配合物,中心离子的杂化类型为杂化:杂化是三配位平面三角形,杂化为四面体构型,杂化一般为五配位,选C。
【小问4详解】
性质稳定,难溶于水、盐酸,不溶于盐酸,所以滤渣1为、。根据溶度积公式: ,代入、,可得: ,即; 结合水的离子积,得,因此pH不低于5。
【小问5详解】
热分解生成的同时,会释放出,二者可在“转化、除杂”工序中循环利用;因此选C。
【小问6详解】
水合肼作为还原剂被氧化为对环境友好的,被还原为单质Pd,产物无污染物生成,符合环境友好的描述,根据元素守恒配平,化学方程式为。
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鄂南高中2023级高二上学期期末考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 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
B. 用干冰进行人工降雨时,涉及吸热过程
C. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生析氢腐蚀而生锈
D. 电解质水饮料中含有水、氯化钠、葡萄糖等多种电解质
2. 下列有关图示表示正确的是
A. 键电子云轮廓图:
B. 的共价键电子云轮廓图:
C. 的价层电子对互斥模型:
D. 分子的球棍模型:
3. 下列说法正确的是
A. 任何酸碱反应的中和热都相等
B. 、、均是含有极性键的非极性分子
C. 在一定温度下,水溶液中和浓度的乘积一定是一个常数
D. “酒香不怕巷子深”“花香四溢”都体现了生活中的“熵增”原理
4. 下列说法正确的是
A. 若分子的空间结构为正四面体形,则该分子的键角不一定为
B. 的基态原子核外电子共有13种空间运动状态
C. 电子云轮廓图呈球形,是电子沿球面绕核运动留下的轨迹图
D. 分子键长和键角的数值可通过红外光谱仪测定获得
5. 下列“类比”结果正确的是
A. 冰的密度小于水,因此固体的密度也小于液态
B. 溶液中与会发生双水解反应,与主要也发生双水解反应
C. 水解生成与,则水解同样生成
D. 酸性强于,因此的酸性也强于
6. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态碳原子的核外电子轨道表示式:
B. 基态的简化电子排布式:
C. 砷原子结构示意图As
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键;
7. 下列化学用语表达正确的是
A. 的水解方程式为:
B. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
C. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
D. 溶液滴入溶液中:
8. 布洛芬(Ibuprofen)是一种常见解热镇痛类、非甾体抗炎药,其结构简式如图所示。下列有关布洛芬分子的说法正确的是
A. 分子中含4个键 B. 分子中原子杂化方式有3种
C. 分子中只有1个手性碳原子 D. 分子中最大键角为120°
9. 下列实验装置或设计能达到相应实验目的的是
A. 图1可探究浓度对化学反应速率的影响
B. 图2可测定未知溶液的浓度
C. 图3可由溶液制备无水
D. 图4可证明比更难溶
10. 某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A. Z元素的最高价态为+7 B. 基态原子未成对电子数:W>Y
C. 该阴离子中X不满足8电子稳定结构 D. 最简单氢化物水溶液的pH:X>M
11. 下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
等体积的两种酸和的溶液分别与足量的锌反应,HX溶液中放出的多
HX的酸性比HY强
B
常温下,分别测定等体积和溶液的,测得都等于7
同温不同浓度的溶液中水的电离程度相同
C
已知,将盛有和混合气体的烧瓶浸入冰水中,气体颜色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
D
已知,向盛有溶液的试管中加入适量,振荡、静置后层显紫色
在中的溶解度比在水中的大
A. A B. B C. C D. D
12. 在一固定容积的密闭容器中,充入和发生如下化学反应:,其化学平衡常数与温度的关系如下表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
关于该反应的说法不正确的是
A. 当键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B. 在反应达到平衡时,气体的转化率约为
C. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:
D. 在,当时,该反应向逆反应方向进行
13. 双极膜是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4,其装置如图所示。
已知:产品室1的产品是NaOH,则下列说法正确的是
A. a为铅酸蓄电池的正极
B. 膜1为阴离子交换膜,膜2为阳离子交换膜
C. 电极Ⅱ的电极反应式为2H2O+4e-=O2↑+4H+
D. 若要制60gNaOH,理论上铅酸蓄电池的负极增重72g
14. 科研人员提出以为原料,在特定催化剂作用下合成的一种反应历程如图,下列说法错误的是
A. 分子中均不含非极性键
B. 反应①中有碳氧单键的断裂和形成
C. 生成DMC总反应的原子利用率小于100%
D. 催化剂可提高单位时间内甲醇的转化率
15. 25℃时,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A. 点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
B. ④⑤为两个反应的滴定终点,两个反应均可采用酚酞作指示剂
C. 点①溶液中水的电离程度小于点②溶液
D. 点②和点③间(不含端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
二、非选择题:共4小题,共55分。
16. 现有八种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G、H为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等
B元素的核外电子数比电子数少1
C原子的第一至第三电离能如下:;;
D原子核外所有轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G元素是生活中使用最多的金属元素
H在周期表第11列
(1)已知化合物常温为气态,其微粒空间结构为________,分子中键与键个数比为________。
(2)同周期第一电离能比小的元素有________种。
(3)D元素基态原子有________种能量的电子,其能量最高电子的电子云轮廓图形状为________形。
(4)用惰性电极电解E和F形成化合物的水溶液,可得到两种气体,该电解化学方程式为________。
(5)G位于第________族,其基态原子价层电子排布式为________。
(6)H元素的焰色为________,焰色试验是________光谱(填“发射”或“吸收”)。
17. 甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,有很好的发展前景。
Ⅰ.利用、在一定条件下发生重整反应可得到富含的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原理如图所示:
重整反应为:
过程Ⅱ总反应为:
(1)过程Ⅰ反应: ________。
(2)只有过程Ⅰ投料比________,过程Ⅱ中催化剂组成才会保持不变。
Ⅱ.以、为原料可以合成,反应方程式为 ,对该反应进行研究,向两个恒容密闭容器中均通入和,容器①为绝热容器,容器②为恒温容器,两个反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
(3)容器①中反应开始时压强增大的原因是____________________。
(4)图中a点、b点和c点,容器中气体总物质的量由大到小的顺序为________(用abc表示)。
实验中测得容器②体系的总压强P的具体值随时间变化如下表所示。
t/min
0
20
40
60
80
100
120
P/kPa
30.0
26.7
24.2
22.0
20.8
20.0
20.0
(5)从0至100min,用压强变化量表示的平均反应速率________。
(6)该条件下,该反应的化学平衡常数________。
18. 氰化钠(NaCN)是一种重要的化工原料,用于化学合成、电镀、冶金和有机合成医药农药,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理,一般可以用二氧化氯水溶液或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)NaCN用二氧化氯()水溶液处理后,被氧化为两种不污染空气的气体,NaCN溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”),用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取,写出阳极产生的电极反应式(酸性环境):______________________。
工业制备硫代硫酸钠的反应原理:。某化学小组利用上述原理在实验室制备硫代硫酸钠,并用硫代硫酸钠溶液处理含氰化钠废水。
【实验一】实验室通过如图所示装置制备硫代硫酸钠。
关闭,打开,打开分液漏斗活塞,缓慢滴加硫酸,控制好反应速率。
(2)装置c盛装溶液的仪器名称是________;写出A中反应的化学反应方程式:______________________。装置B的作用是______________________。
(3)实验结束后,在E处可连接盛有________(填标号)溶液的注射器,再关闭,打开,以防止拆除装置时装置中的有害气体逸出污染空气。
A. 溶液 B. 浓硫酸
C. 酸性溶液 D. 溶液
(4)中阴离子的空间结构为________。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品纯度。
制备的硫代硫酸钠产品一般为,一般可用的标准溶液测定产品纯度:取产品配制成溶液,取溶液,用浓度为的标准溶液进行滴定(原理为),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积/mL
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积/mL
20.05
18.00
19.95
(5)计算产品的纯度为________(结果保留三位有效数字)。
19. 以为载体的钯催化剂常用于石化行业加氢催化裂化过程中,工业上以失活后的废催化剂(主要含有机物、活性炭、Pd、,还有少量、)为原料制备氯化钯的流程如下:
已知:性质稳定,难溶于水、盐酸。
(1)“焙烧”的目的是_____________________________。
(2)温度、固液比对浸取率的影响如图,则“氯化浸出”的最佳条件为______________________。
(3)“氯化浸出”时,若盐酸浓度过高,可能发生的副反应离子方程式为______________________,该工序可将转化为,呈平面四边形,则的杂化轨道类型为________(填字母)。
A.杂化 B.杂化 C.杂化 D.d杂化
(4)滤渣1为________。已知,若要使溶液中不高于,则应加入氨水使不低于________。
(5)就“沉钯”中获得的进行“热分解”,生成的气体可返回________(填字母)工序继续使用。
A.焙烧 B.氯化浸出 C.转化、除杂
(6)工业上也可用还原制取海绵,且对环境友好,该反应的化学方程式为_____________________________。
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