精品解析:陕西西北工业大学附属中学2025-2026学年第一学期期末考试高二化学试题
2026-09-12
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内容正文:
2025-2026学年第一学期期末考试
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Si-28,Cl-35.5,Cu-64,Br-80
一、单项选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A.氢原子发光
B.钠与水剧烈反应
C.燃放烟花
D.霓虹灯发光
A. A B. B C. C D. D
2. 下列各物质所形成的晶体中,属于分子晶体且分子内只含极性共价键的是
A. B. C. D. Ar
3. 下列有关化学用语正确的是
A. 干冰的晶胞示意图:
B. 基态硫原子的轨道表示式:
C. 的p-pσ键形成过程:
D. 的VSEPR模型:
4. 下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A. 和的熔点
B. 和的酸性
C. 和在水中的溶解度
D. 邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点
5. 用下列实验装置进行相应实验,其中装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.验证易溶于水,且溶液呈碱性
B.借助秒表测定稀硫酸与锌的反应速率
C.为装有溶液的滴定管排气泡
D.验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
6. 的液氨溶液中通入气体可制得。下列说法不正确的是
A. 中含有离子键和共价键 B. 的空间结构为直线形
C. 电负性大小顺序为:O>N>H D. 晶体属于分子晶体
7. 下列离子在指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液中:、、、
B. 能使酚酞溶液变红的溶液中:、、、
C. 某无色澄清透明的溶液中:、、、
D. 稀硫酸溶液中:、、、
8. 已知:1个分子中除σ键外,还存在2个键(大π键可用符号表示,n为参与形成大π键的原子数,m为参与形成大π键的电子数)。下列叙述中正确的是
A. HCHO易溶于水的主要原因可用解释
B. HCHO、、均属于非极性分子
C. 钙原子状态由到的过程中,发出砖红色光
D. 1个分子中的成键电子总数为10
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 1 mol 和的混合物中所含阴离子的总数为
B. 1 mol白磷中含有共价键数为
C. 标准状况下,22.4 L HF含个分子
D. 个()最多可以与3 mol NaOH反应
10. 分解热化学方程式: 。密闭容器中稍过量的于487K加热分解,一段时间达到平衡,。若温度不变,将容器体积扩大一倍,充分反应后可能为
A. B.
C. D.
11. 如图为在不同条件下的存在形式,有关说法不正确的是
A. Ⅰ结构中的杂化类型为 B. 熔点:Ⅱ<Ⅲ
C. 与原子之间的键长: D. 键角:
12. 装置甲是一种将废水中的氯乙烯转换成对环境无害的微生物电池,连接甲、乙装置进行粗铜精炼,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电解精炼时,粗铜与Y电极相连,乙中出现沉淀
B. 电解过程中N区溶液的pH增大
C. M电极的电极反应式为
D. 若N电极消耗16g ,粗铜电极质量减少64g
13. 某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Q>Z>Y
B. 电负性:Y>Z>X>M
C. M与X形成的化合物沸点低于M与Z形成的化合物的沸点
D. R与Z、Q组成的某化合物具有强氧化性,可以为自来水杀菌消毒并净化自来水
14. 以硫酸厂矿渣(含、、等)为原料制备铁黄的工艺流程如图所示:
资料:ⅰ.不溶于水也不溶于酸或碱,不溶于水,可溶于强酸或强碱;
ⅱ.;;
iii.沉铁过程主要生成。
下列说法不正确的是
A. “滤渣”中主要成分为铁粉和
B. 取“酸浸”后的溶液滴加KSCN溶液,溶液变红,发生反应
C. “沉铁”过程中有副产物生成,可能原因是促进了的水解
D. 若用“沉铁”,则无副产物产生,反应完全时溶液中
15. 废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,在不同浓度的水溶液中,Mn(Ⅱ)的分布系数 与pH的关系如图。
已知:难溶于水,具有两性;;
下列说法正确的是
A. 曲线z为 B. O点,
C. P点, D. Q点,
二、非选择题(共55分)
16. 下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题:
涉及元素的请用元素符号作答。
(1)表中属于d区元素的是______(填编号)。
(2)②、③、④三种元素第一电离能由大到小的顺序为______。
(3)写出基态⑨原子的电子排布式______。
(4)元素⑥形成的含氧酸根的立体构型是______,其中心原子的杂化轨道类型是______。
(5)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是______。
A. 分子中含有氢键 B. 属于非极性分子
C. 含有4个σ键和1个π键 D. 该氢化物分子中,②原子采用杂化
(6)元素⑥(用X表示)的氢化物和元素③(用Y表示)的一种氢化物的主要物理性质如下:
熔点/K
沸点/K
标准状况时在水中的溶解度
187
202
2.6
272
423
以任意比互溶
和相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是______、______。
17. 是一种大气污染物,将转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。已知:常温下溶解度为(体积比)。
(1)的转化目前主要有以下两种方法:
方法①
克劳斯燃烧法
方法②
铁盐、铜盐氧化法
方法②,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,转化流程如图所示,下列说法不正确的有______。
A. 在转化过程中参与发生的反应为:
B. 溶液和反应的离子方程式为:
C. 提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
D. 整个反应过程中溶液的pH变小(不考虑产生的稀释效果)。
(2)水溶液中存在电离平衡和。若向溶液中______。
A. 加水,平衡向右移动,溶液中浓度增大
B. 通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C. 滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH增大
D. 加入少量硫酸铜固体,溶液中浓度减小
(3)25℃时,在溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与关系如图所示(忽略溶液体积的变化、的挥发)。pH=13时,溶液中______。
(4)下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线:
由图判断,溶液中的二级水解常数为______。以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是______。
(5)工业上常用硫化物来处理废水中的重金属离子,室温下几种重金属离子的硫化物的Ksp如表,结合第(4)小题数据回答下列问题:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
向等浓度的、、、混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是______。若用含的废酸沉淀废水中的,沉淀完全时,则溶液中______mol/L(结果保留2位有效数字,已知)。
18. 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。请利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为 、、和)综合提取钒、钛,并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示:
已知:①“加压焙烧”过程中存在反应,生成的会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”;②“酸浸”所得溶液中钒、钛以、形式存在。回答下列问题:
(1)“酸浸”时,若用硝酸代替盐酸,弊端有(任答一条)______。
(2)“氧化”时,的使用量远大于理论计算量,可能的原因为______。
(3)“萃取”时,先转化为再与萃取剂结合,其过程可表示为:。据此分析“反萃取”过程中加入溶液的作用为______。
(4)“沉铁”时,生成黄铵铁矾的离子方程式为:______。
(5)可溶于强酸强碱,常温时不同pH、不同钒元素浓度时,+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化):
将0.01mol 溶解在200mL烧碱溶液中;剩余溶液的,反应的离子方程式为______。
(6)和碳在氛围中,高温条件下发生反应制备VN,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为______。生成标况下11.2L该还原性气体时,反应转移的电子数为______。
19. 溴化氰(CNBr)可用于有机合成、杀虫剂制备等领域。实验室可通过如下反应制备溴化氰:,装置如下图所示:(省略夹持器)。
已知:常温常压下,溴化氰为白色粉末状固体,熔点52℃,沸点61.6℃,溶于水,形成无色溶液。常温下溴化氰在水中缓慢水解,在沸水中迅速水解为HBr与氰酸(HCNO)。
(1)仪器M的名称是______。
(2)分批次滴入KCN溶液,观察到______时,反应基本完全。
(3)反应结束后,蒸馏混合物可得粗产品。蒸馏时冷凝管所用冷凝水温度不可过低,原因是______
(4)写出溴化氰的电子式:______。
(5)用碘量法测定溴化氰纯度:
称取0.5300g溴化氰样品,加足量KI溶液,发生反应:,将反应后溶液定容至250mL;用滴定管量取10.00mL该溶液于锥形瓶中,滴入淀粉试液,用0.01013mol/L 标准溶液滴定,发生反应:。进行四组平行实验,结果如下表所示:
实验组
1
2
3
4
(mL)
30.01
31.21
30.00
30.02
滴定终点操作现象:______,并保持半分钟不变色。
(6)该溴化氰样品的纯度为______%(结果保留两位有效数字),下列操作会使测定结果偏高的是______。
A.用洗净的滴定管移取10.00mL溶液前未润洗
B.滴定管移取10.00mL溶液时俯视刻度线
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定过程中样品试液有少许液体溅出
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2025-2026学年第一学期期末考试
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Si-28,Cl-35.5,Cu-64,Br-80
一、单项选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A.氢原子发光
B.钠与水剧烈反应
C.燃放烟花
D.霓虹灯发光
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢原子发光是氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时以光的形式释放能量产生的,与电子跃迁有直接关联,A不符合题意;
B.钠与水剧烈反应是化学反应中发生了电子的转移(失电子、水中得电子),不存在原子核外电子在能级间的跃迁过程,与电子跃迁没有直接关联,B符合题意;
C.燃放烟花时呈现不同颜色是金属元素的焰色试验,本质是金属原子核外电子跃迁释放不同波长的光导致的,与电子跃迁有直接关联,C不符合题意;
D.霓虹灯发光是稀有气体原子的核外电子在通电时吸收能量跃迁到高能级,再从高能级跃迁回低能级时释放光能产生的,与电子跃迁有直接关联,D不符合题意;
故选B。
2. 下列各物质所形成的晶体中,属于分子晶体且分子内只含极性共价键的是
A. B. C. D. Ar
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵由铵根离子和氯离子构成,形成离子晶体,不属于分子晶体,A错误;
B.碘晶体属于分子晶体,但碘分子内的I—I键为非极性共价键,不符合分子内只含极性共价键的条件,B错误;
C.水形成分子晶体,水分子内的O—H键均为极性共价键,符合题意,C正确;
D.是单原子分子,属于分子晶体,但分子内不存在化学键,D错误;
故选C。
3. 下列有关化学用语正确的是
A. 干冰的晶胞示意图:
B. 基态硫原子的轨道表示式:
C. 的p-pσ键形成过程:
D. 的VSEPR模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.干冰为固态,属于分子晶体,晶胞为面心立方最密堆积结构,分子位于晶胞的顶点和面心,与示意图一致,A正确;
B.基态硫原子核外有16个电子,电子排布式为,基态硫原子的轨道表示式为,B错误;
C.的键是两个的轨道“头碰头”重叠形成,选项中为“肩并肩”重叠,形成的是键,C错误;
D.中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,选项中模型含1对孤电子对,D错误;
故选A。
4. 下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A. 和的熔点
B. 和的酸性
C. 和在水中的溶解度
D. 邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点
【答案】C
【解析】
【详解】A.和均为分子晶体,相对分子质量,范德华力更强,熔点,A错误;
B.氯原子为吸电子基团,羧酸α位氯原子数目越多,吸电子效应越强,羧基中键极性越强,越易电离出,酸性,B错误;
C.水是极性溶剂,根据相似相溶原理,为极性分子,为非极性分子,故溶解度,C正确;
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,沸点较低,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,沸点较高,故沸点邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,D错误;
故答案选C。
5. 用下列实验装置进行相应实验,其中装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.验证易溶于水,且溶液呈碱性
B.借助秒表测定稀硫酸与锌的反应速率
C.为装有溶液的滴定管排气泡
D.验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.挤压胶头滴管,使少量水进入盛满氨气的烧瓶,氨气大量溶于水,瓶内压强迅速减小,烧杯中滴有酚酞的水被压入烧瓶并形成喷泉;溶液变红,说明所得溶液呈碱性,A正确;
B.图中长颈漏斗与外界相通,且下端未插入液面以下形成液封,反应生成的氢气会从漏斗逸出,气体注射器不能准确测量生成气体的体积随时间的变化;应使装置密闭或使长颈漏斗下端插入液面以下,B错误;
C.图中弯起尖嘴并挤压玻璃珠是在给碱式滴定管排气泡;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,应盛放在带玻璃活塞的酸式滴定管中,C错误;
D.铁钉浸在食盐水中,食盐水接近中性,铁主要发生吸氧腐蚀,消耗氧气使装置内气体压强减小;该装置不能验证析氢腐蚀,D错误;
故选A。
6. 的液氨溶液中通入气体可制得。下列说法不正确的是
A. 中含有离子键和共价键 B. 的空间结构为直线形
C. 电负性大小顺序为:O>N>H D. 晶体属于分子晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.中与通过离子键结合,内部原子间存在共价键,因此中含有离子键和共价键,A正确;
B.的中心原子孤电子对数为,成键电子对数为2,价层电子对数为4,空间结构为V形,不是直线形,B错误;
C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性:,且电负性大于,故电负性顺序为:,C正确;
D.常温下为气体,其晶体由分子通过分子间作用力构成,属于分子晶体,D正确;
故选B。
7. 下列离子在指定溶液中,一定能大量共存的是
A. 澄清透明的溶液中:、、、
B. 能使酚酞溶液变红的溶液中:、、、
C. 某无色澄清透明的溶液中:、、、
D. 稀硫酸溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.澄清透明不等于无色,只要求溶液中不存在沉淀等导致浑浊的物质,题列离子之间不发生反应,能大量共存,A正确;
B.酚酞溶液变红说明溶液呈碱性,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为;镁离子与碳酸根离子还会生成碳酸镁沉淀,离子方程式为,不能大量共存,B错误;
C.无色溶液中不能大量存在显紫色的高锰酸根离子,C错误;
D.稀硫酸提供酸性条件,次氯酸根离子与氯离子发生氧化还原反应,离子方程式为,不能大量共存,D错误;
故选A。
8. 已知:1个分子中除σ键外,还存在2个键(大π键可用符号表示,n为参与形成大π键的原子数,m为参与形成大π键的电子数)。下列叙述中正确的是
A. HCHO易溶于水的主要原因可用解释
B. HCHO、、均属于非极性分子
C. 钙原子状态由到的过程中,发出砖红色光
D. 1个分子中的成键电子总数为10
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCHO中电负性较大的氧原子可与水分子中的氢原子形成氢键,是其易溶于水的主要原因,A正确;
B.HCHO正负电荷中心不重合,属于极性分子,仅、为非极性分子,B错误;
C.钙原子由基态跃迁到激发态的过程需要吸收能量,不会发出光,发光是激发态返回基态时释放能量的过程,C错误;
D.结合已知:1个分子中存在2个σ键,还存在2个键,1个分子的成键电子总数为8,不是10,D错误;
故答案选A。
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 1 mol 和的混合物中所含阴离子的总数为
B. 1 mol白磷中含有共价键数为
C. 标准状况下,22.4 L HF含个分子
D. 个()最多可以与3 mol NaOH反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.1 mol混合物中,每个或化学式单位均含1个阴离子,所以阴离子总数为,A错误;
B.一个分子中4个P原子形成正四面体,共有6个P—P键,所以1 mol白磷中所含共价键数为,B正确;
C.标准状况下HF不是气体,22.4 L HF的物质的量不能用标准状况下气体摩尔体积计算,不能据此判断含有个分子,C错误;
D.题给分子结构中只有羟基上的1个氢原子能与NaOH反应,因此个该分子为1 mol,最多与1 mol NaOH反应,D错误;
故选B。
10. 分解热化学方程式: 。密闭容器中稍过量的于487K加热分解,一段时间达到平衡,。若温度不变,将容器体积扩大一倍,充分反应后可能为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度不变时,若容器体积扩大一倍后稍过量的已完全分解,无法维持原平衡状态,会小于,不一定等于,A错误;
B.体积扩大一倍,若平衡不移动,但减小压强平衡向气体分子数增大的正向移动,生成更多,故大于,B错误;
C.若剩余足量,温度不变平衡常数不变,平衡后仍为;若完全分解,无法继续生成,则介于和之间,故的范围为,C正确;
D.若足量,平衡后仍等于,并非一定小于,D错误;
故选C。
11. 如图为在不同条件下的存在形式,有关说法不正确的是
A. Ⅰ结构中的杂化类型为 B. 熔点:Ⅱ<Ⅲ
C. 与原子之间的键长: D. 键角:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ⅰ结构中S原子与3个O原子直接相连,形成3个σ键,S的价电子数为6,与3个O形成σ键时共用了3对电子,因此孤电子对数为0,价层电子对数为3,其中S的杂化类型为sp2,A正确;
B.Ⅱ、Ⅲ均为SO3的聚合结构,分子晶体的熔点随相对分子质量增大而升高,Ⅲ的链状结构相对分子质量更大,因此熔点Ⅱ<Ⅲ,B正确;
C.键长与键的类型相关:双键(或含双键成分)的键长短于单键,a对应的是普通单键,b对应含双键成分的键,因此键长b< a,C正确;
D.Ⅱ中S和Ⅲ中∠2的O都采取sp3杂化,Ⅱ中S上没有孤电子对,Ⅲ中∠2的O上有孤电子对,孤电子对具有较大的斥力,则键角∠2<∠1,D错误;
故选D。
12. 装置甲是一种将废水中的氯乙烯转换成对环境无害的微生物电池,连接甲、乙装置进行粗铜精炼,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电解精炼时,粗铜与Y电极相连,乙中出现沉淀
B. 电解过程中N区溶液的pH增大
C. M电极的电极反应式为
D. 若N电极消耗16g ,粗铜电极质量减少64g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,甲装置是将化学能转化为电能的原电池,M电极为负极,水分子作用下氯乙烯在负极失去电子发生氧化反应,生成二氧化碳、氢离子和氯离子,电极反应式为:,N电极为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为:,乙装置为精炼池,与Y电极相连的粗铜作精炼池的阳极,锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子,精铜作阴极,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。
【详解】A.电解精炼铜时,粗铜作阳极,应与原电池的正极相连,因此粗铜与Y电极相连。粗铜中的银、金等不易失去电子,会脱落并形成阳极泥,故乙中出现沉淀,A正确;
B.N电极为正极,酸性条件下氧气得到电子生成水:反应消耗氢离子,因此N区溶液中氢离子浓度减小,pH增大,B正确;
C.M电极为负极,氯乙烯在水分子参与下被氧化为二氧化碳,同时生成氢离子和氯离子:,原子守恒、电荷守恒,C正确;
D.N电极消耗氧气的物质的量为:,根据正极反应,转移电子:,若粗铜阳极只有铜发生反应:,则溶解铜的质量为,但粗铜中还含有锌、铁等比铜活泼的金属,它们也可能在阳极失去电子;银、金等杂质则形成阳极泥,因此粗铜电极的质量减少量不能仅根据电子转移数确定,不一定是,D错误;
故答案选D。
13. 某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Q>Z>Y
B. 电负性:Y>Z>X>M
C. M与X形成的化合物沸点低于M与Z形成的化合物的沸点
D. R与Z、Q组成的某化合物具有强氧化性,可以为自来水杀菌消毒并净化自来水
【答案】D
【解析】
【分析】原子序数依次增大,X核外6种运动状态的电子,X为;Z与X同周期,s能级总电子数等于p能级总电子数,电子排布为,Z为,故Y为;Q同周期主族元素原子半径最大,Q为;R质子数为,R为;M原子序数最小,为。
【详解】A.、、电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,顺序应为,A错误;
B.非金属性越强电负性越大,非金属性,电负性顺序应为,B错误;
C.与形成的烃类化合物,相对分子质量较大的固态烃沸点高于与形成的、的沸点,C错误;
D.三种元素可形成,其强氧化性可杀菌消毒,还原产物水解生成胶体可吸附杂质净化水,D正确;
故选D。
14. 以硫酸厂矿渣(含、、等)为原料制备铁黄的工艺流程如图所示:
资料:ⅰ.不溶于水也不溶于酸或碱,不溶于水,可溶于强酸或强碱;
ⅱ.;;
iii.沉铁过程主要生成。
下列说法不正确的是
A. “滤渣”中主要成分为铁粉和
B. 取“酸浸”后的溶液滴加KSCN溶液,溶液变红,发生反应
C. “沉铁”过程中有副产物生成,可能原因是促进了的水解
D. 若用“沉铁”,则无副产物产生,反应完全时溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸浸时、均不与稀硫酸反应,加入过量铁粉还原后,过滤得到的滤渣主要成分为不反应的、和过量的铁粉,选项遗漏了,A错误;
B.酸浸后溶液中含有,滴加KSCN溶液变红,离子方程式为,B正确;
C.在溶液中存在水解平衡:,可与反应使降低,促进水解平衡正向移动,可能生成副产物,C正确;
D.用沉铁时发生沉淀转化:,反应完全时,且反应过程pH变化较小,无副产物生成,D正确;
故选A。
15. 废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,在不同浓度的水溶液中,Mn(Ⅱ)的分布系数 与pH的关系如图。
已知:难溶于水,具有两性;;
下列说法正确的是
A. 曲线z为 B. O点,
C. P点, D. Q点,
【答案】C
【解析】
【分析】随增大,的存在形式由阳离子逐步转化为阴离子,曲线的起伏反映各粒子相对含量的变化,交点表示相应粒子浓度相等;结合曲线变化和分布系数可知,pH较小时,Mn元素存在形式为Mn2+,随增大,先转化为,再转化为,故曲线、、分别表示、和
【详解】A.由分析可知,表示,A错误;
B.平衡的平衡常数为,P点,且;O点、。同温度下和均不变,故,B错误;
C.P点只有和两种含锰微粒,且二者浓度相等,因此,由电荷守恒可得,故,C正确;
D.Q点由图可知、,由锰元素守恒得,即,由于,所以,D错误;
故答案选C。
二、非选择题(共55分)
16. 下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题:
涉及元素的请用元素符号作答。
(1)表中属于d区元素的是______(填编号)。
(2)②、③、④三种元素第一电离能由大到小的顺序为______。
(3)写出基态⑨原子的电子排布式______。
(4)元素⑥形成的含氧酸根的立体构型是______,其中心原子的杂化轨道类型是______。
(5)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是______。
A. 分子中含有氢键 B. 属于非极性分子
C. 含有4个σ键和1个π键 D. 该氢化物分子中,②原子采用杂化
(6)元素⑥(用X表示)的氢化物和元素③(用Y表示)的一种氢化物的主要物理性质如下:
熔点/K
沸点/K
标准状况时在水中的溶解度
187
202
2.6
272
423
以任意比互溶
和相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是______、______。
【答案】(1)⑨ (2)O > C >Mg
(3)
(4) ①. 三角锥形 ②. (5)BD
(6) ①. 分子间存在氢键 ②. 与水分子间能形成氢键
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置,①是H元素、②是C元素、③是O元素、④是Mg元素、⑤是Al元素、⑥是S元素、⑦是Cl元素、⑧是Ca元素、⑨是Ni元素、⑩是Cu元素。
【小问1详解】
d区元素为ⅢB~ⅦB和Ⅷ族元素,表中属于d区元素的是⑨。
【小问2详解】
C、O、Mg三种元素中,Mg是金属元素,易失电子,第一电离能最小;同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,所以第一电离能由大到小的顺序为O > C >Mg。
【小问3详解】
⑨是28号Ni元素,基态⑨原子的电子排布式为。
【小问4详解】
元素⑥是S元素,形成的中S原子价电子对数为,S原子采用sp3杂化,有1个孤电子对,立体构型是三角锥形。
【小问5详解】
常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。
A. 乙烯的结构简式为CH2=CH2,分子中不含氢键,故A错误
B. 乙烯结构对称,属于非极性分子,故B正确;
C. 乙烯的结构简式为CH2=CH2,含有5个σ键和1个π键,故C错误;
D. 乙烯的结构简式为CH2=CH2,含有双键碳,碳原子采用杂化,故D正确;
选BD。
【小问6详解】
是H2S, 是H2O2,分子间存在氢键,所以的熔沸点比H2S高;与水分子间能形成氢键,所以与水以任意比互溶。
17. 是一种大气污染物,将转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。已知:常温下溶解度为(体积比)。
(1)的转化目前主要有以下两种方法:
方法①
克劳斯燃烧法
方法②
铁盐、铜盐氧化法
方法②,将和的混合气体通入、的混合溶液中反应回收S,转化流程如图所示,下列说法不正确的有______。
A. 在转化过程中参与发生的反应为:
B. 溶液和反应的离子方程式为:
C. 提高混合气体中的比例可防止生成的硫单质中混有CuS
D. 整个反应过程中溶液的pH变小(不考虑产生的稀释效果)。
(2)水溶液中存在电离平衡和。若向溶液中______。
A. 加水,平衡向右移动,溶液中浓度增大
B. 通入过量气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C. 滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH增大
D. 加入少量硫酸铜固体,溶液中浓度减小
(3)25℃时,在溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与关系如图所示(忽略溶液体积的变化、的挥发)。pH=13时,溶液中______。
(4)下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线:
由图判断,溶液中的二级水解常数为______。以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是______。
(5)工业上常用硫化物来处理废水中的重金属离子,室温下几种重金属离子的硫化物的Ksp如表,结合第(4)小题数据回答下列问题:
金属硫化物
FeS
PbS
CuS
HgS
向等浓度的、、、混合稀溶液中,逐滴加入稀溶液,首先沉淀的离子是______。若用含的废酸沉淀废水中的,沉淀完全时,则溶液中______mol/L(结果保留2位有效数字,已知)。
【答案】(1)BD (2)D (3)0.014
(4) ①. ②.
(5) ①. ②. 1.1
【解析】
【小问1详解】
A.根据流程,可将氧化为,该离子方程式符合电子、电荷守恒,A正确;
B.H2S是弱电解质,不能拆写为S2-,正确离子方程式为,B错误;
C.提高比例,更多可及时将生成的CuS氧化为S并释放Cu2+,避免CuS混在硫单质中,C正确;
D.将总反应整理为,反应生成水,不考虑稀释时H+浓度不变,pH不变,D错误;
故选BD。
【小问2详解】
A.加水促进电离,但溶液体积增大的影响占主导,H⁺浓度减小,错误。
B.通入过量,先发生,之后溶液变为溶液,酸性比强,pH最终减小,错误。
C.滴加新制氯水发生,弱酸转化为强酸,H+浓度增大,pH减小,错误。
D.加入硫酸铜发生,H+浓度增大,水的离子积不变,OH-浓度减小,正确。
故选D。
【小问3详解】
利用硫元素守恒,结合pH=13时,代入得: 。
【小问4详解】
S2-的二级水解为,水解常数。分布曲线中和物质的量分数相等时pH=6.9,即第一步电离常数,结合,代入得。酚酞变色范围为8~10,对应分布曲线中该pH区间内主要存在形式为,对应离子方程式为。
【小问5详解】
等浓度的金属离子生成硫化物沉淀时,Ksp越小越先沉淀,四种硫化物中HgS的Ksp最小,故首先沉淀的是; Pb2+沉淀完全时,由,得; 结合的电离平衡,由分布曲线pH=13时得,,代入,解得。
18. 稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。请利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为 、、和)综合提取钒、钛,并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示:
已知:①“加压焙烧”过程中存在反应,生成的会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”;②“酸浸”所得溶液中钒、钛以、形式存在。回答下列问题:
(1)“酸浸”时,若用硝酸代替盐酸,弊端有(任答一条)______。
(2)“氧化”时,的使用量远大于理论计算量,可能的原因为______。
(3)“萃取”时,先转化为再与萃取剂结合,其过程可表示为:。据此分析“反萃取”过程中加入溶液的作用为______。
(4)“沉铁”时,生成黄铵铁矾的离子方程式为:______。
(5)可溶于强酸强碱,常温时不同pH、不同钒元素浓度时,+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化):
将0.01mol 溶解在200mL烧碱溶液中;剩余溶液的,反应的离子方程式为______。
(6)和碳在氛围中,高温条件下发生反应制备VN,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为______。生成标况下11.2L该还原性气体时,反应转移的电子数为______。
【答案】(1)硝酸具有强氧化性,可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化,影响后续分离提纯,同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体,污染环境
(2)具有催化作用,会加速的分解
(3)消耗H+,使萃取反应的平衡逆向移动,将与萃取剂分离
(4)
(5)
(6) ①. ②. NA
【解析】
【分析】钒钛磁铁矿精矿(主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2)“加压焙烧”过程中存在反应2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g),生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”,FeV2O4经“二次氯化”转化为VO2Cl、FeCl2,加入盐酸进行酸浸,VO2Cl转化为,,TiO2转化为TiO2+,加适量铁粉沉钛,调节溶液pH使TiO2+完全生成TiO(OH)2沉淀,加入H2O2将+2价亚铁离子氧化成+3价铁离子,加入有机萃取剂R3N,先转化为,再与萃取剂R3N结合进入有机相,,加酸化的Na2SO4洗涤分液,有机相加入Na2CO3进行反萃取,经一系列操作得V2O5;水相加入(NH4)2SO4生成黄铵铁矾,据此分析。
【小问1详解】
硝酸具有强氧化性,可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化,影响后续分离提纯;同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体,污染环境。
【小问2详解】
溶液中存在Fe3+(“酸浸”时Fe3O4、FeV2O4溶解生成),Fe3+具有催化作用,会加速H2O2的分解,导致实际消耗的H2O2量远大于理论计算量。
【小问3详解】
Na2CO3与H+反应,消耗H+,使c(H+)降低,使萃取反应的平衡逆向移动,将与萃取剂分离。
【小问4详解】
沉铁”时,加入(NH4)2SO4,生成黄铵铁矾的离子方程式为:。
【小问5详解】
剩余c(OH-)=0.01 mol/L,c(H+)=10-12 mol/L,pH=12,结合V的存在形态图:pH=12时,c(V)=0.1mol/L,即-lgc(钒)=-lg0.1=1时,+5价V主要以形式存在,V2O5与OH-反应生成和H2O,离子方程式为:。
【小问6详解】
还原性气体为CO,根据元素守恒配平反应方程式:;V从+5价降为VN中的+3价,C从0价升为CO中的+2价,每生成5 mol CO转移10 mol电子;标况下11.2L CO为0.5 mol,对应转移电子1mol,即电子数为。
19. 溴化氰(CNBr)可用于有机合成、杀虫剂制备等领域。实验室可通过如下反应制备溴化氰:,装置如下图所示:(省略夹持器)。
已知:常温常压下,溴化氰为白色粉末状固体,熔点52℃,沸点61.6℃,溶于水,形成无色溶液。常温下溴化氰在水中缓慢水解,在沸水中迅速水解为HBr与氰酸(HCNO)。
(1)仪器M的名称是______。
(2)分批次滴入KCN溶液,观察到______时,反应基本完全。
(3)反应结束后,蒸馏混合物可得粗产品。蒸馏时冷凝管所用冷凝水温度不可过低,原因是______
(4)写出溴化氰的电子式:______。
(5)用碘量法测定溴化氰纯度:
称取0.5300g溴化氰样品,加足量KI溶液,发生反应:,将反应后溶液定容至250mL;用滴定管量取10.00mL该溶液于锥形瓶中,滴入淀粉试液,用0.01013mol/L 标准溶液滴定,发生反应:。进行四组平行实验,结果如下表所示:
实验组
1
2
3
4
(mL)
30.01
31.21
30.00
30.02
滴定终点操作现象:______,并保持半分钟不变色。
(6)该溴化氰样品的纯度为______%(结果保留两位有效数字),下列操作会使测定结果偏高的是______。
A.用洗净的滴定管移取10.00mL溶液前未润洗
B.滴定管移取10.00mL溶液时俯视刻度线
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定过程中样品试液有少许液体溅出
【答案】(1)
恒压滴液漏斗 (2)
溶液的橙黄色完全褪去 (3)
温度过低会导致溴化氰凝固,堵塞冷凝管
(4)
(5)
滴入最后半滴标准溶液,溶液由蓝色变为无色
(6) ①.
76 ②. C
【解析】
【分析】三颈烧瓶中浓溴水与加入的过量KCN溶液在搅拌器搅拌下发生反应()制备溴化氰;搅拌器用于搅拌反应液,使KCN与浓溴水充分接触,加快反应速率;恒压滴液漏斗用于加入过量KCN溶液,“恒压” 设计可使漏斗内液体顺利流下;装置N内可盛放碱石灰,用于吸收挥发的、产物水解产生的HBr、HCNO气体,据此解答。
【小问1详解】
由仪器构造可知,仪器M的名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
KCN过量,Br2完全反应后,溶液的橙黄色完全褪去,说明反应基本完成;
【小问3详解】
由题干已知信息可知,溴化氰的熔点为52 ℃,若蒸馏时冷凝水温度过低,会导致溴化氰在冷凝管中凝固为固体,从而堵塞冷凝管,因此蒸馏时冷凝管所用冷凝水温度不可过低;
【小问4详解】
溴化氰(CNBr)分子中,碳原子与溴原子共用一对电子,碳原子与氮原子共用三对电子,各原子均达到8电子稳定结构,其电子式为:;
【小问5详解】
碘量法滴定中,反应后溶液中存在生成的碘单质,加入淀粉试液后溶液呈蓝色,用标准溶液滴定时,碘单质被还原,当滴入最后半滴标准溶液时,碘单质恰好完全反应,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色,即为滴定终点;
【小问6详解】
分析四组实验数据,第2组数据(31.21 mL)与其他三组偏差较大,属于异常数据,应舍去,其余三组消耗标准溶液体积的平均值为, 根据反应方程式和,可得关系式:,则样品中 ,该溴化氰样品的纯度为 (保留两位有效数字),对于误差分析:
A.移取待测液的滴定管未润洗,会导致待测液被稀释,实际移取的CNBr偏少,导致消耗的标准溶液体积偏小,测定结果偏低,A不符合题意;
B.移取待测液时俯视刻度线,会导致实际放出的待测液体积小于10.00 mL,导致消耗的标准溶液体积偏小,测定结果偏低,B不符合题意;
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会导致读取的溶液消耗体积偏大,测定结果偏高,C符合题意;
D.滴定过程中样品试液溅出,会导致部分待测物损失,导致消耗的标准溶液体积偏小,测定结果偏低,D不符合题意;
故选C。
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