精品解析:贵州省安顺市普通高中2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题
2026-09-14
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内容正文:
贵州省安顺市普通高中2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,18小题,满分100分,考试用时75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请在答题卡相应位置作答,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题(共14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 科技是第一生产力,而化学与科技息息相关。下列说法错误的是
A. 中国航天员在空间站进行了“太空冰雪实验”,使用的醋酸钠属于强电解质
B. 我国“硅-石墨烯锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
C. “055驱逐舰”钢板上固定位置镶嵌锌块以防止钢铁被腐蚀
D. 天和核心舱砷化镓太阳能电池能将光能转化为电能
2. 下列生活中常用溶液呈碱性的是
A. 草酸清洗剂 B. 食醋 C. 食盐水 D. “84”消毒液
3. 第十五届中国国际航空航天博览会上展示了世界上性能最好的GaN(氮化镓)有源相控阵火控雷达。下列化学用语表示正确的是
A. 质子数为31、中子数为38的Ga原子:
B. 的电子式:
C. 基态原子价层电子排布式:
D. 基态N原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
4. 下列实验装置能达到实验目的的是
装置
目的
A.量取20.00 mL HCl溶液
B.中和反应反应热的测定
装置
目的
C.铁表面镀银
D.验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,中氯原子数目为4
B. 的溶液中的数目为0.02
C. 电解精炼铜时,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.2
D. 溶液中,的数目为2
6. 下列过程对应的离子方程式错误的是
A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
B. 泡沫灭火器灭火的原理:
C. 碱性锌锰电池的正极反应:
D. 向溶液中通入
7. 下列有关实验操作和现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
加热装有溶液的试管
溶液由蓝色变为黄色
蓝黄正反应是放热反应
B
常温下,用pH计测定相同浓度的NaClO溶液和溶液的pH
pH:
C
常温下,向的溶液滴入3滴0.1溶液,振荡,再滴加3滴溶液
先生成白色沉淀再生成黄色沉淀
D
其他条件相同,向两支盛有相同浓度溶液的试管中,分别加入溶液和溶液
加入溶液产生浑浊的时间更短
其他条件相同,增大反应物浓度,增大了活化分子百分数从而加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
8. 萨巴蒂尔反应配合电解水可以实现的再生,同时解决的清除问题,因此成为一种重要的载人航天器中的氧气再生方法。萨巴蒂尔反应为:。下列图像符合该反应的是
A. B. C. D.
9. 2024年11月26日,华为Mate70系列手机发布,该系列手机使用了高硅负极电池,相比传统碳基负极电池,相同体积下高硅负极材料能嵌入更多的锂。某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为薄膜;集流体起导电作用。下列说法错误的是
A. 相同体积下高硅负极电池容量高于碳基负极电池
B. 放电时,由电极A通过电解质移向电极B
C. 充电时,电极B与外接电源的正极相连
D. 充电时,A为阴极,电极反应式为
10. 在硫酸工业中,通过反应将转化为,某研究小组测量了在不同温度和压强下的平衡转化率如下表:
温度/
平衡转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法正确的是
A. 根据表中数据,实际生产中应选择高压条件下进行反应
B. 对尾气中进行回收,可防止污染环境同时提高原料利用率
C. 该反应,实际生产中应选择低温条件下进行反应
D. 实际生产中选择作催化剂,可提高的平衡转化率
11. 化合物可作肥料,是原子序数依次增大的短周期主族元素,在每个短周期均有分布,仅有Y和E同族。Z在地壳中含量最多,Y的基态原子价层p轨道半充满,M的基态原子价层电子排布式为。下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的沸点:
B. 原子半径大小:
C. E在元素周期表中位于s区
D. 形成的化合物的水溶液一定呈酸性
12. 在容积为2 L的密闭容器中,充入和发生如下化学反应:,其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表:
T/°C
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
关于该反应的说法正确的是
A. 该反应
B. 其他条件不变,增大压强可以增大平衡转化率
C. 若下反应经过5 min达到平衡,则用表示平均反应速率为
D. 在时,向容器中充入各0.5 mol时,反应向逆反应方向进行
13. 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. 实验室模拟“煅烧”步骤需要的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
B. 工业上可以电解溶液制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
14. 常温下,向的溶液中滴加等浓度的KOH溶液,混合溶液中所有含A微粒的物质的量分数[如的分布系数]与溶液的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线Ⅲ代表随pOH变化
B. b点溶液中:
C. 常温下,的一级电离常数
D. KHA溶液显碱性
二、非选择题(共58分)
15. 光伏材料又称太阳能材料,能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS、CuInSe等。
(1)基态Al有__________种不同运动状态的电子,其核外电子占据的最高能级共有__________个原子轨道。
(2)Si、P、S元素的第一电离能从大到小的顺序为____________________,其中电负性最小的元素为__________。
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性:As__________Se,最简单气态氢化物的稳定性:S__________Se。(填“>”或“<”)
(4)铜在元素周期表中位于第__________周期第__________族。研究发现,阳离子的颜色与其核外未成对电子数有关,例如:有色,无色,呈无色的原因是__________________。
(5)太阳能电池材料的很多金属元素在灼烧时会产生特殊的火焰颜色,产生这种现象是因为基态原子吸收能量变为激发态原子后,电子再跃迁到__________(填“较高”或“较低”)能级状态时释放能量。
16. 良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域,是建设美丽中国的重要基础。硫氧化物和氮氧化物是引起大气环境污染的主要污染物。
(1)燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一,其中涉及部分反应如下:
i.
ii.
iii.
①__________,反应i在__________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②恒温恒容下,能说明反应iii已达到平衡状态标志的是__________(填字母序号)。
A.容器内的体积分数不再随时间而发生变化
B.反应速率
C.容器内
D.混合气体的平均相对分子质量不变
③向某温度下某体积为1 L的恒容密闭容器中充入各1 mol的NO和CO发生反应iii,初始压强为时达到平衡,测得,则CO的转化率为__________,平衡常数__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
④在密闭容器中充入一定量的NO和CO发生反应iii,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
由图1可知____________________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是__________________________________________________。
(2)用电化学法模拟工业处理。将硫酸工业尾气中的通入图2装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能(忽略气体溶解)。写出该装置中通入一侧的电极反应方程式:_______________。
17. 某实验室在一定条件下用电位滴定法模拟测定某醋酸溶液样品中醋酸的含量,已知该条件下,醋酸和NaOH以物质的量之比1:1反应时得到的溶液pH为8.7。操作如下:
i.准确量取10.00 mL醋酸溶液样品,加入蒸馏水至总体积为100.00 mL,取其中20.00 mL进行滴定实验,用酸度计检测pH变化;
ii.逐滴滴入已配制好的的NaOH标准溶液,酸度计显示停止滴定,记录消耗的NaOH溶液的体积;
iii.平行测定多次(数据见表1);
iv.分析处理数据。
实验数据记录表格
编号
1
2
3
19.99
18.00
20.01
(1)在上述滴定过程中,不需要使用的仪器是___________(填序号)。
A. 酸式滴定管 B. 量筒 C. 锥形瓶 D. 胶头滴管
(2)从滴定开始到滴定终点过程中,水电离的________(填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”) 。
(3)当时,锥形瓶中溶液的离子浓度由大到小的顺序是______________________。此时___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)根据上表中的有效数据,计算消耗的NaOH溶液的平均体积为___________mL。该醋酸溶液样品中醋酸的含量是___________g/L。
(5)在滴定过程中,若出现下列情况,测定结果偏低的是___________。
A. 滴定终点时,有一滴氢氧化钠标准溶液挂在滴定管尖嘴处未滴落
B. 碱式滴定管尖嘴部位滴定前有气泡,滴定后无气泡
C. 读取氢氧化钠标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
D. 用蒸馏水洗涤滴定管后立即使用,没有用待滴定的醋酸溶液润洗
18. 三氧化二钴在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和,还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴的工艺流程如图1所示。
已知:常温下,。
回答下列问题:
(1)Co的价层电子轨道表示式为_________________________________。
(2)“浸泡”时将矿石研磨成粉末的目的是_________________________________。
(3)“浸泡”过程中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。矿石粉末“浸泡”的适宜条件范围应是___________。
(4)“除铜”过程中的离子方程式为_______________________。
(5)过程I中先加入的作用是_________________________________(用离子方程式解释),再加入得到的滤渣是___________。
(6)在过程II中加入足量NaF的目的是将以沉淀形式除去,若所得滤液中,则滤液中为___________(保留2位有效数字)。
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贵州省安顺市普通高中2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,18小题,满分100分,考试用时75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.请在答题卡相应位置作答,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题(共14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 科技是第一生产力,而化学与科技息息相关。下列说法错误的是
A. 中国航天员在空间站进行了“太空冰雪实验”,使用的醋酸钠属于强电解质
B. 我国“硅-石墨烯锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
C. “055驱逐舰”钢板上固定位置镶嵌锌块以防止钢铁被腐蚀
D. 天和核心舱砷化镓太阳能电池能将光能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸钠属于盐类,在水溶液中能够完全电离,属于强电解质,A正确;
B.石墨烯的组成元素、属于短周期元素,但位于第四周期第Ⅳ族,属于长周期元素,三种元素不都是短周期元素,B错误;
C.锌的金属活动性强于铁,镶嵌锌块后形成原电池时锌作负极被消耗,钢铁作正极被保护,可防止钢铁腐蚀,C正确;
D.砷化镓为半导体材料,砷化镓太阳能电池可将光能直接转化为电能,D正确;
故选B。
2. 下列生活中常用溶液呈碱性的是
A. 草酸清洗剂 B. 食醋 C. 食盐水 D. “84”消毒液
【答案】D
【解析】
【详解】A.草酸清洗剂主要成分为草酸(乙二酸),属于二元弱酸,溶液呈酸性,A不符合题意;
B.食醋主要成分为醋酸(),属于弱酸,溶液呈酸性,B不符合题意;
C.食盐水是的水溶液,为强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,C不符合题意;
D.“84”消毒液的有效成分为,发生水解:,使溶液中,溶液呈碱性,D符合题意;
故选D。
3. 第十五届中国国际航空航天博览会上展示了世界上性能最好的GaN(氮化镓)有源相控阵火控雷达。下列化学用语表示正确的是
A. 质子数为31、中子数为38的Ga原子:
B. 的电子式:
C. 基态原子价层电子排布式:
D. 基态N原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.质子数为31、中子数为38的Ga原子质量数为,正确表示为,A错误;
B.为共价化合物,分子中含3个键,原子还有1对孤对电子,题图电子式结构错误,B错误;
C.为第四周期第ⅢA族元素,基态原子价层电子排布式为,C正确;
D.基态原子电子占据的最高能级为,电子云轮廓图为哑铃形,题图为球形的轨道电子云轮廓图,D错误;
故选C。
4. 下列实验装置能达到实验目的的是
装置
目的
A.量取20.00 mL HCl溶液
B.中和反应反应热的测定
装置
目的
C.铁表面镀银
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.酸式滴定管可盛装酸性溶液,精确度为0.01 mL,能够量取20.00 mL HCl溶液,A正确;
B.中和反应反应热的测定装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法使反应物充分混合,测定误差大,B错误;
C.铁表面镀银时,待镀铁应接电源负极作阴极,镀层银应接电源正极作阳极,装置电极连接错误,C错误;
D.食盐水呈中性,铁在中性环境中发生吸氧腐蚀,无法验证析氢腐蚀,D错误;
故选A。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,中氯原子数目为4
B. 的溶液中的数目为0.02
C. 电解精炼铜时,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.2
D. 溶液中,的数目为2
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故A错误;
B.的溶液中,该溶液中物质的量为,数目为,故B错误;
C.电解精炼铜时阴极反应为,阴极增重即生成,转移电子物质的量为,外电路通过电子数目为,故C正确;
D.在水溶液中会发生水解,故溶液中数目小于,故D错误;
故选C。
6. 下列过程对应的离子方程式错误的是
A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
B. 泡沫灭火器灭火的原理:
C. 碱性锌锰电池的正极反应:
D. 向溶液中通入
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸钙为微溶物,碳酸钙为难溶物,可发生沉淀转化,该离子方程式符合反应事实,电荷、原子均守恒,A正确;
B.泡沫灭火器中铝离子与碳酸氢根发生完全双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式书写正确,B正确;
C.碱性锌锰电池正极上得电子发生还原反应,生成,该电极反应电荷、原子均守恒,符合反应事实,C正确;
D.是弱电解质,在离子方程式中不能拆分为离子形式,正确的离子方程式应为,该选项离子方程式书写错误,D错误;
故选D。
7. 下列有关实验操作和现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
加热装有溶液的试管
溶液由蓝色变为黄色
蓝黄正反应是放热反应
B
常温下,用pH计测定相同浓度的NaClO溶液和溶液的pH
pH:
C
常温下,向的溶液滴入3滴0.1溶液,振荡,再滴加3滴溶液
先生成白色沉淀再生成黄色沉淀
D
其他条件相同,向两支盛有相同浓度溶液的试管中,分别加入溶液和溶液
加入溶液产生浑浊的时间更短
其他条件相同,增大反应物浓度,增大了活化分子百分数从而加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热后溶液由蓝色变为黄色,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,结论错误,A不符合题意;
B.同浓度的强碱弱酸盐,溶液pH越大说明酸根离子水解程度越大,对应弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由可推出,B符合题意;
C.实验中溶液过量,加入时直接与过量的反应生成黄色沉淀,不属于沉淀转化,无法比较和的大小,C不符合题意;
D.增大反应物浓度,仅增大了单位体积内的活化分子数目,活化分子百分数不变,结论错误,D不符合题意;
故选B。
8. 萨巴蒂尔反应配合电解水可以实现的再生,同时解决的清除问题,因此成为一种重要的载人航天器中的氧气再生方法。萨巴蒂尔反应为:。下列图像符合该反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,温度不变时,压强改变不变,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡后升高温度逆反应速率增大的幅度大于正反应速率,应,B错误;
C.压强越大反应速率越快,越先达到平衡,故;该反应正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,平衡转化率增大,故压强更高的对应的转化率应大于,C错误;
D.催化剂可降低反应活化能,且不改变反应物和生成物的总能量差,该反应为放热反应,生成物总能量低于反应物,D正确;
故选D。
9. 2024年11月26日,华为Mate70系列手机发布,该系列手机使用了高硅负极电池,相比传统碳基负极电池,相同体积下高硅负极材料能嵌入更多的锂。某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为薄膜;集流体起导电作用。下列说法错误的是
A. 相同体积下高硅负极电池容量高于碳基负极电池
B. 放电时,由电极A通过电解质移向电极B
C. 充电时,电极B与外接电源的正极相连
D. 充电时,A为阴极,电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,电池充电时,锂离子在A电极得电子被还原为锂单质,故电池放电时A电极为电池负极,B电极为电池正极。
【详解】A.由题干信息可知相同体积下高硅负极材料能嵌入更多锂,可转移电子更多,电池容量更高,A正确;
B.放电时电极A为负极,电极B为正极,阳离子向正极移动,故由电极A通过电解质移向电极B,B正确;
C.充电时,原电池的正极(电极B)应与外接电源的正极相连作阳极,C正确;
D.充电时电极A为阴极,发生得电子的还原反应,电极反应式应为,选项给出的是放电时负极的反应式,D错误;
故本题选D。
10. 在硫酸工业中,通过反应将转化为,某研究小组测量了在不同温度和压强下的平衡转化率如下表:
温度/
平衡转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法正确的是
A. 根据表中数据,实际生产中应选择高压条件下进行反应
B. 对尾气中进行回收,可防止污染环境同时提高原料利用率
C. 该反应,实际生产中应选择低温条件下进行反应
D. 实际生产中选择作催化剂,可提高的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,450℃、0.1 MPa时的平衡转化率已经达到97.5%,继续增大压强转化率提升幅度很小,且高压对设备、能耗要求高,实际生产采用常压,A错误;
B.是有毒气体,会造成酸雨等污染,回收尾气中的可减少环境污染,同时重新投入反应提高原料利用率,B正确;
C.该反应,低温虽然有利于提高平衡转化率,但低温会使反应速率大幅降低,且该反应的催化剂活性温度在400~500℃范围,实际生产选择适宜温度而非低温,C错误;
D.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡状态,不能提高的平衡转化率,D错误;
故选B。
11. 化合物可作肥料,是原子序数依次增大的短周期主族元素,在每个短周期均有分布,仅有Y和E同族。Z在地壳中含量最多,Y的基态原子价层p轨道半充满,M的基态原子价层电子排布式为。下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的沸点:
B. 原子半径大小:
C. E在元素周期表中位于s区
D. 形成的化合物的水溶液一定呈酸性
【答案】A
【解析】
【分析】Z地壳中含量最高为;Y价层p轨道半充满,且与E同族、原子序数更小,故Y为、E为;M价层电子排布为,仅时符合原子序数大于,对应价层排布,M为;元素在三个短周期均有分布,故X为第一周期主族元素。
【详解】A.Z的简单气态氢化物为,Y的为,分子间氢键更强、常温下为液态,沸点高于,即沸点,A正确;
B.同周期主族元素从左到右原子半径递减,故原子半径,B错误;
C.E为,价层电子排布为,属于p区元素,C错误;
D.可形成,其水溶液呈碱性,并非一定呈酸性,D错误;
故选A。
12. 在容积为2 L的密闭容器中,充入和发生如下化学反应:,其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表:
T/°C
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
关于该反应的说法正确的是
A. 该反应
B. 其他条件不变,增大压强可以增大平衡转化率
C. 若下反应经过5 min达到平衡,则用表示平均反应速率为
D. 在时,向容器中充入各0.5 mol时,反应向逆反应方向进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高时该反应的平衡常数增大,说明正反应为吸热反应,,A错误;
B.该反应前后气体总计量数相等,增大压强平衡不移动,平衡转化率不变,B错误;
C.时,初始、浓度均为,设转化浓度为,则,解得,,C正确;
D.时,充入各物质浓度均为,浓度商,反应向正反应方向进行,D错误;
故选C。
13. 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. 实验室模拟“煅烧”步骤需要的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
B. 工业上可以电解溶液制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】C
【解析】
【分析】苦卤水中的与生石灰和水生成的氢氧根离子反应,得到沉淀;该固体经煅烧生成,氯化时,氧化镁与碳、氯气反应,生成无水和一氧化碳。
【详解】A.由流程可知,“煅烧”时需对氢氧化镁固体强热,应使用坩埚;原仪器清单缺少坩埚,且蒸发皿用于蒸发、浓缩溶液,不能作为固体煅烧的标准容器,A错误;
B.电解氯化镁溶液时,水在阴极优先被还原,阴极反应为,析出氢气而不能得到镁;工业制镁应电解熔融氯化镁,此时阴极反应为,B错误;
C.由分析可知,“氯化”步骤中氧化镁、碳和氯气反应生成氯化镁和一氧化碳,反应的化学方程式为,C正确;
D.煅烧所得氧化镁与稀盐酸反应:,所得氯化镁溶液中存在水解平衡;加热促进水解,蒸发时氯化氢挥发使水解继续向右进行,不能由该溶液直接加热蒸发得到无水氯化镁,D错误;
故选C。
14. 常温下,向的溶液中滴加等浓度的KOH溶液,混合溶液中所有含A微粒的物质的量分数[如的分布系数]与溶液的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线Ⅲ代表随pOH变化
B. b点溶液中:
C. 常温下,的一级电离常数
D. KHA溶液显碱性
【答案】B
【解析】
【详解】A.pOH越大,溶液酸性越强,的物质的量分数越高,因此曲线Ⅲ代表,曲线Ⅱ代表,曲线I代表,A错误;
B.b点b点,即,根据电荷守恒:,代入得,b点,溶液呈酸性,,故,B正确;
C. b点,此时,,C错误;
D.a点,此时,可得,的水解常数,的电离程度远大于水解程度,KHA溶液显酸性,D错误;
故选B。
二、非选择题(共58分)
15. 光伏材料又称太阳能材料,能将太阳能直接转换成电能。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CaS、CuInSe等。
(1)基态Al有__________种不同运动状态的电子,其核外电子占据的最高能级共有__________个原子轨道。
(2)Si、P、S元素的第一电离能从大到小的顺序为____________________,其中电负性最小的元素为__________。
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性:As__________Se,最简单气态氢化物的稳定性:S__________Se。(填“>”或“<”)
(4)铜在元素周期表中位于第__________周期第__________族。研究发现,阳离子的颜色与其核外未成对电子数有关,例如:有色,无色,呈无色的原因是__________________。
(5)太阳能电池材料的很多金属元素在灼烧时会产生特殊的火焰颜色,产生这种现象是因为基态原子吸收能量变为激发态原子后,电子再跃迁到__________(填“较高”或“较低”)能级状态时释放能量。
【答案】(1) ①.
13 ②.
3 (2) ①.
②.
(3) ①.
< ②.
> (4) ①.
四 ②.
IB ③.
的核外电子排布为,没有未成对电子
(5)
较低
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为13,核外有13个电子,根据泡利不相容原理,原子中没有运动状态完全相同的电子,故有13种不同运动状态的电子;其核外电子排布式为,占据的最高能级为3p能级,p能级共有3个原子轨道。
【小问2详解】
、、均为第三周期元素,同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势,但原子的价层电子排布为,3p轨道处于半充满的稳定状态,第一电离能反常地大于相邻的元素,故第一电离能从大到小的顺序为;同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故这三种元素中电负性最小的为。
【小问3详解】
和同为第四周期元素,同周期从左到右非金属性逐渐增强,即非金属性,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故酸性;和同为第VIA族元素,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,即非金属性,非金属性越强,最简单气态氢化物越稳定,故稳定性。
【小问4详解】
的原子序数为29,位于元素周期表第四周期第IB族;的核外电子排布式为,其3d轨道处于全充满状态,没有未成对电子,因此不能吸收特定波长的光发生电子跃迁,故呈无色。
【小问5详解】
焰色反应的原理是基态原子吸收能量跃迁到激发态,激发态不稳定,电子再从较高能级跃迁到较低能级乃至基态时,将多余的能量以光的形式释放出来,从而产生特殊的火焰颜色。
16. 良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域,是建设美丽中国的重要基础。硫氧化物和氮氧化物是引起大气环境污染的主要污染物。
(1)燃油汽车的尾气处理是汽车行业研究的重点之一,其中涉及部分反应如下:
i.
ii.
iii.
①__________,反应i在__________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②恒温恒容下,能说明反应iii已达到平衡状态标志的是__________(填字母序号)。
A.容器内的体积分数不再随时间而发生变化
B.反应速率
C.容器内
D.混合气体的平均相对分子质量不变
③向某温度下某体积为1 L的恒容密闭容器中充入各1 mol的NO和CO发生反应iii,初始压强为时达到平衡,测得,则CO的转化率为__________,平衡常数__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
④在密闭容器中充入一定量的NO和CO发生反应iii,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
由图1可知____________________(填“>”“<”或“=”),判断的理由是__________________________________________________。
(2)用电化学法模拟工业处理。将硫酸工业尾气中的通入图2装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能(忽略气体溶解)。写出该装置中通入一侧的电极反应方程式:_______________。
【答案】(1) ①. ②. 低温 ③. AD ④. 80% ⑤. 1.6 ⑥. < ⑦. < ⑧. 反应iii是放热反应,温度降低平衡正向移动,平衡常数增大,A点温度高于G点温度,因此
(2)
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应iii可由反应i 反应ii得到: ; 反应i的,反应后气体分子数减少、,根据自发进行判据,只有低温下才能满足,反应自发。
②A.体积分数不再变化,说明各组分浓度不再改变,反应达到平衡,A正确;
B.平衡时正逆速率满足,选项中不符合计量数关系,未达平衡,B错误;
C.物质的量之比等于计量数比仅代表某一时刻的比例,和起始投料、转化率有关,不能说明浓度不再变化,无法判断平衡,C错误;
D.反应前后气体总质量不变,气体总物质的量变化,混合气体平均相对分子质量不再变化时,说明气体总物质的量不变,反应达到平衡,D正确;
故选AD。
③20 min内NO的反应量为,根据反应iii的计量关系,CO反应量也为0.8 mol,CO转化率为; 平衡时各物质的量:,,,,总物质的量为1.6 mol。恒温恒容下压强和物质的量成正比,初始总物质的量2 mol对应200 kPa,平衡总压为, 分压分别为:,,,,代入,计算得。
④反应iii为放热反应,温度升高平衡逆向移动,NO的体积分数增大;相同压强下对应的NO体积分数大于,说明;平衡常数仅和温度有关,放热反应温度越低平衡常数越大,因此温度更低的G点平衡常数大于A点。
【小问2详解】
该装置为原电池,可获得电能,通入的一侧为负极,在稀硫酸环境中失电子被氧化为,结合质子交换膜的环境,配平得到电极反应式: 。
17. 某实验室在一定条件下用电位滴定法模拟测定某醋酸溶液样品中醋酸的含量,已知该条件下,醋酸和NaOH以物质的量之比1:1反应时得到的溶液pH为8.7。操作如下:
i.准确量取10.00 mL醋酸溶液样品,加入蒸馏水至总体积为100.00 mL,取其中20.00 mL进行滴定实验,用酸度计检测pH变化;
ii.逐滴滴入已配制好的的NaOH标准溶液,酸度计显示停止滴定,记录消耗的NaOH溶液的体积;
iii.平行测定多次(数据见表1);
iv.分析处理数据。
实验数据记录表格
编号
1
2
3
19.99
18.00
20.01
(1)在上述滴定过程中,不需要使用的仪器是___________(填序号)。
A. 酸式滴定管 B. 量筒 C. 锥形瓶 D. 胶头滴管
(2)从滴定开始到滴定终点过程中,水电离的________(填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”) 。
(3)当时,锥形瓶中溶液的离子浓度由大到小的顺序是______________________。此时___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)根据上表中的有效数据,计算消耗的NaOH溶液的平均体积为___________mL。该醋酸溶液样品中醋酸的含量是___________g/L。
(5)在滴定过程中,若出现下列情况,测定结果偏低的是___________。
A. 滴定终点时,有一滴氢氧化钠标准溶液挂在滴定管尖嘴处未滴落
B. 碱式滴定管尖嘴部位滴定前有气泡,滴定后无气泡
C. 读取氢氧化钠标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视
D. 用蒸馏水洗涤滴定管后立即使用,没有用待滴定的醋酸溶液润洗
【答案】(1)B (2)逐渐增大
(3) ①. ②.
(4) ①. 20.00 ②. 60 (5)CD
【解析】
【小问1详解】
实验中“准确量取10.00 mL醋酸溶液样品”时需用到酸式滴定管,“加入蒸馏水至总体积为100.00 mL”时需用到胶头滴管定容,且在进行滴定实验时需将醋酸溶液样品盛放在锥形瓶中;全程无需用到量筒,故答案选B;
【小问2详解】
水的电离平衡为,滴定开始前,醋酸溶液中醋酸电离出的氢离子抑制了水的电离,随着滴定的进行,醋酸与氢氧化钠反应逐渐转化成了醋酸钠,醋酸对水的电离抑制作用逐渐减弱,直至消失;滴定终点时醋酸钠的水解作用反而促进了水的电离;因此水电离的逐渐增大;
【小问3详解】
醋酸和NaOH以物质的量之比1:1反应,当时达到了滴定终点,此时溶液中的溶质为,且溶液中存在部分水解,使溶液显碱性,因此溶液中的离子浓度由大到小的顺序是;
NaOH标准溶液的浓度是,即,而滴定实验完成后,溶液体积变大,钠离子的浓度被稀释,根据滴定终点时溶液中的物料守恒可知;
【小问4详解】
表格中2号数据与另外两组数据偏差较大,应舍去;因此平均体积计算为;
根据滴定反应可知,,对应的;
因为步骤i中是量取10.00 mL醋酸溶液样品后稀释到100.00 mL后又取出20.00 mL进行滴定实验,因此10.00 mL醋酸样品中的溶质质量为;则该醋酸溶液样品中醋酸的含量是;
【小问5详解】
酸碱滴定实验用到的公式,为定值,可根据数值的准确性判断的误差情况;
A.滴定终点,一滴氢氧化钠标准溶液挂在尖嘴没滴落,这滴液体算进读数里,但没有参与反应,因此读取的偏大 导致计算的偏高,A错误;
B.碱式滴定管尖嘴滴定前有气泡,滴定后无气泡,则气泡体积被计入消耗的氢氧化钠溶液体积内,因此读取的偏大,导致计算的偏高,B错误;
C.滴定前仰视使初读数偏大,滴定后俯视使末读数偏小,读取偏小,导致计算的偏低,C正确;
D.滴定管没有用待滴定的醋酸溶液润洗,醋酸溶液被稀释,导致读取的偏小,计算得出的偏小,D正确;
故答案选CD。
18. 三氧化二钴在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和,还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴的工艺流程如图1所示。
已知:常温下,。
回答下列问题:
(1)Co的价层电子轨道表示式为_________________________________。
(2)“浸泡”时将矿石研磨成粉末的目的是_________________________________。
(3)“浸泡”过程中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。矿石粉末“浸泡”的适宜条件范围应是___________。
(4)“除铜”过程中的离子方程式为_______________________。
(5)过程I中先加入的作用是_________________________________(用离子方程式解释),再加入得到的滤渣是___________。
(6)在过程II中加入足量NaF的目的是将以沉淀形式除去,若所得滤液中,则滤液中为___________(保留2位有效数字)。
【答案】(1) (2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高浸出率
(3)温度为 、pH为
(4)
(5) ①. ②.
(6)
【解析】
【分析】铜钴矿石经过量稀和过量溶液浸泡时,可得到含金属阳离子的溶液; 中的钴元素为+3价,主要作用是将还原为;铁的氧化物中铁元素价态未知,但在的还原作用下即使有也最终会转化成;不反应且难溶于水,部分会与结合成微溶于水的与一起被过滤出去;含金属阳离子的溶液进入除铜工序中,由于,加入后发生沉淀的转化平衡,过滤后弃去;此时滤液中主要含的金属阳离子为;在过程Ⅰ中,加入将氧化为,加入调pH使转化为沉淀;过滤后所得滤液主要含的金属阳离子为;再向滤液中加入溶液使转化为沉淀,过滤后向滤液中加入浓溶液得到固体,最后加入溶液转化为,煅烧后制得;
【小问1详解】
Co的原子序数是27,位于第四周期第Ⅷ族,价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
将矿石研磨成粉末可以增大固体反应物接触面积,加快浸出速率,提高矿石浸出率;
【小问3详解】
分析图2、图3,矿石粉末“浸泡”时的浸出率曲线最高点在温度为、pH为 范围内;因此“浸泡”的适宜条件范围应是温度为、pH为 ;
【小问4详解】
由分析可知“除铜”过程中的离子方程式为;
【小问5详解】
由分析可知加入的作用是将氧化为,自身被还原为,发生反应的离子方程式为;加入时与发生强烈的双水解作用,因此滤渣为;
【小问6详解】
加入足量NaF时,分别转化为沉淀,此时应满足和,整理两公式可得,将题中数据、、代入可得=。
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