内容正文:
秘密★启用前
雅安市2024-2025学年上期期末教学质量检测高中二年级
化学试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学变化中属于吸热反应的是
A. 木材燃烧 B. 锌与硫酸铜溶液反应
C. 石油裂化 D. 氢氧化钠溶液与盐酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.木材燃烧属于燃烧反应,所有燃烧反应均为放热反应,A错误;
B.锌与硫酸铜溶液的反应属于活泼金属置换金属的置换反应,该类反应为放热反应,B错误;
C.石油裂化是长链烃断裂为短链烃的反应,反应过程中需要吸收能量断裂化学键,属于吸热反应,C正确;
D.氢氧化钠溶液与盐酸的反应属于酸碱中和反应,中和反应均为放热反应,D错误;
故选C。
2. 日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A. 在铁制品表面刷油漆 B. 在糖果制作过程中添加着色剂
C. 将焦炭粉碎后燃烧 D. 汽车用涡轮增压代替自然吸气
【答案】B
【解析】
【详解】A.在铁制品表面刷油漆可隔绝和,减缓铁的腐蚀速率,与调控反应速率有关,A不符合题意;
B.在糖果制作过程中添加着色剂的目的是改善糖果的外观色泽,与调控反应速率无关,B符合题意;
C.将焦炭粉碎后燃烧可增大可燃物与的接触面积,加快燃烧反应速率,与调控反应速率有关,C不符合题意;
D.汽车用涡轮增压可提高进气中的浓度,加快燃料的燃烧速率,与调控反应速率有关,D不符合题意;
答案选B。
3. 下列有关叙述中正确的是
A. 含碳生铁的抗腐蚀能力比纯铁强
B. 原电池工作时,阴离子向正极方向移动
C. 可用硝酸银溶液作电镀液电镀铜
D. 一次电池与二次电池的区别在于放电后,是否可以充电
【答案】D
【解析】
【详解】A.含碳生铁中、与表面电解质膜可形成原电池,作负极被加速腐蚀,抗腐蚀能力比纯铁弱,A错误;
B.原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,B错误;
C.电镀铜需要电镀液含,硝酸银溶液含,会在镀件表面析出,无法实现镀铜,C错误;
D.一次电池放电后活性物质消耗无法充电复原,二次电池放电后可通过充电使活性物质再生,二者区别为放电后是否可以充电,D正确;
故答案选D。
4. 化学平衡普遍存在。下列有关化学平衡的说法正确的是
A. 化学反应发生后都存在化学平衡
B. 人体内酸碱平衡对代谢水平至关重要
C. 化学反应达到平衡状态时,反应速率为零
D. 向与KSCN溶液反应的平衡体系中加铁粉,平衡不移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.只有可逆反应才存在化学平衡,不可逆反应能进行完全,不存在化学平衡,A错误;
B.人体内存在如等缓冲对的酸碱平衡,可维持pH稳定,对代谢水平至关重要,B正确;
C.化学平衡是动态平衡,达到平衡状态时正、逆反应速率相等且不为零,反应并未停止,C错误;
D.与反应的本质为,加入铁粉会发生反应,使浓度降低,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
5. 3种元素的基态原子的电子排布式:①;②;③;下列比较中正确的是
A. 简单离子半径:③>② B. 第一电离能:①>②
C. 基态原子的单电子数;②>① D. 原子半径;①>③
【答案】B
【解析】
【分析】根据基态原子电子排布式,①对应核电荷数为7的N元素,②对应核电荷数为8的O元素,③对应核电荷数为11的Na元素。
【详解】A.③的简单离子为,②的简单离子为,二者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子半径,即②>③,A错误;
B.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能N>O,即①>②,B正确;
C.基态N原子的2p轨道有3个单电子,基态O原子的2p轨道有2个单电子,单电子数①>②,C错误;
D.电子层数越多原子半径越大,Na位于第三周期,N位于第二周期,原子半径Na>N,即③>①,D错误;
故选B。
6. 已知, kJ/mol,其它相关数据如下表:
物质
1 mol分子中化学键断裂时吸收的能量/kJ
a
436
1173
下列说法正确的是
A. 该反应是吸热反应 B. 该反应的
C. 断裂1 mol N-H需要吸收1173 kJ能量 D. a=945.6
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应的,小于0,为放热反应,A错误;
B.反应后气体总物质的量减小,混乱度减小,,B错误;
C.1mol 含有3mol 键,断裂1mol 键吸收的能量为,C错误;
D.根据反应物总键能生成物总键能,代入数据得,计算得,D正确;
故选 D。
7. 常温下,用水稀释食醋(浓度为6.5%),随着水的量增加而减小的是
①,②,③,④,⑤,⑥,⑦
A. ①②⑦ B. ①②⑤ C. ③⑤⑥ D. ②⑤⑦
【答案】D
【解析】
【分析】用水稀释食醋,醋酸的电离平衡向正反应方向移动,溶液中、因稀释促进电离而增大,因电离而减小,比值减小;仅与温度有关,温度不变则不变;加水稀释使得溶液体积增大,且醋酸电离平衡正移的程度远小于溶液体积增大的程度,因此使得溶液中减小;温度不变,溶液中不变,溶液中减小,则溶液中增大,由可知增大;
【详解】由分析可知,随着水量增加而减小的是②⑤⑦,答案选D。
8. 丙二酸()加热到熔点以上时,会生成乙酸和,反应过程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 该反应的 B. 该逆反应的活化能为 kJ/mol
C. 过程①中断裂的键有C-C、O-H和C=O D. 过程②是物理变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,数值为,但焓变单位应为,选项中单位为,A错误;
B.逆反应的活化能是过渡态总能量与生成物总能量的差值,为,不是,B错误;
C.过程①中,丙二酸发生脱羧反应,连接两个羧基片段的C-C键、羧基中的O-H键、C=O键均发生断裂,最终生成中间产物和,C正确;
D.过程②是分子式相同、结构不同的烯醇式中间产物与乙酸的相互转化,有化学键的断裂和生成,属于化学变化,D错误;
故答案选C。
9. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 硫酸氢钠溶液呈酸性 B. 用过量稀盐酸溶解氧化铜制氯化铜溶液
C. 用氯化铁溶液制氢氧化铁胶体 D. 热的纯碱溶液去油污效果更好
【答案】A
【解析】
【详解】A.是强酸的酸式盐,溶液呈酸性源于其完全电离产生(),与盐类水解无关,A符合题意;
B.是强酸弱碱盐,会发生水解:,加入过量稀盐酸可增大浓度抑制水解,避免产生沉淀杂质,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.制氢氧化铁胶体利用的是在加热条件下的水解反应,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.纯碱中水解使溶液呈碱性,水解为吸热过程,加热促进水解,浓度增大,更利于油污水解,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选A。
10. 溶于水后对钢铁有极强的腐蚀性,其腐蚀过程如下图所示。已知的溶解度随温度的升高而降低。下列分析错误的是
A. 的电离方程式为
B. 与反应的离子方程式为
C. 适当升高水温,能增大的溶度积,有利于除去
D. 膜对铁质管材具有一定的保护作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.为弱酸,电离方程式为,A正确;
B.由图可知,与反应能生成,离子方程式为,B正确;
C.已知的溶解度随温度的升高而降低,适当升高水温,的溶度积减小,不利于除去,C错误;
D.膜覆盖在铁制管材表面,能隔绝、等与铁的接触,对铁质管材具有一定的保护作用,D正确;
故答案选C。
11. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究浓度对化学反应速率的影响
取相同体积不同浓度的溶液分盛于两支试管,分别加入同体积同浓度的溶液,对比现象
B
探究温度对化学平衡的影响
将4 mL0.5 mol/L溶液分盛于两支试管,将其中一支试管先加热,再置于冷水中,与另一支试管对比
C
探究>
向浓度均为0.1 mol/L的NaCl溶液与NaI溶液中分别滴加少量溶液,观察产生沉淀的快慢
D
探究是弱酸
用溶液做导电性实验,灯泡很暗
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与发生反应,反应无明显现象,无法对比反应速率,不能达到实验目的,A错误;
B.溶液中存在平衡,正反应为吸热反应,加热时平衡正向移动,溶液由蓝色变为黄色,置于冷水时平衡逆向移动,溶液变回蓝色,可通过颜色变化探究温度对化学平衡的影响,能达到实验目的,B正确;
C.向等浓度的和溶液中分别滴加溶液,两个反应为独立体系,沉淀产生的快慢受滴加的速率等无关变量影响,应通过观察沉淀的颜色判断先生成的沉淀种类,而非沉淀产生的快慢,不能证明的大于的,不能达到实验目的,C错误;
D.溶液导电性强弱取决于离子浓度与离子所带电荷,灯泡很暗仅说明溶液中离子浓度较小,若溶液浓度极低,即使为强电解质,离子浓度也会很小,灯泡同样较暗,无法证明是弱酸,不能达到实验目的,D错误;
故选 B。
12. 有4种溶液:①0.1 mol/L氨水,②0.1 mol/L氢氧化钠溶液,③0.1 mol/L醋酸,④0.1 mol/L盐酸。下列有关叙述中错误的是
A. 相同温度下,4种溶液的pH:②>①>④>③
B. 25℃,中和等体积的溶液②至pH=7,消耗酸溶液的体积:③>④
C. 将溶液①和溶液④等体积混合,所得溶液中:
D. 25℃,溶液②的pH与溶液④的pH之和等于14
【答案】A
【解析】
【详解】A.相同温度下,0.1mol/L氢氧化钠是强碱完全电离,0.1mol/L氨水是弱碱部分电离,碱性②>①,二者pH均大于7;0.1mol/L醋酸是弱酸部分电离,0.1mol/L盐酸是强酸完全电离,酸性④>③,二者pH均小于7,故pH排序应为②>①>③>④,A错误;
B.等体积等浓度的NaOH与盐酸恰好完全反应生成中性NaCl,消耗盐酸体积等于NaOH体积;若与醋酸恰好完全反应生成醋酸钠,因醋酸根水解使溶液显碱性,要使pH=7则需醋酸稍过量,故消耗醋酸体积大于盐酸,即③>④,B正确;
C.等体积等浓度的氨水和盐酸混合,恰好反应生成,水解使溶液显酸性,故离子浓度大小为,C正确;
D.25℃时,0.1mol/L NaOH溶液中,;0.1mol/L盐酸中,,二者pH之和为14,D正确;
故选A。
13. 科学家以替代氨源,在酸性介质中用电解法制备,其原理示意图如下。电池工作一段时间后,d电极上检测到和少量,转化可能的途径为。下列叙述正确的是
A. 电流移动方向:a→c
B. 电极c表面的电极反应式:
C. 电极d表面生成有利于途径ⅱ
D. 当电路中转移0.5 mol时,理论上可得到0.1 mol
【答案】C
【解析】
【分析】d电极上转化为,N元素化合价从0升高至+5,发生氧化反应,故d为阳极,对应电源b为正极,a为负极,c为阴极。体系为酸性介质,电极反应式不可出现。d极生成的为失电子的氧化产物,具有氧化性,可氧化为。生成1mol 时N元素失去5mol电子,同时生成也会消耗电子,总转移电子量包含两部分反应的电子转移。
【详解】A.电流从电源正极流出,经外电路流向阳极,从阴极流回电源负极,电流方向为b→d、c→a,a→c为电子移动方向,A错误;
B.体系为酸性介质,电极反应式不能出现,阴极c的电极反应为,B错误;
C.途径ii为转化为,具有氧化性,可将氧化为,故电极d表面生成有利于途径ii,C正确;
D.生成1mol 时N元素失去5mol电子,同时电极d上部分电子用于生成,故转移0.5mol 时,生成的物质的量小于mol,D错误;
故选C。
14. 在密闭反应器中充入1 mol和2.6 mol发生反应 ,测得体系内的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列叙述正确的是
A.
B. b、d点对应的正反应速率:
C. a、c、e点对应的平衡常数:
D. f点的体积分数约为16.7%
【答案】C
【解析】
【分析】反应为,,为气体分子数减小的放热反应。相同压强下,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率降低,因此相同压强时转化率更高的曲线对应温度更低,即。平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,温度越低平衡常数越大。反应速率随温度升高、压强增大而增大。f点平衡转化率为60%,可结合三段式计算平衡时各组分的物质的量,推导的体积分数。
【详解】A.相同压强下,对应平衡转化率更高,反应放热,升高温度平衡逆向移动,转化率降低,因此,A错误;
B.b、d点压强均为50kPa,d点温度更高,温度越高反应速率越快,因此,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,温度越低平衡常数越大,a点温度为,c点温度为,e点温度高于,因此,C正确;
D.f点平衡转化率为60%,初始,,平衡时,,,总物质的量为,的体积分数为,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 现有4种元素,其中元素X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,相关信息如下表:
元素
信息
X
基态原子最外层电子数是其电子层数的1.5倍
Y
基态原子的价层电子排布式为
Z
基态原子的p能级与s能级的电子数相等
M
基态正三价离子的3d能级为半充满状态
回答下列问题:
(1)元素X位于元素周期表的__________区。
(2)Y的基态原子L能层的电子的电子云轮廓图如下:
图a表示_________(填“s”或“p”)电子的电子云轮廓图,图b表示的电子云轮廓图呈_________形。Y的基态原子L能层共有_________个图b所示的原子轨道,这些原子轨道在空间互相_________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向上。
(3)若元素Z为金属元素,则Z的基态原子的价电子排布图为__________________,价电子的排布遵循的依据是_________。
(4)基态核外能量最高的电子所处能级的符号为_________。
【答案】(1)p (2) ①. s ②. 哑铃 ③. 3 ④. 垂直
(3) ①. ②. 能量最低原理和泡利原理
(4)3d
【解析】
【分析】元素X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X最外层电子数是电子层数的1.5倍,电子层数为2,最外层电子数为3,所以X是B;Y价层电子排布,n只能取2,n=1时p轨道不存在,价层电子,所以Y是N;Z的p能级与s能级电子数相等,短周期元素中满足要求的有O(电子排布)和Mg(电子排布);M基态正三价离子的3d能级为半充满状态(),失电子顺序先4s后3d,因此基态M 原子的核外电子排布式为,所以M是Fe。
【小问1详解】
B位于元素周期表的p区。
【小问2详解】
图a球形轮廓,是s电子的电子云轮廓;p轨道电子云轮廓呈哑铃(纺锤)形;N的基态原子L能层有1个2s轨道,3个p轨道(2px,2py,2pz),所以Y的基态原子L能层共有3个图b所示的原子轨道;3个p轨道在空间互相垂直的伸展方向上。
【小问3详解】
因为元素Z为金属元素,所以Z是Mg。Mg的基态原子的价电子排布图是;价电子的排布遵循的依据是能量最低原理和泡利原理。
【小问4详解】
Fe3+的电子排布是,所以核外能量最高的电子所处能级的符号为3d。
16. 兴趣小组用水蒸气和C(s)模拟合成水煤气。相关反应如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
(1)已知: ,则C(s)与(l)反应生成(g)和(g)的热化学方程式为_________。
(2)反应1正向自发进行的条件为_________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。下图表示反应1和2的()与T的关系,图中直线代表上述反应的_________(填“反应1”或“反应2”)。
(3)T℃时,在2 L的密闭容器中加入足量碳粒和144 g水蒸气模拟合成水煤气。经过t min反应达到平衡,测得反应后C(s)的质量减少了21.6 g,剩余水的质量为86.4 g。
①0~t min,水的总消耗速率为_________g/(L·min)(用含“t”的式子表示);T℃时,反应1的平衡常数K=_________mol/L(结果保留2位小数)。
②若将碳粒粉碎,在相同条件下,重复(3)中操作合成水煤气,剩余水的质量_________86.4 g(填“>”“<”或“=”)。
(4)T℃,在体积恒定的密闭容器中加入1 mol CO(g)和2 mol (g),发生反应2,下列说法正确的是_________(填标号)。
A. 增大压强,和均不变
B. 升高温度,和均增大,但逆反应速率增大的程度较多
C. 断裂1 mol O-H键的同时断裂1 mol H-H键,表明反应已达平衡
D. 不变,表明反应已达平衡
(5)一种用水煤气作燃料的电池工作原理示意图如下。CO在电极A表面的电极反应式为_________。
【答案】(1)
(2) ①. 高温 ②. 反应1
(3) ①. ②. 0.13 ③. = (4)BD
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应1、反应2、反应3按如下方式组合:反应1+反应2-2×反应3,可得目标反应,总焓变。
【小问2详解】
反应1的正反应为气体分子数增大的反应,,且,根据自发反应判据,需满足,因此正向自发进行的条件为高温。与的线性关系斜率为,反应1的大于反应2的,因此斜率绝对值更大,对应图中的直线,故直线代表反应1。
【小问3详解】
① 初始水蒸气质量为144g,剩余水的质量为86.4g,总消耗水的质量为,容器体积为2L,时间为,因此水的总消耗速率为。
反应后C(s)质量减少21.6g,对应反应的C的物质的量为,因此反应1消耗的物质的量为1.8mol,生成和的物质的量均为1.8mol。总消耗的物质的量为,因此反应2消耗的物质的量为,反应2消耗的物质的量为1.4mol,生成和的物质的量均为1.4mol。平衡时的浓度为,的浓度为,的浓度为。反应1的平衡常数。
② 碳为固体,粉碎碳粒仅增大接触面积,加快反应速率,不改变平衡状态,因此剩余水的质量与原平衡相等,即等于86.4g。
【小问4详解】
反应2为,,反应前后气体分子数不变。
A.增大压强,气体浓度增大,正、逆反应速率均增大,A错误;
B.升高温度,正、逆反应速率均增大,该反应为放热反应,逆反应为吸热过程,因此逆反应速率增大的程度较多,平衡逆向移动,B正确;
C.断裂1mol O-H键对应消耗0.5mol ,为正反应方向;断裂1mol H-H键对应消耗0.5mol ,为逆反应方向,此时正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡,C错误;
D.不变,说明各组分的物质的量不再变化,反应已达平衡,D正确。
故选BD。
【小问5详解】
该燃料电池中,电极A通入和,为负极,在负极失电子,结合电解质中的生成,电极反应式为。
17. 口腔中的细菌在分解食物(特别是含糖量高的食物)的过程中会产生有机酸,如乙酸、乳酸[]等。有机酸长时间与牙齿表面密切接触,会损坏牙齿表面的釉质层[主要成分羟基磷灰石],最终导致龋齿。
回答下列问题:
(1)已知:,的表达式为_________。
(2)25℃时,2种有机酸的如下表:
物质
乙酸
乳酸
相同温度下,更易电离的是_________(填“乙酸”或“乳酸”),相同pH的乙酸钠溶液与乳酸钠溶液中,较大的是_________(填“乙酸钠溶液”或“乳酸钠溶液”)。
(3)实验证实,乳酸溶液中含有较稳定的环状乳酸根离子(),该环状乳酸根离子的产生能_________(填“促进”或“抑制”)乳酸电离,其原因是_________。
(4)人体口腔唾液的正常pH为6.6~7.1,如果口腔唾液的pH<5.5,牙齿就可能发生龋坏。已知:25℃,磷酸溶液中含磷粒子的物质的量分数随pH的变化曲线如下图所示。
若某口腔唾液的pH为5.0,该口腔内有机酸电离产生的腐蚀牙釉质主要发生反应的离子方程式为(用表示有机酸)_____________________。
(5)25℃,,,人体唾液中取近似值。某人使用含氟牙膏预防龋齿,生成氟磷灰石[]。若他的唾液pH=7.0,该唾液中约为_________mmol/L(用的形式表示:1≤a<10,a保留1位小数)。
(6)下列有关预防龋齿的说法中错误的是_________(填标号)。
A.注意口腔卫生
B.成年人应杜绝甜食
C.给幼儿选用含氟量较低的牙膏
【答案】(1)
(2) ①. 乳酸 ②. 乳酸钠溶液
(3) ①. 促进 ②. 生成较稳定的环状乳酸根离子,降低了溶液中乳酸根离子的浓度,平衡向电离方向移动
(4)
(5)
(6)B
【解析】
【小问1详解】
溶度积常数是难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时,各离子浓度幂的乘积。根据给定的电离方程式,各离子的化学计量数分别为:为5,为3,为1。故。
【小问2详解】
电离常数越大,酸性越强,越易电离。表中乳酸的 乙酸的,所以乳酸更易电离。相同pH的两种盐溶液,说明相同。根据电荷守恒:。因为pH相同,所以和均相同,则为定值。乙酸酸性弱于乳酸,则乙酸根水解程度大于乳酸根。要达到相同的pH,水解程度大的乙酸钠溶液需要的浓度较小。因此乙酸钠溶液的浓度小于乳酸钠溶液的浓度,即较大的是乳酸钠溶液。
【小问3详解】
乳酸电离:。环状乳酸根离子是乳酸根的一种稳定存在形式,它的生成降低了溶液中普通乳酸根离子的浓度,促使电离平衡正向移动。
【小问4详解】
pH = 5.0 时,查图可知,含磷粒子中的物质的量分数最大。此时 腐蚀羟基磷灰石,产物中磷主要以形式存在。反应物:;生成物:。配平:1个 含3个 P,生成 3 个,需要提供H。左边共需 个 H,即。故离子方程式为。
【小问5详解】
pH = 7.0 时,。由 ,得。对于氟磷灰石:。所以。
【小问6详解】
A.注意口腔卫生,减少细菌滋生,A正确;
B.成年人可以适量食用甜食,B错误;
C.给幼儿应选用适当含氟的牙膏,可增强牙齿的抗龋能力,预防龋齿,C正确;
故选B。
18. 硝酸镉晶体[]常用于瓷器上色。某学习小组在实验室以镉黄废料[主要含CdS(难溶于水),含少量ZnS、FeO、、]为原料制备硝酸镉晶体,制作流程如图所示。
已知:
①温度较高时,硝酸镉易分解;
②25℃,部分氢氧化物的如下表所示:
物质
回答下列问题:
(1)ZnS、FeO、、四种物质所含元素中,属于副族元素的是_________(填元素符号),基态S原子价电子排布式为_________。
(2)“酸浸”时,CdS、ZnS与一定浓度的稀硝酸反应,均生成S单质和NO,CdS与稀硝酸反应的离子方程式为_________,“酸浸”所得溶液中,含有的阳离子有、、_________。
(3)“除杂”时,最先沉淀的离子是_________。
(4)硝酸镉与硝酸锌的溶解度随温度的变化关系如图。
“除锌”操作包括以下步骤:
步骤ⅰ:将“除杂”所得滤液加热浓缩至溶液表面生成薄膜为止;
步骤ⅱ:…………,过滤、洗涤;
步骤ⅲ:在低温烘干,制得硝酸镉晶体成品。
①“步骤ⅰ”加热浓缩滤液,用到的仪器有蒸发皿、铁架台(带铁圈)、玻璃棒,还需要用到的仪器有_________(填标号)。
a. b. c. d.
②“步骤ⅱ”中空缺的操作为_________。
③“步骤ⅲ”中,采用低温烘干的原因是_________。
【答案】(1) ①. Zn、Fe ②.
(2) ①. ②. 、、
(3)
(4) ①. ab ②. 冷却结晶 ③. 避免温度过高,失去部分结晶水;温度过高,硝酸镉受热分解
【解析】
【分析】本次制备以镉黄废料为原料,目标产物为硝酸镉晶体。酸浸环节加入硝酸,CdS、ZnS、FeO、Al2O3与硝酸发生反应,SiO2不参与反应,滤渣1为SiO2和反应生成的S单质。除杂环节加入CdCO3调节溶液pH,使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀除去,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3。除锌环节结合硝酸镉、硝酸锌的溶解度随温度变化的差异,采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法分离得到硝酸镉晶体,低温烘干避免产物分解。
【小问1详解】
Zn位于元素周期表第四周期第IIB族,Fe位于第四周期第VIII族,二者均属于副族元素,Al、Si、S、O均为主族元素,故属于副族元素的是Zn、Fe。S为16号元素,基态原子的价电子排布式为。
【小问2详解】
CdS与稀硝酸反应时,S元素化合价由-2价升高至0价生成S单质,N元素化合价由+5价降低至+2价生成NO,根据得失电子守恒,CdS的计量数为3,NO的计量数为2,结合电荷守恒与原子守恒配平离子方程式为。酸浸过程中,FeO与硝酸反应生成的Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,Al2O3与硝酸反应生成Al3+,硝酸过量,故溶液中还含有的阳离子为、、。
【小问3详解】
除杂时加入CdCO3消耗H+,使溶液pH升高,相同浓度的金属阳离子形成氢氧化物沉淀时,所需浓度可由计算,Fe(OH)3的最小,相同条件下所需浓度最小,最先沉淀,故最先沉淀的离子为。
【小问4详解】
① 加热浓缩滤液时需逐一判断所需仪器:
a.酒精灯为加热操作的必需热源,a正确;
b.坩埚钳用于夹持高温的蒸发皿,b正确;
c.量筒用于量取固定体积的液体,加热浓缩操作不需要量筒,c错误;
d.烧杯不用于蒸发浓缩操作,蒸发浓缩使用蒸发皿,d错误;
故选ab。
② 由溶解度曲线可知,硝酸镉的溶解度随温度降低而显著减小,将浓缩后的溶液冷却可使硝酸镉大量结晶析出,故步骤ii的操作为冷却结晶。
③ 温度较高时硝酸镉易分解,且高温下晶体易失去部分结晶水,故采用低温烘干,避免温度过高导致硝酸镉受热分解,同时防止晶体失去部分结晶水。
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雅安市2024-2025学年上期期末教学质量检测高中二年级
化学试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学变化中属于吸热反应的是
A. 木材燃烧 B. 锌与硫酸铜溶液反应
C. 石油裂化 D. 氢氧化钠溶液与盐酸反应
2. 日常生活中的下列做法,与调控反应速率无关的是
A. 在铁制品表面刷油漆 B. 在糖果制作过程中添加着色剂
C. 将焦炭粉碎后燃烧 D. 汽车用涡轮增压代替自然吸气
3. 下列有关叙述中正确的是
A. 含碳生铁的抗腐蚀能力比纯铁强
B. 原电池工作时,阴离子向正极方向移动
C. 可用硝酸银溶液作电镀液电镀铜
D. 一次电池与二次电池的区别在于放电后,是否可以充电
4. 化学平衡普遍存在。下列有关化学平衡的说法正确的是
A. 化学反应发生后都存在化学平衡
B. 人体内酸碱平衡对代谢水平至关重要
C. 化学反应达到平衡状态时,反应速率为零
D. 向与KSCN溶液反应的平衡体系中加铁粉,平衡不移动
5. 3种元素的基态原子的电子排布式:①;②;③;下列比较中正确的是
A. 简单离子半径:③>② B. 第一电离能:①>②
C. 基态原子的单电子数;②>① D. 原子半径;①>③
6. 已知, kJ/mol,其它相关数据如下表:
物质
1 mol分子中化学键断裂时吸收的能量/kJ
a
436
1173
下列说法正确的是
A. 该反应是吸热反应 B. 该反应的
C. 断裂1 mol N-H需要吸收1173 kJ能量 D. a=945.6
7. 常温下,用水稀释食醋(浓度为6.5%),随着水的量增加而减小的是
①,②,③,④,⑤,⑥,⑦
A. ①②⑦ B. ①②⑤ C. ③⑤⑥ D. ②⑤⑦
8. 丙二酸()加热到熔点以上时,会生成乙酸和,反应过程及其能量变化如图。下列说法正确的是
A. 该反应的 B. 该逆反应的活化能为 kJ/mol
C. 过程①中断裂的键有C-C、O-H和C=O D. 过程②是物理变化
9. 下列事实与盐类水解无关的是
A. 硫酸氢钠溶液呈酸性 B. 用过量稀盐酸溶解氧化铜制氯化铜溶液
C. 用氯化铁溶液制氢氧化铁胶体 D. 热的纯碱溶液去油污效果更好
10. 溶于水后对钢铁有极强的腐蚀性,其腐蚀过程如下图所示。已知的溶解度随温度的升高而降低。下列分析错误的是
A. 的电离方程式为
B. 与反应的离子方程式为
C. 适当升高水温,能增大的溶度积,有利于除去
D. 膜对铁质管材具有一定的保护作用
11. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究浓度对化学反应速率的影响
取相同体积不同浓度的溶液分盛于两支试管,分别加入同体积同浓度的溶液,对比现象
B
探究温度对化学平衡的影响
将4 mL0.5 mol/L溶液分盛于两支试管,将其中一支试管先加热,再置于冷水中,与另一支试管对比
C
探究>
向浓度均为0.1 mol/L的NaCl溶液与NaI溶液中分别滴加少量溶液,观察产生沉淀的快慢
D
探究是弱酸
用溶液做导电性实验,灯泡很暗
A. A B. B C. C D. D
12. 有4种溶液:①0.1 mol/L氨水,②0.1 mol/L氢氧化钠溶液,③0.1 mol/L醋酸,④0.1 mol/L盐酸。下列有关叙述中错误的是
A. 相同温度下,4种溶液的pH:②>①>④>③
B. 25℃,中和等体积的溶液②至pH=7,消耗酸溶液的体积:③>④
C. 将溶液①和溶液④等体积混合,所得溶液中:
D. 25℃,溶液②的pH与溶液④的pH之和等于14
13. 科学家以替代氨源,在酸性介质中用电解法制备,其原理示意图如下。电池工作一段时间后,d电极上检测到和少量,转化可能的途径为。下列叙述正确的是
A. 电流移动方向:a→c
B. 电极c表面的电极反应式:
C. 电极d表面生成有利于途径ⅱ
D. 当电路中转移0.5 mol时,理论上可得到0.1 mol
14. 在密闭反应器中充入1 mol和2.6 mol发生反应 ,测得体系内的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列叙述正确的是
A.
B. b、d点对应的正反应速率:
C. a、c、e点对应的平衡常数:
D. f点的体积分数约为16.7%
第Ⅱ卷 (非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 现有4种元素,其中元素X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,相关信息如下表:
元素
信息
X
基态原子最外层电子数是其电子层数的1.5倍
Y
基态原子的价层电子排布式为
Z
基态原子的p能级与s能级的电子数相等
M
基态正三价离子的3d能级为半充满状态
回答下列问题:
(1)元素X位于元素周期表的__________区。
(2)Y的基态原子L能层的电子的电子云轮廓图如下:
图a表示_________(填“s”或“p”)电子的电子云轮廓图,图b表示的电子云轮廓图呈_________形。Y的基态原子L能层共有_________个图b所示的原子轨道,这些原子轨道在空间互相_________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向上。
(3)若元素Z为金属元素,则Z的基态原子的价电子排布图为__________________,价电子的排布遵循的依据是_________。
(4)基态核外能量最高的电子所处能级的符号为_________。
16. 兴趣小组用水蒸气和C(s)模拟合成水煤气。相关反应如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
(1)已知: ,则C(s)与(l)反应生成(g)和(g)的热化学方程式为_________。
(2)反应1正向自发进行的条件为_________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。下图表示反应1和2的()与T的关系,图中直线代表上述反应的_________(填“反应1”或“反应2”)。
(3)T℃时,在2 L的密闭容器中加入足量碳粒和144 g水蒸气模拟合成水煤气。经过t min反应达到平衡,测得反应后C(s)的质量减少了21.6 g,剩余水的质量为86.4 g。
①0~t min,水的总消耗速率为_________g/(L·min)(用含“t”的式子表示);T℃时,反应1的平衡常数K=_________mol/L(结果保留2位小数)。
②若将碳粒粉碎,在相同条件下,重复(3)中操作合成水煤气,剩余水的质量_________86.4 g(填“>”“<”或“=”)。
(4)T℃,在体积恒定的密闭容器中加入1 mol CO(g)和2 mol (g),发生反应2,下列说法正确的是_________(填标号)。
A. 增大压强,和均不变
B. 升高温度,和均增大,但逆反应速率增大的程度较多
C. 断裂1 mol O-H键的同时断裂1 mol H-H键,表明反应已达平衡
D. 不变,表明反应已达平衡
(5)一种用水煤气作燃料的电池工作原理示意图如下。CO在电极A表面的电极反应式为_________。
17. 口腔中的细菌在分解食物(特别是含糖量高的食物)的过程中会产生有机酸,如乙酸、乳酸[]等。有机酸长时间与牙齿表面密切接触,会损坏牙齿表面的釉质层[主要成分羟基磷灰石],最终导致龋齿。
回答下列问题:
(1)已知:,的表达式为_________。
(2)25℃时,2种有机酸的如下表:
物质
乙酸
乳酸
相同温度下,更易电离的是_________(填“乙酸”或“乳酸”),相同pH的乙酸钠溶液与乳酸钠溶液中,较大的是_________(填“乙酸钠溶液”或“乳酸钠溶液”)。
(3)实验证实,乳酸溶液中含有较稳定的环状乳酸根离子(),该环状乳酸根离子的产生能_________(填“促进”或“抑制”)乳酸电离,其原因是_________。
(4)人体口腔唾液的正常pH为6.6~7.1,如果口腔唾液的pH<5.5,牙齿就可能发生龋坏。已知:25℃,磷酸溶液中含磷粒子的物质的量分数随pH的变化曲线如下图所示。
若某口腔唾液的pH为5.0,该口腔内有机酸电离产生的腐蚀牙釉质主要发生反应的离子方程式为(用表示有机酸)_____________________。
(5)25℃,,,人体唾液中取近似值。某人使用含氟牙膏预防龋齿,生成氟磷灰石[]。若他的唾液pH=7.0,该唾液中约为_________mmol/L(用的形式表示:1≤a<10,a保留1位小数)。
(6)下列有关预防龋齿的说法中错误的是_________(填标号)。
A.注意口腔卫生
B.成年人应杜绝甜食
C.给幼儿选用含氟量较低的牙膏
18. 硝酸镉晶体[]常用于瓷器上色。某学习小组在实验室以镉黄废料[主要含CdS(难溶于水),含少量ZnS、FeO、、]为原料制备硝酸镉晶体,制作流程如图所示。
已知:
①温度较高时,硝酸镉易分解;
②25℃,部分氢氧化物的如下表所示:
物质
回答下列问题:
(1)ZnS、FeO、、四种物质所含元素中,属于副族元素的是_________(填元素符号),基态S原子价电子排布式为_________。
(2)“酸浸”时,CdS、ZnS与一定浓度的稀硝酸反应,均生成S单质和NO,CdS与稀硝酸反应的离子方程式为_________,“酸浸”所得溶液中,含有的阳离子有、、_________。
(3)“除杂”时,最先沉淀的离子是_________。
(4)硝酸镉与硝酸锌的溶解度随温度的变化关系如图。
“除锌”操作包括以下步骤:
步骤ⅰ:将“除杂”所得滤液加热浓缩至溶液表面生成薄膜为止;
步骤ⅱ:…………,过滤、洗涤;
步骤ⅲ:在低温烘干,制得硝酸镉晶体成品。
①“步骤ⅰ”加热浓缩滤液,用到的仪器有蒸发皿、铁架台(带铁圈)、玻璃棒,还需要用到的仪器有_________(填标号)。
a. b. c. d.
②“步骤ⅱ”中空缺的操作为_________。
③“步骤ⅲ”中,采用低温烘干的原因是_________。
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