精品解析:山东省泰安市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题A
2026-09-16
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内容正文:
高二年级考试化学试题
注意事项:
1.本试卷共10页。满分100分,考试时间90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 明矾可用于饮用水的消毒杀菌
B. 一次性保暖贴有效成分是铁、活性炭、水和食盐
C. 泡沫灭火器中的试剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液
D. 锂离子电池可用于大型储能电站,以实现对电网供电的灵活调节
2. 能源是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于电能转化成化学能的过程的是
A.干冰升华
B.氯碱工业制氯气
C.燃油汽车行驶
D.太阳能热水器烧水
A. A B. B C. C D. D
3. 表示的意义是
A. 在和时,甲烷与氧气反应,吸热
B. 在和时,与反应生成和,吸热
C. 在和时,1个分子与2个分子反应生成1个分子和2个分子,放热
D. 在和时,气体与反应生成气体和液态水,放热
4. 下列数据表述正确的是
A. 用量筒量取稀盐酸
B. 用托盘天平称量
C. 用广泛试纸测得溶液的为
D. 用滴定管量取碱溶液
5. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为8的氮原子: B. 的结构示意图:
C. O原子的轨道电子云轮廓图: D. 基态原子的价电子排布式:
6. 劳动创造美好生活,下列劳动项目与解释搭配错误的是
选项
劳动项目
解释
A
在轮船外表焊接锌块防腐蚀
牺牲阳极保护法
B
工业合成氨中减小氨气浓度提高反应速率
C
在实验室将溶于较浓的盐酸中配制溶液
易溶于水
D
剧场幕布用溶液浸泡
受热分解吸热
A. A B. B C. C D. D
7. 化学是一门以实验为基础的科学,下列有关实验装置或操作合理的是
A. 图①:测定中和反应的反应热
B. 图②:模拟保护钢闸门
C. 图③:研究催化剂对化学反应速率的影响
D. 图④:用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液的过程
8. 下列表示物质变化的化学用语正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:
B. 侯氏制碱法原理:
C. 将滴饱和溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色:
D. 工业废水中的用去除:
9. 白铜是一种延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀的合金材料,其主要成分为、、,还含有少量S、P、等元素。关于上述涉及到的元素,下列说法错误的是
A. 基态原子的简化电子排布式为:
B. 基态原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C. 电负性:
D. S、P为p区元素,、为区元素
10. 苯与在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示:
下列说法正确的是
A. 反应焓变:反应Ⅰ<反应Ⅱ
B. 选择相对较短的反应时间能有效增加产物Ⅰ的比例
C. 反应进程中的决速步骤所发生的反应是:
D. 升高温度产物Ⅱ的摩尔分数增加
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
11. 已知的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得在催化剂X表面反应的数据如下:
0
10
20
30
40
50
60
70
0
下列说法正确的是
A. ,
B. ,
C. 相同条件下,增大的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率
D. 其他条件不变,若起始浓度为,当浓度减至一半时共耗时
12. 室温下,进行下列实验,根据实验操作和现象所得的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向NaOH固体中加入少量稀盐酸,测得溶液温度高于室温
盐酸与氢氧化钠的反应为放热反应
B
向Na2SO3溶液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤洗涤后,向所得沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀不溶解
原Na2SO3溶液已变质
C
向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,溶液pH增大
醋酸铵溶液呈碱性
D
向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
A. A B. B C. C D. D
13. 化学上常用电极电势(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力:该值越大,氧化型物质的氧化能力越强,值越小,还原型物质的还原能力越强。下表是介质中不同电对的电极电势。
电对(氧化型/还原型)
电极电势
0
下图装置中a、b、c分别为电极、标准氢电极、电极,b电极可发生还原反应()或氧化反应(),盐桥1、2中皆为含的琼脂。下列说法正确的是
A. 1与3相连,b电极上产生
B. 1与3相连,a电极质量减小,2与3相连c电极质量增加
C. 2与3相连,盐酸中经盐桥2流入溶液
D. 1与2相连,电池反应为
14. 处理某铜冶金污水(含、、、)的部分流程如下:
已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
开始沉淀时的
沉淀完全时()的
3
②常温下,,。
下列说法正确的是
A.
B. 溶液呈碱性,其主要原因是
C. “沉淀池Ⅱ”中,当和完全沉淀时,溶液中
D. “出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
15. 用溶液滴定溶液,所得滴定曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 的
B. 溶液的
C. 图中Y点对应的溶液中:
D. 图中Z点对应的溶液中:
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F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元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1
B元素基态原子p轨道有两个未成对电子
C元素的第一至第四电离能分别是:;;;
D元素基态原子核外所有p轨道全满或半满
E元素基态原子未成对电子数同周期元素中最多
F元素在周期表的第8纵列
(1)A、B、C的简单离子半径由小到大的顺序为______(用离子符号表示)。
(2)D元素与同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的排序为______(用元素符号表示);A与D的简单氢化物的稳定性较弱的是______(用化学式表示)。
(3)基态E原子核外电子共有______种空间运动状态,其价电子的轨道表示式________________。
(4)F元素位于元素周期表中的第______族、______区。从电子排布的角度解释基态比基态稳定的原因__________________。
17. 海水中含有等离子,呈弱碱性。采用化学方法可将海水中的碳元素转化为回收再利用。
(1)将烟道气中的用海水吸收,可使海水呈弱酸性,是其中的主要阴离子之一、写出发生反应的离子方程式:________________________。
(2)在海洋碳循环中,珊瑚藻可通过光合作用和钙化作用促进珊瑚礁(主要成分为)的形成,过程如下图所示。
资料:海水降低会使珊瑚藻呼吸作用增强。
①珊瑚藻能促进珊瑚礁的形成,原因是________________________。
②排放导致海水酸化,对珊瑚藻的影响有______(填字母)。
a.阻碍了光合作用 b.阻碍了钙化作用 c.增强了呼吸作用,消耗有机物
③请写出钙化作用的离子方程式:________________________。
(3)从海水中提取,进而降低环境中含量的原理如下图所示。
①阳离子交换膜的作用是________________________;b室中反应的离子方程式为________________________,当外电路转移时,b室中产生气体在标准状况下的体积约为________________________。
②用______(填“a室”或“c室”)产生的溶液处理b室排出的海水至合格()后排回大海。
18. 电镀实验在生产生活中应用广泛。
Ⅰ.某实验小组设计了如图在纽扣上电镀铜的实验装置:
(1)镀件表面的油污可用____________(填试剂,方法)除去。
(2)如图中,石墨电极连接电源的______极(填“正”或“负”),对应的电极方程式为________________。如图装置电解一段时间后,溶液中浓度下降,从而影响镀层的质量。
Ⅱ.实验小组利用如图装置探究影响镀层质量的因素。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
少量
阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验,铁电极表面有生成
②
过量氨水
阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体,经检验,电解液中无元素。
(3)实验①中,产生的无色气体是,一段时间后气体减少的原因是由于溶液中减少,且________。
(4)其他条件不变时,通电,探究对电镀的影响如下:
实验序号
镀膜质量/g
镀层外观
1
3
表面斑驳
2
7
光亮,不光滑
3
光亮,光滑
4
10
表面部分斑驳
①实验3中,铜镀层的沉积速率______(保留两位有效数字)。
②实验1和实验4中,酸性或碱性较强时镀层均出现斑驳,可能的原因是______________。
(5)电流密度与镀膜质量的关系如图所示:
①本实验电镀的最佳条件是为,电流密度为______。
②使用最佳条件电镀时,会有部分生成,在阳极附近的电镀液中出现少量红色固体沉积物,用离子方程式表示其产生原因________,通空气搅拌可防止红色固体沉积物生成。
19. 乙二酸(,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)(草酸氢钠)属于______(填“强”或“弱”)电解质,其电离方程式为__________。
(2)常温下,向草酸溶液中逐滴加入溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液的关系如图所示[如]。
已知:,。
①图中a点对应的横坐标为________________________。
②当溶液中时,溶液的为______。
(3)可以使酸性溶液褪色,生成,医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定。
①滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是______(填序号)。
a. b. c.
②判定滴定终点的操作为__________。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏高的是______(填字母)。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出
b.配制标准溶液,定容时仰视刻度线读数
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入标准溶液
d.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
④若某次滴定前、滴定后酸性标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性标准溶液的物质的量浓度为,若按该滴定数据进行计算,则该血液中含钙______。
20. 硫化氢为易燃危化品。油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中常含有一定浓度的。
(1)工业上可以通过硫化氢分解制得和硫蒸气。在某密闭容器中充入气体,发生反应:,气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
在和压强为的条件下,n点的与中较大的是______;图中m、n点对应温度下的平衡常数:______(填“>”、“=”或“<”)。
(2)采用甲烷去除硫化氢反应,反应原理是:。
已知:ⅰ.
ⅱ.
则总反应的______。
(3)压强恒定条件下,进料比分别为a、b、c,总反应中的平衡转化率随温度变化情况如图所示,则a、b、c由大到小的顺序为______;的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_________。
(4)在、反应条件下,将物质的量分数之比为的、、混合气进行甲烷去除硫化氢反应。平衡时混合气中分压与的分压相同,的平衡转化率为______%(保留小数点后一位),平衡常数______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
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高二年级考试化学试题
注意事项:
1.本试卷共10页。满分100分,考试时间90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 明矾可用于饮用水的消毒杀菌
B. 一次性保暖贴有效成分是铁、活性炭、水和食盐
C. 泡沫灭火器中的试剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液
D. 锂离子电池可用于大型储能电站,以实现对电网供电的灵活调节
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾的有效成分为,溶于水后水解生成的胶体可吸附水中悬浮杂质实现净水,但明矾无强氧化性,不能对饮用水消毒杀菌,A错误;
B.一次性保暖贴利用铁的吸氧腐蚀放热原理工作,铁、活性炭、食盐和水可构成原电池,加快铁的氧化速率释放热量,成分描述正确,B正确;
C.泡沫灭火器利用和的双水解反应,生成气体和沉淀,喷出泡沫灭火,试剂描述正确,C正确;
D.锂离子电池为可充电二次电池,可在用电低谷时储能、用电高峰时放电,能灵活调节电网供电,可用于大型储能电站,描述正确,D正确;
故选A。
2. 能源是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于电能转化成化学能的过程的是
A.干冰升华
B.氯碱工业制氯气
C.燃油汽车行驶
D.太阳能热水器烧水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.干冰升华是固态变为气态的物理变化,无电能参与,A错误;
B.氯碱工业的原理是电解饱和溶液,电解过程将电能转化为化学能,B正确;
C.燃油汽车行驶是燃油的化学能先转化为热能,再最终转化为机械能,不存在电能转化为化学能的过程,C错误;
D.太阳能热水器烧水是太阳能转化为热能,无电能和化学能的转化过程,D错误;
故选B。
3. 表示的意义是
A. 在和时,甲烷与氧气反应,吸热
B. 在和时,与反应生成和,吸热
C. 在和时,1个分子与2个分子反应生成1个分子和2个分子,放热
D. 在和时,气体与反应生成气体和液态水,放热
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应,为放热反应,且选项未指明反应物、生成物的物质的量和聚集状态,A错误;
B.该反应,属于放热反应,不是吸热反应,B错误;
C.热化学方程式中的化学计量数表示对应物质的物质的量,不表示分子个数,C错误;
D.热化学方程式的含义为、时,气态和气态完全反应生成气态和液态,放出热量,描述符合含义,D正确;
故选D。
4. 下列数据表述正确的是
A. 用量筒量取稀盐酸
B. 用托盘天平称量
C. 用广泛试纸测得溶液的为
D. 用滴定管量取碱溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.量筒的精确度为,仅能保留1位小数,无法量取稀盐酸,A错误;
B.托盘天平的精确度为,仅能保留1位小数,无法称量,B错误;
C.广泛试纸的测量结果只能为整数,无法得到的数值,C错误;
D.滴定管的精确度为,可保留2位小数,能够量取碱溶液,D正确;
故答案选D。
5. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为8的氮原子: B. 的结构示意图:
C. O原子的轨道电子云轮廓图: D. 基态原子的价电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮原子质子数为7,中子数为8时质量数为,正确表示应为,A错误;
B.的核电荷数为17,得到1个电子后核外电子数为18,最外层电子数应为8,题图为原子的结构示意图,正确的的结构示意图为,B错误;
C.所有轨道的电子云轮廓图均为球形,符合轨道电子云的特征,C正确;
D.基态原子存在洪特规则特例,全满结构更稳定,价电子排布式为,而非,D错误;
故选C。
6. 劳动创造美好生活,下列劳动项目与解释搭配错误的是
选项
劳动项目
解释
A
在轮船外表焊接锌块防腐蚀
牺牲阳极保护法
B
工业合成氨中减小氨气浓度提高反应速率
C
在实验室将溶于较浓的盐酸中配制溶液
易溶于水
D
剧场幕布用溶液浸泡
受热分解吸热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.锌的金属活动性强于铁,焊接在轮船外表时锌作负极被消耗,铁作正极被保护,属于牺牲阳极保护法,A正确;
B.给定的合成氨反应速率方程为,氨气浓度的反应级数为-1,减小氨气浓度可使反应速率增大,B正确;
C.发生水解反应,将溶于较浓盐酸是为了增大氢离子浓度,抑制水解,与易溶于水的性质无关,C错误;
D.受热分解会吸收大量热量,同时分解生成的氨气和氯化氢气体不支持燃烧,可使幕布不易燃烧,D正确;
故选 C。
7. 化学是一门以实验为基础的科学,下列有关实验装置或操作合理的是
A. 图①:测定中和反应的反应热
B. 图②:模拟保护钢闸门
C. 图③:研究催化剂对化学反应速率的影响
D. 图④:用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①测定中和反应反应热需使用环形玻璃搅拌棒,使用普通玻璃棒搅拌效果差,热量散失多,无法准确测定反应热,A错误;
B.图②为外加电流的阴极保护法,钢闸门接电源负极作阴极被保护,可模拟保护钢闸门,B正确;
C.图③研究催化剂对反应速率的影响需控制温度等其他变量相同,两组实验温度不同,存在温度和催化剂两个变量,无法得出催化剂对反应速率的影响,C错误;
D.图④中标准盐酸为酸性溶液,应盛放在酸式滴定管中,且滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,操作不合理,D错误;
故选 B。
8. 下列表示物质变化的化学用语正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:
B. 侯氏制碱法原理:
C. 将滴饱和溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色:
D. 工业废水中的用去除:
【答案】B
【解析】
【详解】A.给出的反应是铅酸蓄电池放电时的正极得电子反应,负极应为失电子发生氧化反应,反应式为,A错误;
B.侯氏制碱法中,溶解度相对较小,会以沉淀形式析出,该反应方程式符合反应原理,B正确;
C.该操作制备的是胶体,不能标注沉淀符号,且加热条件下三价铁水解完全,无需使用可逆符号,正确的离子方程式为,C错误;
D.是难溶电解质,书写离子方程式时不能拆分为和,正确的反应为,D错误;
故选B。
9. 白铜是一种延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀的合金材料,其主要成分为、、,还含有少量S、P、等元素。关于上述涉及到的元素,下列说法错误的是
A. 基态原子的简化电子排布式为:
B. 基态原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C. 电负性:
D. S、P为p区元素,、为区元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态原子的简化电子排布式应为,选项给出的是价电子排布式,不是简化电子排布式,A错误;
B.基态原子的核外电子最高能级为,能级的轨道形状为哑铃形,B正确;
C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,非金属元素电负性大于金属元素,故,因此电负性,C正确;
D.、属于区元素,、属于区元素,D正确;
故选A。
10. 苯与在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示:
下列说法正确的是
A. 反应焓变:反应Ⅰ<反应Ⅱ
B. 选择相对较短的反应时间能有效增加产物Ⅰ的比例
C. 反应进程中的决速步骤所发生的反应是:
D. 升高温度产物Ⅱ的摩尔分数增加
【答案】C
【解析】
【分析】结合能量变化图,苯与先经过渡态1生成加合物,该步活化能较低;后续加合物经过渡态2生成碳正离子中间体与,该步活化能为整个历程最高,为决速步骤;碳正离子有两条转化路径,一条经过渡态3生成溴苯与即产物II体系,总能量低于反应物,另一条经过渡态4生成邻二溴环己二烯即产物I,总能量高于反应物;生成产物II的路径活化能低于生成产物I的路径,产物II总能量更低稳定性更强,同时产物I可进一步转化为产物II。
【详解】A.反应焓变等于生成物总能量与反应物总能量的差值,两反应反应物均为苯和,产物I总能量高于反应物,反应I焓变为正值,产物II体系总能量低于反应物,反应II焓变为负值,故反应焓变反应I>反应II,A错误;
B.生成产物II的反应活化能更低,反应速率更快,较短反应时间内反应优先沿速率更快的路径进行,产物II比例更高,选择较短反应时间不能增加产物I的比例,B错误;
C.决速步骤为反应历程中活化能最高的步骤,对应过渡态2所在的反应,即,与选项给出的反应一致,C正确;
D.产物II总能量更低,生成产物II的总反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且产物I转化为产物II的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,产物II的摩尔分数降低,D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
11. 已知的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得在催化剂X表面反应的数据如下:
0
10
20
30
40
50
60
70
0
下列说法正确的是
A. ,
B. ,
C. 相同条件下,增大的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率
D. 其他条件不变,若起始浓度为,当浓度减至一半时共耗时
【答案】AD
【解析】
【分析】根据实验数据,相同时间间隔10 min内,的浓度减少量均为,说明反应速率为恒定值,与无关,因此速率方程中,,速率常数。每10 min消耗,20 min时,50 min时已完全消耗,因此。
【详解】A.推导得,,,因此,A正确;
B.0-10 min内,,换算为秒单位为,B错误;
C.该反应为零级反应,反应速率与浓度无关,增大浓度不能加快反应速率,增大催化剂X的表面积可加快反应速率,C错误;
D.其他条件不变,速率恒定为,起始浓度为,浓度减至一半时消耗的浓度为,所需时间为,D正确;
故选 AD。
12. 室温下,进行下列实验,根据实验操作和现象所得的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向NaOH固体中加入少量稀盐酸,测得溶液温度高于室温
盐酸与氢氧化钠的反应为放热反应
B
向Na2SO3溶液中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤洗涤后,向所得沉淀中加入足量稀硝酸,沉淀不溶解
原Na2SO3溶液已变质
C
向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,溶液pH增大
醋酸铵溶液呈碱性
D
向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A. 固体氢氧化钠溶于水的过程中也放出一定的热量,故用固体氢氧化钠与稀盐酸反应来探究中和反应中能量的变化情况,显然不合理,故A错误;
B. 稀硝酸可以把BaSO3氧化成BaSO4,不能说明原Na2SO3溶液已变质,故B错误;
C. 向pH=3的醋酸溶液中,加入醋酸铵溶液,使醋酸的电离平衡逆向移动,氢离子浓度减小,溶液pH增大,溶液仍然呈酸性,该现象不能说明醋酸铵溶液呈碱性,故C错误;
D. 向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中,滴加几滴氨水,产生蓝色沉淀,说明氢氧化镁沉淀转换成了蓝色的氢氧化铜沉淀,根据沉淀转化的原则可知,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],故D正确;
故选D。
13. 化学上常用电极电势(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力:该值越大,氧化型物质的氧化能力越强,值越小,还原型物质的还原能力越强。下表是介质中不同电对的电极电势。
电对(氧化型/还原型)
电极电势
0
下图装置中a、b、c分别为电极、标准氢电极、电极,b电极可发生还原反应()或氧化反应(),盐桥1、2中皆为含的琼脂。下列说法正确的是
A. 1与3相连,b电极上产生
B. 1与3相连,a电极质量减小,2与3相连c电极质量增加
C. 2与3相连,盐酸中经盐桥2流入溶液
D. 1与2相连,电池反应为
【答案】BD
【解析】
【分析】1与2相连,左侧和右侧两池构成原电池,a电极电势大,氧化性越强,故AgCl转化为Ag,说明a为正极,c为负极;2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极电势小,还原性越强,故Ag转化为AgI,说明c为负极,b为正极,b极反应为:;1与3相连,左侧两池构成原电池,a电极电势大,氧化性强,AgCl转化为Ag,说明a为正极,b为负极,b极反应为:;据此分析。
【详解】A.1与3相连,b为负极,b极反应为:,A错误;
B.由分析可知,1与3相连,a电极电势大,氧化性强,a极AgCl转化为Ag, a电极质量减小,2与3相连,c电极电势小,还原性越强,c极Ag转化为AgI,c电极质量增加,B正确;
C.2与3相连,c为负极,b为正极,阴离子移向负极,故盐桥中阴离子流入KI溶液中,并不是盐酸中经盐桥2流入溶液,C错误;
D.1与2相连,左侧和右侧两池构成原电池,a为正极,c为负极,电极反应式分别为:a极,c极,故电池反应为,D正确;
故选BD。
14. 处理某铜冶金污水(含、、、)的部分流程如下:
已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
开始沉淀时的
沉淀完全时()的
3
②常温下,,。
下列说法正确的是
A.
B. 溶液呈碱性,其主要原因是
C. “沉淀池Ⅱ”中,当和完全沉淀时,溶液中
D. “出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
【答案】C
【解析】
【分析】污水含、、、,加入石灰乳调,结合金属氢氧化物沉淀的数据,完全沉淀的为3,开始沉淀的为3.5、完全沉淀的为4.6,因此时完全沉淀,部分沉淀,沉渣I为和部分,沉淀池I的滤液含、、剩余及石灰乳引入的;向滤液中加入溶液,结合、的溶度积数据,、转化为硫化物沉淀进入沉渣II,出水含、、剩余及对应阴离子。
【详解】A.沉淀完全时,此时,,,A错误;
B.溶液呈碱性的主要原因是第一步水解,对应离子方程式为,B错误;
C.沉淀池II中和完全沉淀时,溶液中相同,因此,C正确;
D.出水中含大量等阳离子,软化处理需除去阳离子,应使用阳离子交换树脂,阴离子交换树脂无法除去,D错误;
故选C。
15. 用溶液滴定溶液,所得滴定曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 的
B. 溶液的
C. 图中Y点对应的溶液中:
D. 图中Z点对应的溶液中:
【答案】BD
【解析】
【分析】用0.1mol/L NaOH溶液滴定40mL 0.1mol/L H2SO3溶液,由于H2SO3是二元酸,滴定过程中存在两个反应终点,第一反应终点:V(NaOH)=40mL时,发生反应NaOH+H2SO3═NaHSO3+H2O;第二反应终点:V(NaOH)=80mL时,NaHSO3+NaOH═Na2SO3+H2O,完全滴定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL,结合溶液中的守恒思想判断分析。
【详解】A.W点时,c()=c(H2SO3),pH=2,则Ka1= c(H+)=10-2mol/L;Y点时,c()=c(),pH=7.19,Ka2= c(H+)=10-7.19mol/L,H2SO3的,A正确;
B.根据分析,第一反应终点溶液中溶质为NaHSO3,根据图象,此时V(NaOH)=40mL,体积加倍,钠离子浓度减半,所以溶液中c(NaHSO3)=0.05mol/L,溶液pH=4.25,所以0.05mol/L NaHSO3溶液的pH=4.25,B错误;
C.根据图象,Y点溶液中c()=c(),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c()+2c(),由于c()=c(),所以3c()=c(Na+)+c(H+)-c(OH−),C正确;
D.Z点为第二反应终点,此时溶液中溶质为Na2SO3,Na2SO3是强碱弱酸盐,水解产生和OH−(),水存在电离平衡也产生OH−,因此溶液中c(OH−)>c(),D错误;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F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元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1
B元素基态原子p轨道有两个未成对电子
C元素的第一至第四电离能分别是:;;;
D元素基态原子核外所有p轨道全满或半满
E元素基态原子未成对电子数同周期元素中最多
F元素在周期表的第8纵列
(1)A、B、C的简单离子半径由小到大的顺序为______(用离子符号表示)。
(2)D元素与同周期相邻两元素的第一电离能由大到小的排序为______(用元素符号表示);A与D的简单氢化物的稳定性较弱的是______(用化学式表示)。
(3)基态E原子核外电子共有______种空间运动状态,其价电子的轨道表示式________________。
(4)F元素位于元素周期表中的第______族、______区。从电子排布的角度解释基态比基态稳定的原因__________________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 15 ②.
(4) ①. VⅢ ②. d ③. 的价电子排布为,的价电子排布为,前者为半充满状态,更稳定
【解析】
【分析】结合原子序数依次增大的限定,逐个推导对应元素:A为短周期主族元素,基态原子p电子数比s电子数少1,其核外s电子总数为4时p电子数为3,对应电子排布为,故A为N。B为短周期主族元素,基态原子p轨道有两个未成对电子,原子序数大于A,对应电子排布为,故B为O。C的第二与第三电离能差值极大,说明最外层电子数为2,原子序数大于B,为短周期第IIA族元素,故C为Mg。D为短周期主族元素,基态原子核外所有p轨道全满或半满,原子序数大于C,电子排布中轨道全满、轨道半满,对应电子排布为,故D为P。E为第四周期元素,基态原子未成对电子数为同周期最多,价电子排布为,故E为Cr。F为第四周期第8纵列元素,故F为Fe。
【小问1详解】
A、B、C的简单离子分别为、、,三者核外电子层结构与原子一致,电子层结构相同时,离子半径随核电荷数增大而减小,核电荷数,故离子半径由小到大的顺序为。
【小问2详解】
D为,同周期相邻元素为、,同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,的轨道为半充满的稳定状态,第一电离能大于同周期相邻的,故第一电离能由大到小的排序为。A的简单氢化物为,D的简单氢化物为,同主族元素从上到下非金属性减弱,简单氢化物稳定性随非金属性减弱而减弱,非金属性,故稳定性较弱的是。
【小问3详解】
E为,基态原子核外电子排布为,电子的空间运动状态数等于原子核外的原子轨道总数,、、、轨道各1个,、轨道各3个,轨道5个,总轨道数为,故共有15种空间运动状态。的价电子为,根据洪特规则,电子优先分占简并轨道且自旋平行,故价电子的轨道表示式为。
【小问4详解】
F为,位于元素周期表第四周期第VIII族,价电子排布为,最后填入的电子为轨道电子,故属于d区。基态的价电子排布为,为半充满的稳定结构,能量更低,基态的价电子排布为,未达到稳定结构,故基态比基态更稳定。
17. 海水中含有等离子,呈弱碱性。采用化学方法可将海水中的碳元素转化为回收再利用。
(1)将烟道气中的用海水吸收,可使海水呈弱酸性,是其中的主要阴离子之一、写出发生反应的离子方程式:________________________。
(2)在海洋碳循环中,珊瑚藻可通过光合作用和钙化作用促进珊瑚礁(主要成分为)的形成,过程如下图所示。
资料:海水降低会使珊瑚藻呼吸作用增强。
①珊瑚藻能促进珊瑚礁的形成,原因是________________________。
②排放导致海水酸化,对珊瑚藻的影响有______(填字母)。
a.阻碍了光合作用 b.阻碍了钙化作用 c.增强了呼吸作用,消耗有机物
③请写出钙化作用的离子方程式:________________________。
(3)从海水中提取,进而降低环境中含量的原理如下图所示。
①阳离子交换膜的作用是________________________;b室中反应的离子方程式为________________________,当外电路转移时,b室中产生气体在标准状况下的体积约为________________________。
②用______(填“a室”或“c室”)产生的溶液处理b室排出的海水至合格()后排回大海。
【答案】(1)
(2) ①. 珊瑚藻通过光合作用吸收,二氧化碳减少,使的平衡逆向移动,生成更多的,促进珊瑚礁的形成 ②. bc ③.
(3) ①. 允许a室产生的进入b室,阻止c室产生的进入b室 ②. ③. ④. c室
【解析】
【小问1详解】
海水呈弱碱性,主要含有。溶于水生成亚硫酸,其酸性强于碳酸。根据题意生成的主要阴离子为,故发生反应的离子方程式为;
【小问2详解】
①珊瑚藻通过光合作用吸收,二氧化碳减少,使的平衡逆向移动,生成更多的,促进珊瑚礁的形成;
②a.浓度升高通常不会阻碍光合作用,a错误;
b.酸性环境会消耗和,使钙化作用平衡逆向移动,阻碍钙化作用,b正确;
c.海水酸化会导致降低,根据资料可知会增强珊瑚藻的呼吸作用,消耗有机物,c正确;
故选bc;
③钙化作用是转化为和的过程,离子方程式为 ;
【小问3详解】
①a室与电源正极相连,为阳极,发生反应 。产生的需要进入b室与海水中的反应生成,因此阳离子交换膜的作用是允许等阳离子通过,同时阻止c室产生的进入b室。b室中与反应的离子方程式为 。当外电路转移时,a室生成,进入b室后生成,在标准状况下的体积约为;
②b室排出的海水,呈酸性。c室与电源负极相连,为阴极,发生反应 ,产生碱性溶液。因此可用c室产生的溶液中和b室排出的酸性海水,使其恢复至约8后排回大海。
18. 电镀实验在生产生活中应用广泛。
Ⅰ.某实验小组设计了如图在纽扣上电镀铜的实验装置:
(1)镀件表面的油污可用____________(填试剂,方法)除去。
(2)如图中,石墨电极连接电源的______极(填“正”或“负”),对应的电极方程式为________________。如图装置电解一段时间后,溶液中浓度下降,从而影响镀层的质量。
Ⅱ.实验小组利用如图装置探究影响镀层质量的因素。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
少量
阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验,铁电极表面有生成
②
过量氨水
阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体,经检验,电解液中无元素。
(3)实验①中,产生的无色气体是,一段时间后气体减少的原因是由于溶液中减少,且________。
(4)其他条件不变时,通电,探究对电镀的影响如下:
实验序号
镀膜质量/g
镀层外观
1
3
表面斑驳
2
7
光亮,不光滑
3
光亮,光滑
4
10
表面部分斑驳
①实验3中,铜镀层的沉积速率______(保留两位有效数字)。
②实验1和实验4中,酸性或碱性较强时镀层均出现斑驳,可能的原因是______________。
(5)电流密度与镀膜质量的关系如图所示:
①本实验电镀的最佳条件是为,电流密度为______。
②使用最佳条件电镀时,会有部分生成,在阳极附近的电镀液中出现少量红色固体沉积物,用离子方程式表示其产生原因________,通空气搅拌可防止红色固体沉积物生成。
【答案】(1)热溶液(碱煮水洗、溶液等)
(2) ①. 正 ②.
(3)覆盖铁电极,阻碍与铁接触(或浓度增大,放电能力大于)
(4) ①. ②. 酸性强,放电产生氢气;碱性强,易生成沉淀,均影响镀件上铜的沉积
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
油污的主要成分为酯类物质,可在热碱性溶液中发生水解反应生成可溶性物质,热溶液因碳酸根水解呈碱性,可用于除去镀件表面油污。
【小问2详解】
电镀铜时,镀件纽扣为阴极,连接电源负极,石墨电极为阳极,连接电源正极。阳极上水电离产生的氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应式为。
【小问3详解】
实验①中初始阶段浓度较大,优先在阴极放电生成氢气,随反应进行浓度降低,且得电子能力强于,优先放电生成Cu,覆盖在铁电极表面,阻碍与电极接触放电,因此产生的气体减少。
【小问4详解】
①实验3中,镀层铜的物质的量为,铜镀层的沉积速率。
②实验1pH为3,酸性较强,浓度大,优先在阴极放电生成氢气,减少的放电量,镀层不均匀出现斑驳;实验4pH为10,碱性较强,与结合生成沉淀,溶液中游离浓度降低,不利于Cu在镀件表面沉积,因此镀层出现斑驳。
【小问5详解】
①由电流密度与镀层质量的关系曲线可知,电流密度在~范围内时,镀层质量最大,为实验电镀的最佳条件。
②阳极附近生成的不稳定,发生歧化反应生成Cu单质和,离子方程式为,通空气搅拌时,可将氧化为,防止红色固体沉积物生成。
19. 乙二酸(,俗名草酸)是一种二元弱酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)(草酸氢钠)属于______(填“强”或“弱”)电解质,其电离方程式为__________。
(2)常温下,向草酸溶液中逐滴加入溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液的关系如图所示[如]。
已知:,。
①图中a点对应的横坐标为________________________。
②当溶液中时,溶液的为______。
(3)可以使酸性溶液褪色,生成,医学上常用酸性溶液和溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法:取血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量的溶液,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到后,再用标准溶液滴定。
①滴定管盛装好标准溶液后需排气泡,下列排气泡的操作正确的是______(填序号)。
a. b. c.
②判定滴定终点的操作为__________。
③下列操作中,使测定的血液中钙含量数值偏高的是______(填字母)。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出
b.配制标准溶液,定容时仰视刻度线读数
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入标准溶液
d.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
④若某次滴定前、滴定后酸性标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性标准溶液的物质的量浓度为,若按该滴定数据进行计算,则该血液中含钙______。
【答案】(1) ①. 强 ②.
(2) ①. ②.
(3) ①. b ②. 当滴入最后半滴酸性标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色且半分钟内不褪色(合理即可) ③. bc ④.
【解析】
【分析】室温下,用溶液滴定草酸溶液,滴定过程中发生反应、,的浓度减小,的浓度先增大后减小,的浓度增大,则曲线分别代表、、三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系,据此分析第(2)问。
【小问1详解】
NaHC2O4属于钠盐,钠盐均为强电解质;NaHC2O4在水溶液中完全电离出钠离子和草酸氢根离子,草酸氢根离子的后续微弱电离不需要写在该电离方程式中,故答案为;
【小问2详解】
①根据分析可知,a点,代表与的物质的量分数相等的点,即溶液中,结合草酸的第一步电离平衡常数计算公式可知,a点c(H+)=Ka1,所以pH=pKa1=1.2;
②根据二元弱酸的电离常数定义:,图中b点,对应pH=4.2,因此。当时,代入得,即pH=5.2;
【小问3详解】
①酸式滴定管排气泡的方法为:左手握滴定管,食指和拇指反向捏住滴定管的活塞,打开活塞,让溶液快速冲出尖嘴,利用惯性力将气泡带出,故选b。
②滴定前锥形瓶内为无色的溶液,本身有颜色,当反应完全后,过量的微量会使溶液显浅紫红色,且半分钟不褪色即达到滴定终点;
③钙含量的计算关系为:,结合氧化还原反应得失电子守恒:,可得,测定结果与消耗的体积成正比,据此分析。
a.滴定过程中振荡时有液滴溅出,导致实际消耗的KMnO4溶液体积减少,计算出的钙含量偏低,a不符合题意;
b.配制标准溶液,定容时仰视刻度线读数,标准液浓度偏小,消耗体积偏大,b符合题意;
c.盛装标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入标准溶液,导致KMnO4溶液浓度降低,使消耗KMnO4溶液的体积偏大,计算出的钙含量偏高,c符合题意;
d.读取标准溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,读取的消耗体积数值偏小,d不符合题意;
④滴定前读数为0.80 mL,滴定后读数为23.80 mL,消耗溶液体积为23.00 mL。代入关系计算: ,,1 L血液中钙的质量为。
20. 硫化氢为易燃危化品。油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中常含有一定浓度的。
(1)工业上可以通过硫化氢分解制得和硫蒸气。在某密闭容器中充入气体,发生反应:,气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
在和压强为的条件下,n点的与中较大的是______;图中m、n点对应温度下的平衡常数:______(填“>”、“=”或“<”)。
(2)采用甲烷去除硫化氢反应,反应原理是:。
已知:ⅰ.
ⅱ.
则总反应的______。
(3)压强恒定条件下,进料比分别为a、b、c,总反应中的平衡转化率随温度变化情况如图所示,则a、b、c由大到小的顺序为______;的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_________。
(4)在、反应条件下,将物质的量分数之比为的、、混合气进行甲烷去除硫化氢反应。平衡时混合气中分压与的分压相同,的平衡转化率为______%(保留小数点后一位),平衡常数______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. ②. <
(2)
(3) ①. ②. 该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
975℃、条件下,n点的转化率低于该温度压强下的平衡转化率,说明反应未达平衡,会向正反应方向进行使转化率增大,因此。
该反应中,相同压强时,温度升高时平衡转化率上升,说明正反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大;m点温度低于n点温度,因此。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将反应ⅰ减去反应ⅱ即可得到目标总反应:。
【小问3详解】
温度、压强恒定时,进料比越大,相当于的量占比越低,浓度相对越高,越能促进转化,的平衡转化率就越高。图中相同温度下转化率,因此进料比大小为。
由(2)可知总反应,属于吸热反应,根据勒夏特列原理,温度升高平衡向吸热的正反应方向移动,因此的平衡转化率随温度升高而增大。
【小问4详解】
设初始时、、的物质的量分别为3mol、3mol、2mol,设平衡时生成的物质的量为,列三段式:,已知平衡时分压与分压相同,同温同压下分压之比等于物质的量之比,因此,即,解得。 则平衡转化率为。
平衡时总物质的量为,总压为100kPa,各物质分压: ,, ,,则平衡常数。
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