精品解析:安徽省宣城市2024-2025学年高二上学期期末调研测试 化学试卷
2026-09-16
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内容正文:
宣城市2024—2025学年度第一学期期末调研测试高二化学试题
本试卷分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,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卷上并将条形码粘贴在指定区域。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卷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,将答案写在答题卷上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ti-48 Sn-119
一、单选题(本大题共14小题,每小题3分,共42分)。
1. 《本草纲目拾遗》中描述“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝,……日久起销,用刀刮其销,……所刮下之销末,名铁线粉。”下列说法错误的是
A. “用刀刮其销所刮下之销末”说明其质地疏松
B. 铁线粉的主要成分是
C. 在海洋中铁主要发生吸氧腐蚀
D. 纳米级铁粉比铁丝更易与氧气反应
2. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 氨的合成 B. 塑料的老化 C. 食物的腐败 D. 金属的腐蚀
3. 下列关于自发过程的说法中,正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是放热反应
B. 的反应均是自发进行的反应
C. 能够自发进行的反应一定是熵增的反应
D. 冰在室温下自动融化成水,这是熵增的过程
4. 已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。若断裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ,则断裂1molN-H需要吸收的能量为
A. 391kJ B. 431kJ C. 649kJ D. 782kJ
5. 向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. 的电离程度增大
B. 增大
C. 的数目增多
D. 增大
6. 用电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中发生反应:最后以形式除去。已知,。下列说法中正确的是
A. 阳极反应为Fe-2e-=Fe3+
B. 电解过程中废水的pH不断减小
C. 电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D. 电路中每转移6 mol电子,最多有被还原
7. 下列有关实验操作、实验现象、实验解释或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验解释或结论
A
在平衡体系中保持恒温恒容条件继续充入一定量
体系颜色变浅
反应物浓度增大,平衡向正向移动
B
向盛有溶液的试管中,依次滴入3滴等浓度的NaCl溶液、KI溶液、溶液
先产生白色沉淀,后转化为黄色沉淀,最后变为黑色沉淀
C
常温下,用广泛pH试纸测定0.1溶液的pH
溶液的pH=4
为二元酸
D
分别向盛有溶液和溶液的试管中,加入溶液,充分反应
溶液先褪色
浓度越大,化学反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验操作能够达到实验目的的是
A.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
B.由制无水固体
C.吸收尾气中的氨气
D.根据铁电极表面有蓝色沉淀生成,判断铁电极未受保护
A. A B. B C. C D. D
9. 常温下,下列溶液中离子一定能够大量共存的是
A. 能使甲基橙试液变红的溶液:、、、
B. 水电离出来的的溶液:
C. 通入足量后的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
10. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,可以制备高纯PbO,从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应:
①
②
下列说法中错误的是
A. 上述过程中,是催化剂
B. Pb与反应生成的化学方程式为:
C. 向酸化的溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红
D. 铅酸蓄电池放电时,电池两电极的质量均减小
11. 金属硫化物催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。其中在催化剂表面的吸附及分解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 题图所示的反应机理中,被氧化
D. 降低了反应的活化能
12. 我国学者设计的可充电电池示意图如下。电池以KSn合金为负极,以碳纳米管复合材料为正极,电池反应为,其中生成的附着在正极上。下列说法错误的是
A. 放电时,内电路中电流由正极经酯基电解质流向负极
B. 放电时,正极反应为
C. 充电时,每生成时,阴极质量增加156g
D. 碳纳米管复合材料有助于对的吸附
13. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和),实现镍、钴、镁元素的回收。“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,被氧化为。
下列说法错误的是
A. 滤渣1中有
B. 氧化的化学方程式为:
C. 混合气中体积分数过大时,氧化速率减小
D. 根据该流程可判断
14. 已知二氯乙酸的酸性比一氯乙酸强。常温下将同浓度的NaOH溶液分别滴加到等浓度的二氯乙酸和一氯乙酸溶液中,两溶液中pH与微粒浓度比值的对数的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ表示pH与的变化关系
B. 加水稀释二氯乙酸溶液,溶液中不变
C. 的数量级为
D. 浓度均为0.1mol/L的与混合溶液中,
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 某学习小组为了探究CH3COOH和CH3COONa的部分性质,室温下进行了如下实验。
【实验一】稀释醋酸并测定所得溶液浓度
(1)如图为冰醋酸(无水醋酸)在稀释过程中溶液的导电性变化关系图。
①在稀释过程中,a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是______点,pH最小的是______点。
②从b点到c点,溶液中的比值______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)取20.00mL稀释后的溶液,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定,重复实验,所消耗NaOH溶液的体积如下:
实验次数
1
2
3
4
所消耗NaOH溶液的体积/mL
20.05
20.00
18.40
19.95
则稀释后醋酸溶液的物质的量浓度为______。
【实验二】制备醋酸钠并探究其性质
(3)CH3COONa溶液可由醋酸和NaOH溶液反应得到。
①CH3COONa溶液呈______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
②CH3COONa在溶液中发生水解反应的离子方程式是______。
(4)将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液。
①溶液中有多种粒子,其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是______(写化学式)。
②溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=______。
16. 二硼化钛是一种高熔点、高硬度、电阻小的导电陶瓷材料,在工业领域具有广泛的应用。以高钛渣(主要含、、和,少量、)为原料制取的流程如图:
已知:
①高温易挥发;
②可溶于热的浓硫酸形成。
(1)为提高酸浸速率,可采取的措施是________________(写出一条即可);“酸浸”后的滤液中的阳离子有:、、______(填化学式,下同);“酸解”后滤渣的主要成分为___________。
(2)水解过滤后滤液pH值______(填“增大”、“减小”或“不变”),
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为,若反应消耗,则理论上同时消耗C的物质的量为______,实际制取得到的质量小于35kg,主要原因为________________。
(4)在湿空气中水解成白色的水凝胶,在军事上用作人造烟雾剂。用化学方程式表示该过程___________。
17. 氢能是人类未来的理想能源之一,硼氢化锂、硼氢化钠为近年来储氢材料领域的研究热点。
(1)LiH可作为野外供氢剂,向其中加水即可制取氢气。写出LiH和水反应方程式______。
(2)下图是体系放氢焓变示意图,则:
______。
(3)25℃时在掺杂了的纳米合金催化剂表面活性位点水解制氢的机理如图所示。下列说法错误的是______(填字母)。
A. 转化过程中,氢元素的化合价有-1价、0价和+1价
B. 该反应过程中仅是氧化产物
C. 通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率
D. 整个过程中出现了2种含硼微粒
(4)实验测定产品纯度的步骤如下:
步骤1:探究小组称取粗产品(杂质不参与反应),配成250mL溶液,量取2.50mL置于碘量瓶中,加入溶液32.00mL(过量),振荡60s,发生反应:。
步骤2:向充分反应的溶液加入过量的KI溶液,加硫酸调节至酸性,冷却后暗处放置数分钟。
反应方程式为:______。
步骤3:用标准溶液滴定至微黄色,加入几滴淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗标准溶液的体积为24.00mL,反应为。
该粗产品中的纯度为______。
(5)用如图所示装置电解可制,为了防止被氧化,则交换膜的种类为______离子交换膜(填“阳”或“阴”),写出阴极室的电极反应式:______。
18. 广泛存在于燃气及废水中,将其热分解或氧化有利于环境保护并回收硫资源。回答下列问题:
(1)当废气中浓度较低时,常用纯碱溶液吸收,反应可生成两种酸式盐,该反应的离子方程式为______。
(2)最新研究表明,在活性炭材料上搭载活性组分催化氧化,脱硫效果明显优于传统的吸附法。其反应机理如图所示,在水中浓度为0.34g/L。
①该温度下,一级电离常数数量级为______。
②该反应的总反应方程式为______。
③下列有关说法正确的是______(填字母)。
A.温度越高,反应速率越快,脱硫效果越好
B.水膜的酸性越强,脱硫效果一定越好
C.活性炭的作用为吸附剂和催化剂的载体
(3)利用废气制取的方法有多种。
①热化学硫碘循环法
已知循环反应如下:
写出气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式______。
②高温热分解法。
利用的热分解反应可生产。现将气体通入到压强为aMPa的恒压密闭容器中,在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。
温度升高时,混合气体的平均摩尔质量______(填“增大”、“减小”或“不变”)。温度为时,该反应的平衡常数______MPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示)。
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宣城市2024—2025学年度第一学期期末调研测试高二化学试题
本试卷分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,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卷上并将条形码粘贴在指定区域。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卷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,将答案写在答题卷上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ti-48 Sn-119
一、单选题(本大题共14小题,每小题3分,共42分)。
1. 《本草纲目拾遗》中描述“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝,……日久起销,用刀刮其销,……所刮下之销末,名铁线粉。”下列说法错误的是
A. “用刀刮其销所刮下之销末”说明其质地疏松
B. 铁线粉的主要成分是
C. 在海洋中铁主要发生吸氧腐蚀
D. 纳米级铁粉比铁丝更易与氧气反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.“用刀刮其销所刮下之销末”说明铁锈容易被刮落,可证明其质地疏松,A正确;
B.铁线粉为铁丝在海洋中腐蚀得到的铁锈,主要成分为,不是,B错误;
C.海洋中的海水为弱碱性环境,铁主要发生吸氧腐蚀,C正确;
D.纳米级铁粉的比表面积远大于铁丝,与氧气的接触面积更大,更易与氧气反应,D正确;
故选 B。
2. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 氨的合成 B. 塑料的老化 C. 食物的腐败 D. 金属的腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨的合成是工业生产氨的目标过程,反应速率增大可提高单位时间产率,对人类有益,A正确;
B.塑料老化会缩短塑料制品使用寿命,反应速率增大对人类有害,B错误;
C.食物腐败会导致食物变质无法食用,反应速率增大对人类有害,C错误;
D.金属腐蚀会造成金属材料损耗、设备损坏,反应速率增大对人类有害,D错误;
故选A。
3. 下列关于自发过程的说法中,正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是放热反应
B. 的反应均是自发进行的反应
C. 能够自发进行的反应一定是熵增的反应
D. 冰在室温下自动融化成水,这是熵增的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.能够自发进行的反应不一定是放热反应,部分吸热反应在高温下也可满足自发进行,A错误;
B.的反应若伴随熵减,高温下可能,无法自发进行,B错误;
C.能够自发进行的反应不一定是熵增的反应,熵减的放热反应在低温下可满足自发进行,C错误;
D.冰在室温下融化成水,固态变为液态,体系混乱度增大,属于熵增过程,D正确;
故选 D。
4. 已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。若断裂1molH-H、1molN≡N需要吸收的能量分别为436kJ、945.6kJ,则断裂1molN-H需要吸收的能量为
A. 391kJ B. 431kJ C. 649kJ D. 782kJ
【答案】A
【解析】
【详解】断裂1molN-H需要吸收的能量为x kJ,则根据 =反应物的键能之和-生成物的键能之和可知,945.6kJ/mol+3×436 kJ/mol-2×3x kJ/mol=-92.4kJ/mol,解得x=391,即断裂1molN-H需要吸收的能量为391 kJ,故选A。
5. 向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. 的电离程度增大
B. 增大
C. 的数目增多
D. 增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 稀释促进弱电解质电离、则的电离程度增大,A正确;
B.稀释促进电离、则数目及均减小,B不正确;
C.稀释促进电离、的数目增多,C正确;
D.稀释促进电离、数目减小、的数目增多,则增大,D正确;
答案选B。
6. 用电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中发生反应:最后以形式除去。已知,。下列说法中正确的是
A. 阳极反应为Fe-2e-=Fe3+
B. 电解过程中废水的pH不断减小
C. 电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成
D. 电路中每转移6 mol电子,最多有被还原
【答案】C
【解析】
【详解】A.阳极铁板为活性电极,优先失电子生成Fe2+,即阳极反应式为Fe-2e-=Fe2+,然后Fe2+被氧化为Fe3+,无法直接生成Fe3+,A错误;
B.处理过程中题干给出的氧化还原反应消耗H+,且阴极H+得电子生成H2也消耗H+,H+浓度降低,废水pH不断增大,B错误;
C.反应生成Fe3+,且溶液pH升高,由于Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cr(OH)3],Fe3+更易与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,C正确;
D.由阳极反应可知转移6 mol电子生成3 molFe2+,结合反应关系式,最多有被还原,D错误;
故答案为C。
7. 下列有关实验操作、实验现象、实验解释或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验解释或结论
A
在平衡体系中保持恒温恒容条件继续充入一定量
体系颜色变浅
反应物浓度增大,平衡向正向移动
B
向盛有溶液的试管中,依次滴入3滴等浓度的NaCl溶液、KI溶液、溶液
先产生白色沉淀,后转化为黄色沉淀,最后变为黑色沉淀
C
常温下,用广泛pH试纸测定0.1溶液的pH
溶液的pH=4
为二元酸
D
分别向盛有溶液和溶液的试管中,加入溶液,充分反应
溶液先褪色
浓度越大,化学反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒温恒容条件下向平衡体系充入,浓度瞬间增大,体系颜色先变深,虽平衡正向移动,但勒夏特列原理只能减弱浓度增大的趋势,最终浓度仍大于原平衡,颜色应比原平衡深,实验现象描述错误,A错误;
B.实验中溶液过量,滴加后仍有大量剩余,后续黄色、黑色均是过量直接与、反应生成,并非沉淀转化,无法比较大小,B错误;
C.溶液,说明可电离出,证明能发生两步电离,为二元酸,C正确;
D.探究浓度对反应速率的影响应控制单一变量,该实验中浓度、物质的量均不同,且物质的量大于反应所需量,反应后不会褪色,实验现象和设计均错误,D错误;
答案选C。
8. 下列实验操作能够达到实验目的的是
A.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
B.由制无水固体
C.吸收尾气中的氨气
D.根据铁电极表面有蓝色沉淀生成,判断铁电极未受保护
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,需用酸式滴定管盛装,图示为碱式滴定管排气泡的操作,不能达到实验目的,A错误;
B.直接加热蒸干溶液时,水解生成,且加热使产物挥发,促进水解完全,最终得到,灼烧还会分解为,无法得到无水,该实验操作不能达到实验目的,正确操作应在气流中加热脱水,B错误;
C.难溶于,导管插入下层可防止倒吸,气泡上浮进入上层水层时被水充分吸收,能达到吸收尾气的目的,C正确;
D.该装置为牺牲阳极的阴极保护法,比活泼作负极,作正极被保护,但向铁及附近滴入溶液时,Fe会与电离出的反应生成,与反应生成蓝色沉淀,不能说明铁电极未受保护,该实验设计逻辑错误,D错误;
故本题选C。
9. 常温下,下列溶液中离子一定能够大量共存的是
A. 能使甲基橙试液变红的溶液:、、、
B. 水电离出来的的溶液:
C. 通入足量后的溶液:、、、
D. 的溶液:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.能使甲基橙试液变红的溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,不能大量共存,A不符合题意;
B.水电离出的的溶液可能为酸性或碱性,若为酸性,,、会与反应生成弱酸甚至发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.通入足量后的溶液呈酸性,会与发生氧化还原反应生成,与生成沉淀,且会与结合生成弱电解质,不能大量共存,C不符合题意;
D.的溶液中,呈碱性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,D符合题意;
答案选D。
10. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,可以制备高纯PbO,从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应:
①
②
下列说法中错误的是
A. 上述过程中,是催化剂
B. Pb与反应生成的化学方程式为:
C. 向酸化的溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量,溶液变红
D. 铅酸蓄电池放电时,电池两电极的质量均减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中作为反应物被消耗,反应②中作为产物生成,总反应前后的质量和化学性质不变,符合催化剂的特征,A正确;
B.将反应①和反应②相加,消去中间产物、,可得总反应,B正确;
C.具有强氧化性,可将酸化溶液中的氧化为,遇溶液显红色,现象描述正确,C正确;
D.铅酸蓄电池放电时,负极失电子转化为,正极得电子转化为,两电极均生成相对分子质量更大的附着在电极表面,质量均增大,D错误;
11. 金属硫化物催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。其中在催化剂表面的吸附及分解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 题图所示的反应机理中,被氧化
D. 降低了反应的活化能
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应前气态物质的化学计量数之和为3,反应后为5,气体物质的量增大,体系混乱程度增大,因此,A错误;
B.对于题干所给反应,生成物浓度的乘积应位于分子,反应物浓度的乘积应位于分母,正确的平衡常数表达式为,原式分子、分母颠倒,B错误;
C.图中步骤Ⅱ由生成,H元素的化合价由+1价降低为0价,因此被还原,C错误;
D.是催化剂,能改变反应历程,提供活化能较低的反应途径,因此降低反应的活化能,D正确;
故选D。
12. 我国学者设计的可充电电池示意图如下。电池以KSn合金为负极,以碳纳米管复合材料为正极,电池反应为,其中生成的附着在正极上。下列说法错误的是
A. 放电时,内电路中电流由正极经酯基电解质流向负极
B. 放电时,正极反应为
C. 充电时,每生成时,阴极质量增加156g
D. 碳纳米管复合材料有助于对的吸附
【答案】A
【解析】
【详解】A.放电时内电路电流方向与阳离子移动方向一致,则图中由负极移向正极,故内电路电流应由负极经电解质流向正极,A错误;
B.放电时正极得电子发生还原反应,结合迁移过来的生成和,电极反应式正确,B正确;
C.充电时总反应为,生成时转移电子,阴极反应为,每转移电子阴极增加的质量,转移电子时增加质量为,C正确;
D.碳纳米管比表面积大,可增强对的吸附能力,D正确;
故选A。
13. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和),实现镍、钴、镁元素的回收。“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸,被氧化为。
下列说法错误的是
A. 滤渣1中有
B. 氧化的化学方程式为:
C. 混合气中体积分数过大时,氧化速率减小
D. 根据该流程可判断
【答案】D
【解析】
【分析】起始原料为含、、、、、的镍钴矿硫酸浸取液,回收目标为镍、钴、镁元素。氧化环节用石灰乳调pH=4,通入与空气的混合气生成强氧化性的,被氧化为沉淀,同时被氧化为,pH=4时完全沉淀为,故滤渣1含、。氧化后滤液加先沉钴镍,钴、镍离子转化为氢氧化物沉淀为滤渣2,此时镁离子仍留在滤液中,后续滤液再加沉镁,镁离子转化为氢氧化物沉淀为滤渣3。
【详解】A.氧化环节被氧化为,pH=4时完全沉淀为,故滤渣1中有,A正确;
B.被氧化为,元素化合价从+2升高到+4,中过氧键的元素化合价从-1降低到-2,配平得到反应,电荷原子均守恒,B正确;
C.混合气中体积分数过大时,过量具有还原性,会消耗体系中的强氧化性,导致氧化速率减小,C正确;
D.流程中先加沉钴镍,后加沉镁,说明相同浓度下比更容易形成氢氧化物沉淀,故,D错误;
故选 D。
14. 已知二氯乙酸的酸性比一氯乙酸强。常温下将同浓度的NaOH溶液分别滴加到等浓度的二氯乙酸和一氯乙酸溶液中,两溶液中pH与微粒浓度比值的对数的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ表示pH与的变化关系
B. 加水稀释二氯乙酸溶液,溶液中不变
C. 的数量级为
D. 浓度均为0.1mol/L的与混合溶液中,
【答案】B
【解析】
【分析】对于一元弱酸,电离常数,变形可得。二氯乙酸酸性强于一氯乙酸,故,对应。当相同时,越小,对应溶液越小,因此下方曲线II对应二氯乙酸的与的变化关系,上方曲线I对应一氯乙酸的与的变化关系。当时,,结合图像可得,。
【详解】A.曲线I对应酸性更弱的一氯乙酸的与的变化关系,A错误;
B.将比值变形可得,温度不变时、均为常数,故加水稀释该比值不变,B正确;
C.,则,数量级为,C错误;
D.的电离常数,的水解常数,电离程度大于水解程度,等浓度的与混合溶液呈酸性,,D错误;
故选 B。
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 某学习小组为了探究CH3COOH和CH3COONa的部分性质,室温下进行了如下实验。
【实验一】稀释醋酸并测定所得溶液浓度
(1)如图为冰醋酸(无水醋酸)在稀释过程中溶液的导电性变化关系图。
①在稀释过程中,a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是______点,pH最小的是______点。
②从b点到c点,溶液中的比值______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)取20.00mL稀释后的溶液,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定,重复实验,所消耗NaOH溶液的体积如下:
实验次数
1
2
3
4
所消耗NaOH溶液的体积/mL
20.05
20.00
18.40
19.95
则稀释后醋酸溶液的物质的量浓度为______。
【实验二】制备醋酸钠并探究其性质
(3)CH3COONa溶液可由醋酸和NaOH溶液反应得到。
①CH3COONa溶液呈______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
②CH3COONa在溶液中发生水解反应的离子方程式是______。
(4)将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液。
①溶液中有多种粒子,其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是______(写化学式)。
②溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=______。
【答案】(1) ①. c ②. b ③. 增大
(2)0.1000 mol/L
(3) ①. 碱性 ②. CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(4) ①. 和 ②. 0.006 mol
【解析】
【小问1详解】
①已知稀释对弱电解质的电离起促进作用,即电解质浓度越小,电离程度越大,在稀释过程中,a、b、c三点对应的溶液中,由题干图像信息可知,CH3COOH的电离程度最大的是c点,b点的导电能力最强,说明溶液中H+、CH3COO-浓度最大,即pH最小的是b点;
②由题干图像信息可知,从b点到c点,溶液中自由移动的离子浓度逐渐减小,即溶液中H+浓度减小,则溶液中=,温度不变Ka不变,即的比值增大;
【小问2详解】
由题干表中数据可知,第3组数据误差太大舍去,即平均消耗的NaOH溶液的体积为:V==20.00 mL,则稀释后醋酸溶液的物质的量浓度为=0.1000 mol/L;
【小问3详解】
①CH3COONa是强碱弱酸盐,由于CH3COO-水解使得CH3COONa溶液呈碱性;
②CH3COONa在溶液中发生水解反应的离子方程式是CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
【小问4详解】
①由物料守恒可知,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.010 mol,溶液中有多种粒子,其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是CH3COO-、CH3COOH;
②由电荷守恒可知,混合后溶液中有n(CH3COO-)+n(OH-)+n(Cl-)=n(H+)+n(Na+),即溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010 mol-0.004 mol=0.006 mol。
16. 二硼化钛是一种高熔点、高硬度、电阻小的导电陶瓷材料,在工业领域具有广泛的应用。以高钛渣(主要含、、和,少量、)为原料制取的流程如图:
已知:
①高温易挥发;
②可溶于热的浓硫酸形成。
(1)为提高酸浸速率,可采取的措施是________________(写出一条即可);“酸浸”后的滤液中的阳离子有:、、______(填化学式,下同);“酸解”后滤渣的主要成分为___________。
(2)水解过滤后滤液pH值______(填“增大”、“减小”或“不变”),
(3)“热还原”中发生反应的化学方程式为,若反应消耗,则理论上同时消耗C的物质的量为______,实际制取得到的质量小于35kg,主要原因为________________。
(4)在湿空气中水解成白色的水凝胶,在军事上用作人造烟雾剂。用化学方程式表示该过程___________。
【答案】(1) ①. 粉碎高钛渣,适当升温,适当增大盐酸浓度(合理答案均可) ②. 、、 ③.
(2)减小 (3) ①. 2500 mol ②. 高温易挥发(合理答案均可)
(4)
【解析】
【分析】工业上以高钛渣(主要含、、和,少量、)为原料制取,加稀盐酸溶解并除去、CaO、MgO、,剩余固体中含有、;固体中加浓硫酸溶解,形成,而不与浓硫酸反应,同时酸浸阶段生成的会和浓硫酸反应生成微溶的,二者共同构成酸解的滤渣被分离;加萃取剂萃取,水解生成,脱水后在电弧炉中与和C发生“热还原”反应生成和CO,据此分析解题。
【小问1详解】
为提高“酸浸”的浸出率,可采取的措施为:粉碎高钛渣,增大反应物的接触面积或者适当加热、搅拌等;稀盐酸酸浸时,、CaO、MgO、均和盐酸反应,分别生成、、、,加上过量盐酸的,即为滤液阳离子;由分析可知,酸解后滤渣的主要成分为。
【小问2详解】
水解过程为,反应生成大量,溶液酸性增强,因此pH减小。
【小问3详解】
的摩尔质量为,的物质的量为,根据反应方程式的计量比,因此消耗C的物质的量为;高温易挥发,热还原的高温环境下部分挥发损耗,反应物不能完全转化,因此实际得到的质量小于理论值。
【小问4详解】
水解生成和HCl,根据元素守恒配平即可得到化学方程式:。
17. 氢能是人类未来的理想能源之一,硼氢化锂、硼氢化钠为近年来储氢材料领域的研究热点。
(1)LiH可作为野外供氢剂,向其中加水即可制取氢气。写出LiH和水反应方程式______。
(2)下图是体系放氢焓变示意图,则:
______。
(3)25℃时在掺杂了的纳米合金催化剂表面活性位点水解制氢的机理如图所示。下列说法错误的是______(填字母)。
A. 转化过程中,氢元素的化合价有-1价、0价和+1价
B. 该反应过程中仅是氧化产物
C. 通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率
D. 整个过程中出现了2种含硼微粒
(4)实验测定产品纯度的步骤如下:
步骤1:探究小组称取粗产品(杂质不参与反应),配成250mL溶液,量取2.50mL置于碘量瓶中,加入溶液32.00mL(过量),振荡60s,发生反应:。
步骤2:向充分反应的溶液加入过量的KI溶液,加硫酸调节至酸性,冷却后暗处放置数分钟。
反应方程式为:______。
步骤3:用标准溶液滴定至微黄色,加入几滴淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗标准溶液的体积为24.00mL,反应为。
该粗产品中的纯度为______。
(5)用如图所示装置电解可制,为了防止被氧化,则交换膜的种类为______离子交换膜(填“阳”或“阴”),写出阴极室的电极反应式:______。
【答案】(1)
(2) (3)BD
(4) ①. ②. 50.00%(50.0%、50%也可)
(5) ①. 阳 ②.
【解析】
【小问1详解】
LiH中H元素化合价为-1价,与水中+1价H发生归中反应生成H₂,同时生成LiOH,配平得到反应式为。
【小问2详解】
根据焓变示意图,得到三个分步反应:
根据盖斯定律,将三个反应相加得到目标反应,对应焓变。
【小问3详解】
A.中H为-1价,、中H为+1价,中H为0价,氢元素化合价有-1价、0价和+1价,A正确。
B.由-1价H被氧化和+1价H被还原生成,既是氧化产物又是还原产物,B错误。
C.催化剂的用量和表面积会影响反应速率,可通过控制催化剂的用量和表面积控制氢气的产生速率,C正确。
D.反应过程中含硼微粒有、、、、等,种类超过2种,D错误。
故选BD。
【小问4详解】
① 酸性条件下,与发生归中反应生成,配平得到反应式为。
② 总加入的物质的量为。
滴定消耗的物质的量为。
根据反应,生成的的物质的量为。
根据反应,过量的的物质的量为。
与反应的的物质的量为。
根据反应,2.50mL溶液中的物质的量为。
250mL溶液中的物质的量为。
的摩尔质量为,质量为。
样品中的纯度为。
【小问5详解】
① 电解装置中阳极区放电生成等氧化性物质,为防止阴极生成的被氧化,需阻止还原性阴离子向阳极迁移,选择阳离子交换膜,允许通过平衡电荷。
② 阴极得电子生成,结合碱性环境配平,电极反应式为。
18. 广泛存在于燃气及废水中,将其热分解或氧化有利于环境保护并回收硫资源。回答下列问题:
(1)当废气中浓度较低时,常用纯碱溶液吸收,反应可生成两种酸式盐,该反应的离子方程式为______。
(2)最新研究表明,在活性炭材料上搭载活性组分催化氧化,脱硫效果明显优于传统的吸附法。其反应机理如图所示,在水中浓度为0.34g/L。
①该温度下,一级电离常数数量级为______。
②该反应的总反应方程式为______。
③下列有关说法正确的是______(填字母)。
A.温度越高,反应速率越快,脱硫效果越好
B.水膜的酸性越强,脱硫效果一定越好
C.活性炭的作用为吸附剂和催化剂的载体
(3)利用废气制取的方法有多种。
①热化学硫碘循环法
已知循环反应如下:
写出气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式______。
②高温热分解法。
利用的热分解反应可生产。现将气体通入到压强为aMPa的恒压密闭容器中,在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。
温度升高时,混合气体的平均摩尔质量______(填“增大”、“减小”或“不变”)。温度为时,该反应的平衡常数______MPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. C
(3) ①. ②. 减小 ③.
【解析】
【小问1详解】
纯碱为,与反应生成两种酸式盐,即和;根据电荷守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为。
【小问2详解】
①的摩尔质量为,其浓度。由图可知,水膜中,则一级电离常数,故数量级为;
②由图示反应机理可知,反应物为和,生成物为和,总反应方程式为。
③A.温度过高会导致气体溶解度下降,且可能使催化剂失去活性,脱硫效果不一定好,A错误;
B.水膜酸性越强,会抑制的电离,降低浓度,影响后续氧化,脱硫效果不一定好,B错误;
C.活性炭具有较大的比表面积,能吸附气体,且搭载了活性组分,故起吸附剂和催化剂载体的作用,C正确;
故选C。
【小问3详解】
①根据盖斯定律,将已知三个热化学方程式相加即可得到目标反应:,其。
②由图可知,温度升高,的转化率增大,说明平衡正向移动。正反应是气体分子数增大的反应,气体总质量不变,总物质的量增大,根据可知,混合气体的平均摩尔质量减小。时,的转化率为,则转化的为;列出三段式:,平衡时气体总物质的量为;各气体的分压为:,,;平衡常数。
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