内容正文:
2025年1月葫芦岛市普通高中期末考试
高二化学
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生须在答题卡和试题卷上规定的位置,准确填写本人姓名、准考证号,并核对条形码上的信息。确认无误后,将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
2.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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内,超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Ba:137
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B. 制造焊锡时,把铅加入锡,形成原电池,从而增加锡的抗腐蚀能力
C. 盐碱地(含NaCl、)不利于农作物生长,施加适量石膏可以降低土壤的碱性
D. 生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判据为,当焓减、熵减时,低温下反应也可自发进行,因此能自发的反应不一定是熵增过程,A错误;
B.金属活动性,形成原电池时作负极,会加快锡的腐蚀,B错误;
C.盐碱地中水解使溶液显碱性:,施加石膏(主要成分为)时,与反应生成沉淀,使浓度降低,水解平衡左移,浓度减小,土壤碱性降低,C正确;
D.电解食盐水制取消毒液是利用电解原理,生成的与阴极区的反应得到,与盐类水解无关,D错误;
故选C。
2. 反应用于合成,下列说法不正确的是
A. 的空间构型为三角锥形 B. Cl原子中3p电子的电子云轮廓图:
C. NaCl属于离子晶体 D. 和之间可以形成氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心原子价层电子对数为,含有1对孤电子对,空间构型为三角锥形,A正确;
B.轨道的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形,题图所示球形是轨道的电子云形状,不是原子3p电子的电子云轮廓图,B错误;
C.由和通过离子键结合而成,属于离子晶体,C正确;
D.中的、中的电负性较大且存在孤电子对,二者分子之间可以形成氢键,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
C. 的核外电子排布式:
D. 中子数为17的氯原子:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,选项中的模型为含1对孤电子对的四面体形,A错误;
B.基态原子价层电子排布为,轨道表示式为,B错误;
C.核外有18个电子,正确核外电子排布式为,C错误;
D.氯原子质子数为17,中子数为17时质量数为,核素符号为,D正确;
故答案选D。
4. 下列说法中不正确的是
A. 已知 ,则白锡更稳定
B. 只有活化分子之间发生的碰撞才可能是有效碰撞
C. 升高温度,使单位体积内活化分子数增多,因而反应速率加快
D. 对于且一定条件下能自发进行的化学反应,其
【答案】A
【解析】
【详解】A.能量越低越稳定,所以灰锡更稳定,A错误;
B.当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞,B正确;
C.升高温度,反应物分子能量增加,可使反应物分子中活化分子的百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增加,因而化学反应速率加快,C正确;
D.对于ΔH>0且能自发进行的化学反应,则ΔH-T△S<0,即,D正确;
故选A。
5. 下列关于能层与能级的说法中正确的是
A. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不等于该能层序数
B. 同一原子中,电子云形状相同的不同能级,其电子能量不相同
C. 同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D. 多电子原子中,同一能层上的每个电子的能量一定不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.任一能层的能级总是从能级开始,且能级数等于该能层序数,A错误;
B.同一原子中,电子云形状相同的不同能级,对应能级种类相同(如均为能级、均为能级),能层越大能量越高,因此电子能量不相同,B正确;
C.能级只有1个轨道,最多容纳2个电子,与所在能层无关,因此不同能层的能级所能容纳的最多电子数相同,C错误;
D.多电子原子中,同一能层的同一能级上的电子能量相同,因此同一能层上的电子能量可能相同,D错误;
故选B。
6. 一定温度下,A(g)和B(g)在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 前10 min内的平均反应速率
C. 该温度时,反应的平衡常数
D. 平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向逆反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.前10 min内,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故,解得,A正确;
B.前10 min内,,B错误;
C.平衡时,,,,平衡常数,C正确;
D.该反应正反应为气体分子数增大的反应,压缩容器体积压强增大,平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动,D正确;
故选B。
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 泡沫灭火器的工作原理:
B. 甲烷的燃烧:
C. 的水解:
D. 将溶液与过量的NaOH溶液混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器的反应试剂是硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:,A正确;
B.甲烷的燃烧是放热反应,<0,则 ,B错误;
C.在水溶液中水解产生H2CO3和OH-,离子方程式为:,C错误;
D.由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3,将溶液与过量的NaOH溶液混合生成Mg(OH)2,离子方程式为:,D错误;
故选A。
8. 上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[ ]的反应历程如下图所示:
下列说法正确的是
A. 该反应的焓变:
B. 催化乙烯加氢效果较好的催化剂是
C. 稳定性:过渡态1>过渡态2
D. 催化剂可以改变速率,但不能改变平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,由题干图示反应物、生成物的总能量可知,故A错误;
B.由图可知,对应的活化能小,则催化效果好,故B错误;
C.由图可知,过渡态1所处状态能量高于状态2,两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2,则稳定性:过渡态1<过渡态2,故C错误;
D.催化剂只能改变反应历程,降低反应活化能,加快反应速率,但不影响平衡移动,故D正确;
故选D。
9. 常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 的溶液中,由水电离出来的
B. 的溶液与的溶液中,水的电离程度相同
C. 将的溶液与的溶液等体积混合,所得溶液的
D. 的溶液与的溶液混合后呈中性,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.的溶液中,,,全部来自水的电离,则由水电离出来的,A项错误;
B.溶液由于水解促进水的电离,水的电离程度大于纯水,而溶液电离出抑制水的电离,水的电离程度小于纯水,故两溶液中水的电离程度不同,B项错误;
C.的溶液的物质的量的浓度大于的溶液的物质的量的浓度,等体积混合,过量,故溶液显酸性,,C项错误;
D.混合后溶液呈中性,根据电荷守恒,,可知,D项正确;
故选:D。
10. 铜的某种配合物A的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态的价电子排布式为:
B. 配合物A中配位原子为N和O
C. 配合物A中C、N、O原子的杂化方式完全相同
D. 配合物A中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为:N、O、H、C
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子价电子排布为,失去2个电子得到,价电子排布式为,A正确;
B.由配合物结构可知,与N、O原子形成配位键,N、O可提供孤电子对,为配位原子,B正确;
C.配合物中存在氨基、碳氧双键、亚甲基,碳原子的杂化方式为sp2、sp3,氮原子的杂化方式为sp3,氧原子的杂化方式为sp2、sp3,C错误;
D.配合物中的非金属元素为C、H、N、O,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,H的第一电离能大于C,则第一电离能顺序为,D正确;
故选C。
11. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.电解精炼铜
B.测定NaClO溶液的pH
C.探究浓度对化学反应速率的影响
D.蒸发溶液制固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时粗铜作阳极接电源正极,精铜作阴极接电源负极,图示电流流向表明粗铜为阳极、精铜为阴极,装置符合要求,A正确;
B.具有强氧化性,会漂白试纸,无法用试纸测定其溶液,B错误;
C.与反应生成和,无明显实验现象,无法判断反应速率快慢,不能探究浓度对反应速率的影响,C错误;
D.溶液中存在水解平衡,且易挥发,加热蒸发时水解平衡正向移动,得到固体,氢氧化铁固体加热分解得到氧化铁,无法得到固体,D错误;
故选A。
12. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 石灰岩经过千百万年的积聚形成钟乳石、石笋
B. 实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
C. 工业生产硫酸的过程中使用过量空气以提高的转化率
D. 反应达平衡后,加压使混合气体颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.在自然界中,溶有二氧化碳的雨水,会使石灰石构成的岩层部分溶解,使碳酸钙转变成可溶性的碳酸氢钙。溶有较多碳酸氢钙的水从溶洞顶部滴落到洞底时,由于水分蒸发或者压强减小,以及温度变化,水中的碳酸氢钙会分解析出碳酸钙沉淀,这些沉淀经过千百年的聚集,渐渐形成了钟乳石、石笋等,能用平衡移动原理来解释,故A不选;
B.氯水中存在,饱和食盐水中氯离子浓度大,增大氯离子浓度,平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,能用平衡移动原理来解释,故B不选。
C.由可知,增加氧气的量可使平衡正向移动,可提高二氧化硫的转化率,能用平衡移动原理来解释,故C不选;
D.反应是反应前后气体体积不变的反应。当反应达平衡后,对容器进行压缩,容器的容积减小,气体物质浓度增大,混合气体颜色变深,但化学平衡没有发生移动,不能用平衡移动原理来解释,故D选。
答案选D
13. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
编号
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向a,b两支试管中各加入溶液,分别滴入溶液和溶液各5滴
a中产生气泡速率快于b
的催化效果好于
B
向盛有溶液中滴加几滴0.1 mol/L NaCl溶液,再加入几滴0.1 mol/L KI溶液
先得到白色沉淀,后变为黄色沉淀
C
常温下,等体积等pH的HA、HB两种酸溶液分别与足量锌反应
相同时间内,HB收集到的多
酸性强弱:HA大于HB
D
向1 mL 0.5 mol/L KI溶液中加入溶液,充分反应后滴加KSCN溶液
溶液变红色
与反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,两组实验中硫酸铜溶液和氯化铁溶液的阳离子和阴离子都不同,由探究实验变量唯一化的原则可知,题给实验无法证明铁离子的催化效果好于铜离子,A错误;
B.向过量的硝酸银溶液中,先后滴入氯化钠溶液和碘化钾溶液,实验中只存在沉淀的生成过程,未发生沉淀转化,所以题给实验无法比较氯化银和碘化银的溶度积大小,B错误;
C.等体积等pH的酸溶液,酸的酸性越弱,浓度越大,与足量锌反应时,氢离子浓度变化越小,反应速率越快,相同时间内生成氢气越多;由题意可知,与足量锌反应时,相同时间内,HB收集到的氢气多,所以HA的酸性大于HB,C正确;
D.由题意可知,实验中氯化铁溶液过量,无论反应是否可逆,反应后均有剩余铁离子,滴加硫氰化钾溶液都会变红,所以题给实验无法证明该反应是可逆反应,D错误;
故选C。
14. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
B. 向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
C. 向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
D. 将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.向盐酸中加入氨水至中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Cl-)=c(NH4+),则=1,故A错误;
B.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,由于温度不变,两种物质的Ksp不变,溶液,溶液中不变,故B正确;
C.向 0.1mol⋅L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,CH3COOH的电离程度增大,导致溶液中CH3COOH的数目减少.H+的数目增大,同一溶液中体积相同,则溶液中的比值增大,故C错误;
D.将CH3COONa 溶液从20℃升温至30℃,CH3COO-的水解程度增大,其水解平衡常数增大,导致=的比值减小,故D错误;
故选:B。
15. 高效率新型光催化钠离子电池是一种二次电池,放电时工作原理如图所示。电池中填充固体电解质,用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法错误的是
A. 放电时,光催化电极为正极
B. 放电时,通过离子交换膜移向石墨电极
C. 放电时,电池中总反应式为
D. 光照时,石墨电极发生的电极方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】从工作原理图中可看出放电时,失去电子转化为,石墨电极为负极,光催化电极为正极,据此分析解答;
【详解】A. 由上述分析可知,放电时,光催化电极为正极,A项正确;
B.放电时,阳离子通过离子交换膜移向正极,B项错误;
C.放电时,电池中总反应式为,C项正确;
D.光照时是充电过程,石墨电极为阴极,发生的电极方程式为,D项正确;
故选:B。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 二甲醚()可作为替代化石燃料的洁净液体燃料,以CO和为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
编号
热化学方程式
化学平衡常数
①
②
③
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应为: ,该反应________,化学平衡常数________(用含、、的代数式表示)。
(2)下列措施中,能提高产率的有________。(填序号)
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强 D.通入水蒸气 E.改用高效催化剂
(3)原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。新工艺中反应③的发生提高了的产率,原因是____________________________。
(4)在直接以二甲醚为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)AC (3)反应③消耗了反应②中的产物,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高的产率
(4)
【解析】
【小问1详解】
将反应①扩大为原来的2倍后,与反应②、③相加,恰好消去中间物质甲醇和水蒸气,得到题给总反应。根据盖斯定律,;同温度下,反应式的化学计量数扩大为原来的2倍时,平衡常数变为原来的平方,反应式相加时平衡常数相乘,所以;
【小问2详解】
A.CO是总反应的反应物,使用过量的CO可使平衡向正反应方向移动,二甲醚的产率提高,A正确;
B.由小问(1)可知,总反应的正反应为放热反应,升高温度使平衡向逆反应方向移动,二甲醚的产率降低,B错误;
C.总反应左、右两侧气体的化学计量数之和分别为6和2,增大压强使平衡向气体物质的量减小的正反应方向移动,二甲醚的产率提高,C正确;
D.水蒸气是反应②的生成物,通入水蒸气使反应②的平衡向逆反应方向移动,不利于二甲醚的生成,D错误;
E.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡常数和平衡组成,因此改用高效催化剂不能提高二甲醚的平衡产率,E错误;
故选AC;
【小问3详解】
反应③消耗反应②生成的水蒸气,使反应②中水蒸气的浓度减小,反应②的平衡向正反应方向移动,生成的二甲醚增多,因此二甲醚的产率提高;
【小问4详解】
二甲醚中两个碳元素的化合价均由−2价升高到+4价,每个碳原子失去6个电子,1个二甲醚分子共失去12个电子。根据碳、氢、氧原子守恒和电荷守恒配平,负极反应式为。
17. 前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大,其中元素X的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道,且这三种轨道中的电子数相同;元素Y的2p轨道有3个未成对电子,元素Z的基态原子的2p轨道有1个成对电子,M是第4周期核外未成对电子数最多的元素,元素Q位于周期表VIII族,是应用最广泛的金属。请用化学符号回答下列问题:
(1)基态Q原子的核外电子排布式为__________________。
(2)X、Z的简单气态氢化物中沸点高的化学式为________,主要原因是_______________________。
(3)化合物中Z原子的杂化方式为________。
(4)中与键数目之比为________。
【答案】(1)或
(2) ①. ②. 能形成分子间氢键
(3)
(4)
【解析】
【分析】本题为元素推断与结构综合题。突破口:由X的基态原子三种能量不同的原子轨道上电子数相同(1s22s22p2)确定X为C;由Y的2p轨道有3个未成对电子确定Y为N;由Z的基态原子2p轨道有1个成对电子确定Z为O;由第4周期核外未成对电子数最多确定M为Cr(3d54s1);由位于第Ⅷ族且应用最广泛的金属确定Q为Fe。
【小问1详解】
Q是位于第4周期第Ⅷ族、应用最广泛的金属,故Q为Fe。基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,可简写为[Ar]3d64s2。
【小问2详解】
X、Z的简单气态氢化物分别为CH4和H2O。H2O分子间能形成氢键,而CH4分子间只存在范德华力,氢键使分子间作用力增强,故H2O的沸点高于CH4。
【小问3详解】
化合物H2Z2为H2O2,其中每个O原子与1个H原子和1个O原子形成2个σ键,还含有2对孤电子对,价层电子对数为4,故O原子的杂化方式为sp3。
【小问4详解】
XZ2为CO2,其结构式为O=C=O,1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键,σ键与π键数目之比为1:1。
18. 草酸(,属于二元弱酸)在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)下列能证明为弱酸的方案是________(填字母)。
A.室温下,取的溶液,测其
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡
C.标准状况下,取溶液与足量锌粉反应,产生
(2)写出草酸的电离方程式:__________________。
(3)如图是利用一定物质的量浓度的标准溶液滴定某未知浓度的草酸溶液的示意图和滴定前、后盛放溶液的滴定管中液面的位置。已知滴定原理为。
①仪器A的名称是_____________。
②取用标准溶液滴定前需排放装有高锰酸钾溶液的滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为_____________(填选项字母)。
A. B. C. D.
③滴定终点的现象是___________________________。
④溶液的体积读数:滴定前读数为________mL。
(4)若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果将______(填“偏高”“偏低”或“无影响”);标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视则测定结果将______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)A (2)
(3) ①. 酸式滴定管 ②. C ③. 滴加最后半滴溶液,溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ④. 0.80
(4) ①. 偏高 ②. 偏高
【解析】
【小问1详解】
A.若的是二元强酸,完全电离后,对应,现在测得,说明未完全电离,可证明是弱酸,A正确;
B.草酸和碳酸钠反应产生气泡,只能证明草酸酸性强于碳酸,无法说明草酸是弱酸,B错误;
C.草酸是二元酸,无论强弱,溶液中,和足量Zn反应都按的计量关系生成,即产生标准状况下,该现象不能证明草酸部分电离,C错误;
故选A。
【小问2详解】
草酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,以一级电离为主,电离方程式为。
【小问3详解】
①由实验装置图可知,仪器A为酸式滴定管,溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此使用酸式滴定管;
②酸式滴定管排气泡的正确操作是:右手握住滴定管上端,倾斜滴定管约30°,左手迅速打开活塞,使溶液快速流出,排出尖嘴处气泡,对应图示C,故选C;
③本身有紫红色,滴定前草酸溶液无色,滴定终点时过量的微量会使溶液显浅紫红色,且半分钟内不褪色,无需额外指示剂;
④ 滴定管精度为0.01mL,滴定前凹液面最低处对应读数为0.80mL。
【小问4详解】
滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,气泡体积被计入消耗的标准液体积,导致测得的标准液体积偏大,最终测定结果偏高;滴定前俯视读数,初始读数偏小;滴定后仰视读数,终点读数偏大,计算得到的标准液消耗体积偏大,测定结果偏高。
19. 硫化氢普遍存在于石油化工、煤化工排放的废气中,不仅危害人体健康,还会腐蚀设备。常用吸附氧化法、生物降解法、电化学法等多种方法处理硫化氢。
(1)生物降解法。原理为、。硫杆菌存在时,被氧化的速率是无菌时的倍,该菌的作用是____________________________。该反应必须在适宜的温度下,才能有利于反应的进行,其原因可能是___________________________。
(2)电化学法。利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的,可实现硫元素的回收。电极甲上发生的电极反应为___________________________。当有11 mol参与反应,则有___________mol由负极区进入正极区。
(3)吸附氧化法。可用表面喷淋水的活性炭吸附氧化,其反应原理如图所示。该方法的总反应化学方程式为___________________________。
【答案】(1) ①. 作催化剂(或降低反应的活化能) ②. 适宜的温度下,硫杆菌的活性最强,催化效果好[温度过低,反应速率太慢,温度过高,蛋白质变性(或硫杆菌失去活性),反应速率会下降也可]
(2) ①. ②. 22
(3)
【解析】
【小问1详解】
硫杆菌能使被氧化的速率大幅提升,说明其在反应中起催化剂的作用,通过降低反应的活化能来加快反应速率,答案为作催化剂(或降低反应的活化能);
硫杆菌作为微生物,其活性受温度影响较大:温度过低时,催化活性低,反应速率慢;温度过高时,会导致蛋白质变性,使硫杆菌失去活性,反应速率反而下降,因此该反应必须在适宜的温度下进行,答案为适宜的温度下,硫杆菌的活性最强,催化效果好[温度过低,反应速率太慢,温度过高,蛋白质变性(或硫杆菌失去活性),反应速率会下降也可];
【小问2详解】
根据图示,电极甲上转化为,发生失去电子的氧化反应,电极甲为原电池的负极,其电极反应式为;
根据电极反应式计算,每消耗2 mol,生成4 mol,为维持电荷守恒,生成的 会通过质子固体电解质膜进入正极区,因此,当有11 mol参与反应时,由负极区进入正极区的的物质的量为,答案为22;
【小问3详解】
由图可知,气体和气体进入活性炭表面的水膜中发生反应, 最终被氧化生成单质,被还原最终结合生成,该过程的总反应即为硫化氢与氧气反应生成硫单质和水,化学方程式为。
20. 工业上以铬铁矿(,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠()的工艺流程如图所示,回答下列问题:
(1)焙烧的目的是将转化为,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时提前将铬铁矿粉碎,目的是___________________________。
(2)滤渣1的主要成分为___________,矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时,可认为已除尽。中和时pH的理论范围为___________;酸化时的离子反应方程式为___________________________。
(3)操作X有___________,过滤,在上述流程中循环利用的物质除了以外,还有___________。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2) ①. ②. ③.
(3) ①. 蒸发浓缩,冷却结晶 ②.
【解析】
【分析】起始原料为铬铁矿,主要成分为,含、氧化物杂质,目标产物为。焙烧环节通入、加入纯碱,将转化为,、氧化物转化为可溶性钠盐,元素被氧化为不溶性的。水浸取环节,不溶的作为滤渣1分离。加硫酸中和环节调节pH,将、的可溶性盐转化为沉淀作为滤渣2除去,同时保证留在溶液中。再加硫酸酸化,将转化为,蒸发结晶分离出副产品后,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到目标产物,母液中的可循环利用。
【小问1详解】
焙烧前将铬铁矿粉碎,可增大固体反应物与、纯碱的接触面积,加快焙烧反应速率,使反应更充分。
【小问2详解】
焙烧时中+2价被氧化为+3价,生成铁的氧化物,水浸时该氧化物不溶于水,故滤渣1主要成分为。
当溶液中可溶性组分浓度时认为已除尽,对应。结合图像可知,时,的,已完全沉淀;时,的,已完全沉淀,同时该pH范围内的浓度也低于,且浓度较高未发生沉淀,故中和时pH的理论范围为。
酸化时,与反应转化为,离子方程式为。
【小问3详解】
从溶液中获得带结晶水的晶体,需采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,再过滤得到产品,故操作X为蒸发浓缩,冷却结晶。
流程中酸化环节加入,蒸发结晶、冷却结晶后分离出产品的母液中含有未反应的,可返回酸化工序循环使用,故循环利用的物质还有。
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2025年1月葫芦岛市普通高中期末考试
高二化学
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生须在答题卡和试题卷上规定的位置,准确填写本人姓名、准考证号,并核对条形码上的信息。确认无误后,将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
2.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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内,超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Ba:137
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
B. 制造焊锡时,把铅加入锡,形成原电池,从而增加锡的抗腐蚀能力
C. 盐碱地(含NaCl、)不利于农作物生长,施加适量石膏可以降低土壤的碱性
D. 生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
2. 反应用于合成,下列说法不正确的是
A. 的空间构型为三角锥形 B. Cl原子中3p电子的电子云轮廓图:
C. NaCl属于离子晶体 D. 和之间可以形成氢键
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
C. 的核外电子排布式:
D. 中子数为17的氯原子:
4. 下列说法中不正确的是
A. 已知 ,则白锡更稳定
B. 只有活化分子之间发生的碰撞才可能是有效碰撞
C. 升高温度,使单位体积内活化分子数增多,因而反应速率加快
D. 对于且一定条件下能自发进行的化学反应,其
5. 下列关于能层与能级的说法中正确的是
A. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不等于该能层序数
B. 同一原子中,电子云形状相同的不同能级,其电子能量不相同
C. 同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D. 多电子原子中,同一能层上的每个电子的能量一定不同
6. 一定温度下,A(g)和B(g)在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 前10 min内的平均反应速率
C. 该温度时,反应的平衡常数
D. 平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向逆反应方向移动
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 泡沫灭火器的工作原理:
B. 甲烷的燃烧:
C. 的水解:
D. 将溶液与过量的NaOH溶液混合:
8. 上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[ ]的反应历程如下图所示:
下列说法正确的是
A. 该反应的焓变:
B. 催化乙烯加氢效果较好的催化剂是
C. 稳定性:过渡态1>过渡态2
D. 催化剂可以改变速率,但不能改变平衡转化率
9. 常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 的溶液中,由水电离出来的
B. 的溶液与的溶液中,水的电离程度相同
C. 将的溶液与的溶液等体积混合,所得溶液的
D. 的溶液与的溶液混合后呈中性,则
10. 铜的某种配合物A的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态的价电子排布式为:
B. 配合物A中配位原子为N和O
C. 配合物A中C、N、O原子的杂化方式完全相同
D. 配合物A中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为:N、O、H、C
11. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.电解精炼铜
B.测定NaClO溶液的pH
C.探究浓度对化学反应速率的影响
D.蒸发溶液制固体
A. A B. B C. C D. D
12. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 石灰岩经过千百万年的积聚形成钟乳石、石笋
B. 实验室用饱和食盐水除去氯气中混有的少量氯化氢
C. 工业生产硫酸的过程中使用过量空气以提高的转化率
D. 反应达平衡后,加压使混合气体颜色变深
13. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
编号
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向a,b两支试管中各加入溶液,分别滴入溶液和溶液各5滴
a中产生气泡速率快于b
的催化效果好于
B
向盛有溶液中滴加几滴0.1 mol/L NaCl溶液,再加入几滴0.1 mol/L KI溶液
先得到白色沉淀,后变为黄色沉淀
C
常温下,等体积等pH的HA、HB两种酸溶液分别与足量锌反应
相同时间内,HB收集到的多
酸性强弱:HA大于HB
D
向1 mL 0.5 mol/L KI溶液中加入溶液,充分反应后滴加KSCN溶液
溶液变红色
与反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
14. 下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
B. 向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
C. 向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
D. 将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
15. 高效率新型光催化钠离子电池是一种二次电池,放电时工作原理如图所示。电池中填充固体电解质,用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法错误的是
A. 放电时,光催化电极为正极
B. 放电时,通过离子交换膜移向石墨电极
C. 放电时,电池中总反应式为
D. 光照时,石墨电极发生的电极方程式为
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 二甲醚()可作为替代化石燃料的洁净液体燃料,以CO和为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
编号
热化学方程式
化学平衡常数
①
②
③
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应为: ,该反应________,化学平衡常数________(用含、、的代数式表示)。
(2)下列措施中,能提高产率的有________。(填序号)
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强 D.通入水蒸气 E.改用高效催化剂
(3)原工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。新工艺中反应③的发生提高了的产率,原因是____________________________。
(4)在直接以二甲醚为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________________。
17. 前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大,其中元素X的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道,且这三种轨道中的电子数相同;元素Y的2p轨道有3个未成对电子,元素Z的基态原子的2p轨道有1个成对电子,M是第4周期核外未成对电子数最多的元素,元素Q位于周期表VIII族,是应用最广泛的金属。请用化学符号回答下列问题:
(1)基态Q原子的核外电子排布式为__________________。
(2)X、Z的简单气态氢化物中沸点高的化学式为________,主要原因是_______________________。
(3)化合物中Z原子的杂化方式为________。
(4)中与键数目之比为________。
18. 草酸(,属于二元弱酸)在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)下列能证明为弱酸的方案是________(填字母)。
A.室温下,取的溶液,测其
B.草酸能与碳酸钠溶液反应产生气泡
C.标准状况下,取溶液与足量锌粉反应,产生
(2)写出草酸的电离方程式:__________________。
(3)如图是利用一定物质的量浓度的标准溶液滴定某未知浓度的草酸溶液的示意图和滴定前、后盛放溶液的滴定管中液面的位置。已知滴定原理为。
①仪器A的名称是_____________。
②取用标准溶液滴定前需排放装有高锰酸钾溶液的滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为_____________(填选项字母)。
A. B. C. D.
③滴定终点的现象是___________________________。
④溶液的体积读数:滴定前读数为________mL。
(4)若滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果将______(填“偏高”“偏低”或“无影响”);标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视则测定结果将______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
19. 硫化氢普遍存在于石油化工、煤化工排放的废气中,不仅危害人体健康,还会腐蚀设备。常用吸附氧化法、生物降解法、电化学法等多种方法处理硫化氢。
(1)生物降解法。原理为、。硫杆菌存在时,被氧化的速率是无菌时的倍,该菌的作用是____________________________。该反应必须在适宜的温度下,才能有利于反应的进行,其原因可能是___________________________。
(2)电化学法。利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的,可实现硫元素的回收。电极甲上发生的电极反应为___________________________。当有11 mol参与反应,则有___________mol由负极区进入正极区。
(3)吸附氧化法。可用表面喷淋水的活性炭吸附氧化,其反应原理如图所示。该方法的总反应化学方程式为___________________________。
20. 工业上以铬铁矿(,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠()的工艺流程如图所示,回答下列问题:
(1)焙烧的目的是将转化为,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时提前将铬铁矿粉碎,目的是___________________________。
(2)滤渣1的主要成分为___________,矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时,可认为已除尽。中和时pH的理论范围为___________;酸化时的离子反应方程式为___________________________。
(3)操作X有___________,过滤,在上述流程中循环利用的物质除了以外,还有___________。
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