精品解析:江西省萍乡市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
2026-09-18
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内容正文:
绝密★启用前
萍乡市2024~2025学年度高二第一学期期末考试
化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,时量:75分钟 满分:100分
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束,监考员将试卷、答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法正确的是
A. 医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”
B. 在(钢铁)锅炉的内壁安装若干铜块可以减缓锅炉的腐蚀
C. 明矾中的铝离子可在水中形成胶体,用于水体消毒
D. 血浆中缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用
2. 下列化学用语正确的是
A. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
B. 基态Be原子能量最高的电子所占的原子轨道轮廓图:
C. 核电荷数为32的基态Ge原子的核外电子排布式:
D. 的水解方程式:
3. CuCl是有机合成工业中应用广泛的催化剂,常用溶液和制备CuCl,离子方程式为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1L 溶液中数目为
B. 常温时,1L的溶液中,水电离出的数目为
C. 0.1mol 溶于水,溶液中,的总数目为
D. 每生成1mol CuCl,转移的电子数为
4. 利用下列实验装置(夹持装置略)或仪器进行实验操作,能达到实验目的的是
A. 装置甲:由固体溶于水配制稀溶液
B. 装置乙:加热熔化固体
C. 装置丙:测定酸碱中和反应的反应热
D. 装置丁:该装置可检验铁发生了吸氧腐蚀
5. 土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 结合的燃烧热,可求算的
B. 两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量
C.
D. 温度升高,氧化为的速率可能减小
6. 由短周期非金属元素组成的化合物是发射火箭的固体燃料,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、W最外层电子数之差为6,基态Y原子有3个未成对电子,基态Z原子价层电子排布式为。下列叙述正确的是
A. 简单离子半径:W<Z B. 电负性:Z>Y>X
C. 基态原子未成对电子数:Z<W D. 第一电离能:Z>Y
7. 近期,我国科学家报道了一种在室温下由和合成乙酸的辐射催化反应。反应历程如图(*Y表示微粒Y吸附在CuO固体表面),下列说法正确的是
A. 粒子X为·H
B. 反应4有生成
C. 总反应为
D. 若将换成,最终产物为
8. 在碳中和愿景下,全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应,其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是
A. a电极为负极,发生还原反应
B. 溶液中的离子由乙室移向甲室
C. 工作一段时间b极附近可能有白色固体析出
D. b电极上的电极反应为
9. 根据下列实验操作、现象得出的解释或结论正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
常温下的HA与的MOH等体积混合
溶液的
MOH为强碱
B
向试管中加入2mL 溶液,将试管加热
溶液由蓝绿色变为黄绿色
溶液中存在平衡:
蓝色
黄色
升高温度,平衡正向移动
C
向装有2mL 溶液的试管中先滴加5滴等浓度的NaCl溶液,再滴加5滴等浓度的NaI溶液
滴加NaCl溶液后生成白色沉淀,再滴加NaI溶液,出现黄色沉淀
D
常温下,分别测定相同浓度的NaF和溶液的pH
NaF溶液的pH约为8,溶液的pH约为9
相同温度下,
A. A B. B C. C D. D
10. 将和按物质的量之比为1∶3通入某刚性密闭容器中发生反应:,平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正反应为吸热反应
B. a点的压强平衡常数
C. 逆反应速率:a点<b点
D. 不再变化时反应达到平衡状态
11. 以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充,维持NaBr溶液的浓度基本不变
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比
12. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. NaF溶液中:
B. “除镁”得到的上层清液中:
C. “沉锰”后的滤液中:
D. 溶液中:
13. 硫及其化合物有着广泛的作用,合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。某温度下,在1L真空刚性容器中,加入3mol 和4mol ,发生反应。反应达平衡时,,下列说法正确的是
A. 再充入1mol 和1mol ,此时v(正)>v(逆)
B. 再充入3mol 和4mol ,
C. 其它条件不变,增大,可以提高的转化率
D. 该反应的
14. 已知:,平衡常数,向同浓度的HX和HY的混合溶液中加入NaOH,溶液的pH与[或]的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 直线b代表的是HY
B. N点坐标为
C. pH在4.74~7.4之间时,可能存在
D. K的数量级为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. W、X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其元素性质或原子结构如表所示。
元素
元素性质或原子结构
W
原子半径最小
X
最外层电子排布式为
Y
非金属元素,且s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
……
578
1817
2745
11575
14830
……
M
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
Q
基态原子M能层全充满,N能层没有成对电子
(1)的电子式:__________。
(2)简单氢化物的稳定性大小比较:X__________Y(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)Z的基态原子有__________种空间运动状态不同的电子。
(4)基态原子M的价层电子排布式为__________,比较基态锰(Mn)原子和M原子的第三电离能():Mn__________M(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)Q位于元素周期表的__________区,已知Q的电负性为1.9,Cl的电负性为3.0,则Q的氯化物属于__________化合物(填“离子”或“共价”)。
(6)氧化亚铜是杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂以及红色玻璃染色剂,利用如图所示装置制备氧化亚铜和精炼铜,已知:该粗铜中含有铁、碳、锌、银等杂质。
①乙池中电解后__________(填“X”或“Y”)电极附近形成的阳极泥的主要成分是__________。
②写出甲池中Cu电极的电极反应式__________。
16. 乙二酸()俗称草酸,是二元弱酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
Ⅰ.甲同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应较慢,溶液变色不明显;但不久突然褪色,反应明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,于是重做实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/℃
20
21
21
21.5
22
22
(1)写出与()反应的离子反应方程式:______________________________。
(2)结合实验目的与表中数据分析,反应放热导致温度升高__________(填“是”或“不是”)加快反应速率的主要原因。
(3)从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是__________的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是__________(填字母)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
Ⅱ.乙同学为测定某草酸晶体()中结晶水分子数X,设计了如下实验:称取草酸晶体1.260 g溶于稀硫酸配成100 mL溶液,取25.00 mL,然后用0.100 mol/L高锰酸钾溶液滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾反应)。
(4)①用滴定管盛装好()标准溶液后需排气泡,下列排气泡操作正确的是__________(填标号)。
a. b. c.
②滴定终点的现象为________________________________________。
③下列操作中,会使溶液中测定的X值偏高的是__________(填标号)。
a.滴定过程中摇动时锥形瓶中液滴溅出
b.盛装()标准溶液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
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达到终点时消耗了10.00 mL的高锰酸钾溶液。则X=__________。
17. 铅蓄电池使用量的急速增加导致铅污染日益严重,工业上利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为、、PbO和Pb,还有少量铁、铝的氧化物)制备PbO的流程如下:
已知:,,,,。
(1)将铅膏“研磨过筛”的目的为______________________________。
(2)“脱硫”过程中涉及含Pb沉淀转化的离子方程式为__________,反应后的数值为__________。
(3)“酸浸”时,能使转化为,也促进了金属Pb在中转化为,则在酸浸步骤中的作用是______________________________,写出与反应的化学方程式______________________________。
(4)常温下,溶液中各形态含铅粒子的浓度分数与溶液pH变化的关系如下图所示:
请回答:
①的平衡常数为__________。
②往含的溶液中逐滴滴加NaOH,pH由13增大到14的过程中发生的离子方程式为______________________________。
③“除杂”时,为了使、沉淀完全(离子浓度低于),结合上图与已知的信息,需调节溶液pH的理论范围为__________。
18. 亚硝酰氯NOCl(Cl—N=O)是有机合成中的重要试剂,可由NO与反应得到,热化学方程式为: 。回答下列问题。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
(NO气体)
Cl—Cl
Cl—N
N=O
键能/()
630
a
183
607
则__________,该反应__________(填“高温”或“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)温度为℃时,的平衡常数,正、逆反应速率的表达式分别为、(、代表正、逆反应的速率常数,其与温度、催化剂等因素有关),温度为℃时,则__________(填“大于”“小于”或“等于”),理由是________________________________________。
(3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2∶1的NO和进行上述反应,能判断该反应已达到化学平衡状态的是__________(填选项字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.
c.混合气体的密度保持不变 d.该反应平衡常数保持不变
(4)保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和以不同的氮氯比进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示:
图中A、B、C、D四点对应的NOCl体积分数最大的是__________。
(5)T℃下,向某真空恒容密闭容器中加入足量的并充入一定量的,发生反应Ⅱ:和反应Ⅰ:,测得起始压强为a kPa,达到平衡时的压强为b kPa。若此温度下,反应Ⅱ的平衡常数,则平衡时NO的转化率为__________;该温度下,反应Ⅰ的平衡常数__________。(用气体物质的平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,用含a、b、c的代数式表示)
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萍乡市2024~2025学年度高二第一学期期末考试
化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,时量:75分钟 满分:100分
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束,监考员将试卷、答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法正确的是
A. 医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”
B. 在(钢铁)锅炉的内壁安装若干铜块可以减缓锅炉的腐蚀
C. 明矾中的铝离子可在水中形成胶体,用于水体消毒
D. 血浆中缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.医疗上的钡餐是难溶于胃酸的,会和胃酸(盐酸)反应生成有毒的,引发重金属中毒,不能用作肠胃透视药剂,A错误;
B.铁的金属活动性强于铜,在锅炉内壁安装铜块时,形成原电池中铁作负极,会加快钢铁锅炉的腐蚀,B错误;
C.明矾中的水解生成胶体可吸附水中悬浮杂质实现净水,胶体无强氧化性,不能用于水体消毒,C错误;
D.血浆中的是典型的缓冲对,当体内引入少量酸/碱时,缓冲对可以通过平衡移动消耗额外的或,维持血浆pH的相对稳定,对酸碱度调控至关重要,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
B. 基态Be原子能量最高的电子所占的原子轨道轮廓图:
C. 核电荷数为32的基态Ge原子的核外电子排布式:
D. 的水解方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态为24号元素,价层电子排布为,轨道5个电子分占不同轨道且自旋平行,轨道1个电子,该轨道表示式符合规则,A正确;
B.基态原子电子排布为,能量最高的电子位于轨道,轨道轮廓为球形,选项为轨道的哑铃形,B错误;
C.32号基态原子的核外电子排布式应为,选项漏写,C错误;
D.给出的方程式为的电离方程式,的水解方程式为,D错误;
故选A。
3. CuCl是有机合成工业中应用广泛的催化剂,常用溶液和制备CuCl,离子方程式为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1L 溶液中数目为
B. 常温时,1L的溶液中,水电离出的数目为
C. 0.1mol 溶于水,溶液中,的总数目为
D. 每生成1mol CuCl,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在水溶液中会发生水解,因此溶液中数目小于,A错误;
B.常温下的溶液中,,由可得溶液中的,溶液中的浓度等于水电离出的浓度等于水电离的浓度,故该溶液中水电离出的数目为,B正确;
C.与水的反应为可逆反应,溶于水后,溶液中硫元素的存在形式有、、、,因此和的总数目小于,C错误;
D.反应中元素从+2价降低为+1价,每生成转移电子,故生成转移的电子数为,D错误;
故选B。
4. 利用下列实验装置(夹持装置略)或仪器进行实验操作,能达到实验目的的是
A. 装置甲:由固体溶于水配制稀溶液
B. 装置乙:加热熔化固体
C. 装置丙:测定酸碱中和反应的反应热
D. 装置丁:该装置可检验铁发生了吸氧腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.为强酸弱碱盐,易水解,直接将溶于蒸馏水会产生浑浊,无法得到澄清的稀溶液,配制该溶液时应先将固体溶于浓盐酸中抑制水解,再加水稀释到所需浓度,A错误;
B.瓷坩埚的主要成分含,高温下会与发生反应,腐蚀瓷坩埚,不能用瓷坩埚熔融,B错误;
C.测定中和热的装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法使酸碱快速充分混合反应,测得的温度数据不准确,不能达到实验目的,C错误;
D.溶液呈中性,铁粉、碳粉在潮湿空气中形成原电池,发生吸氧腐蚀消耗,使左侧试管内压强减小,右侧红墨水液面上升,可检验铁发生了吸氧腐蚀,D正确;
故选D。
5. 土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 结合的燃烧热,可求算的
B. 两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量
C.
D. 温度升高,氧化为的速率可能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.的燃烧热对应反应生成的是液态,而第一步反应生成的是气态,缺少气态水液化的焓变数据,无法求算的,A错误;
B.两步反应的均小于0,属于放热反应,放热反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量,B正确;
C.根据盖斯定律,将两步反应相加可得,,C正确;
D.该反应需要微生物催化,温度过高会使微生物中的酶变性失活,因此反应速率可能减小,D正确;
选A。
6. 由短周期非金属元素组成的化合物是发射火箭的固体燃料,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、W最外层电子数之差为6,基态Y原子有3个未成对电子,基态Z原子价层电子排布式为。下列叙述正确的是
A. 简单离子半径:W<Z B. 电负性:Z>Y>X
C. 基态原子未成对电子数:Z<W D. 第一电离能:Z>Y
【答案】B
【解析】
【分析】首先推断元素:基态Z原子价层电子排布为,s能级最多容纳2个电子,故,Z为;原子序数,基态Y有3个未成对电子,价电子排布为,Y为;结合题干信息,该化合物是火箭固体燃料,属于离子化合物,结合分子式可推知存在(铵根离子),因此X为H;X最外层1个电子,X、W最外层电子数之差为6,故W最外层7个电子,原子序数大于的短周期非金属,W为,即X为、Y为、Z为、W为。
【详解】A.W的简单离子为(电子层数为3),Z的简单离子为(电子层数为2),电子层数越多离子半径越大,故离子半径,A错误;
B.同周期主族元素电负性从左到右递增,故电负性,电负性小于,故电负性顺序为,即,B正确;
C.基态价电子排布为,有2个未成对电子,基态价电子排布为,有1个未成对电子,故未成对电子数,即,C错误;
D.同周期第ⅤA族元素p轨道半充满结构稳定,第一电离能大于相邻的第ⅥA族元素,故第一电离能,即,D错误;
故选B。
7. 近期,我国科学家报道了一种在室温下由和合成乙酸的辐射催化反应。反应历程如图(*Y表示微粒Y吸附在CuO固体表面),下列说法正确的是
A. 粒子X为·H
B. 反应4有生成
C. 总反应为
D. 若将换成,最终产物为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据原子守恒、电荷守恒,反应①中在射线作用下分解生成、、,X是,不是,A错误;
B.反应④为,反应过程中无生成,B错误;
C.、为反应的催化剂,总反应为,C正确;
D.若将换成,仅反应④的替换为,中的H全部来自反应物,最终产物为,不是,D错误;
故选C。
8. 在碳中和愿景下,全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应,其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是
A. a电极为负极,发生还原反应
B. 溶液中的离子由乙室移向甲室
C. 工作一段时间b极附近可能有白色固体析出
D. b电极上的电极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】该装置是一款以金属钠为活性负极、利用CO2触发反应的新型钠基原电池;装置被仅允许Na+通过的钠超离子导体分隔为两室,甲室为有机电解液体系,放置金属钠电极a;乙室为水电解质体系,通入CO2,放置电极b。电池依靠a侧Na的氧化反应失电子、b侧得电子还原H+生成H2,同时利用两室间定向迁移的Na+与乙室生成的构建离子通路,将化学反应的能量直接转化为电能,契合碳中和下CO2资源化利用的设计思路。
【详解】A.a电极为金属钠,作原电池负极,失电子发生氧化反应,A错误;
B.钠超离子导体只允许通过,无法穿过该导体,因此不能由乙室移向甲室,B错误;
C.电池工作时移向乙室的b极附近,同时b极反应生成,当和浓度达到饱和时,会析出白色固体,C正确;
D.给出的电极反应式H原子、电子均不守恒,b极正确的反应为,D错误。
9. 根据下列实验操作、现象得出的解释或结论正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
常温下的HA与的MOH等体积混合
溶液的
MOH为强碱
B
向试管中加入2mL 溶液,将试管加热
溶液由蓝绿色变为黄绿色
溶液中存在平衡:
蓝色
黄色
升高温度,平衡正向移动
C
向装有2mL 溶液的试管中先滴加5滴等浓度的NaCl溶液,再滴加5滴等浓度的NaI溶液
滴加NaCl溶液后生成白色沉淀,再滴加NaI溶液,出现黄色沉淀
D
常温下,分别测定相同浓度的NaF和溶液的pH
NaF溶液的pH约为8,溶液的pH约为9
相同温度下,
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下的与的等体积混合后溶液,说明反应后碱过量,即的浓度大于,不能完全电离,为弱碱,A错误;
B.加热时溶液由蓝绿色变为黄绿色,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,,B正确;
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,未发生沉淀的转化,无法证明,C错误;
D.相同浓度的强碱弱酸盐溶液越大,对应酸根离子的水解程度越大,酸的酸性越弱,越小;溶液更大,说明相同温度下,D错误;
选B。
10. 将和按物质的量之比为1∶3通入某刚性密闭容器中发生反应:,平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正反应为吸热反应
B. a点的压强平衡常数
C. 逆反应速率:a点<b点
D. 不再变化时反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,的体积分数减小,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,A错误;
B.a、b温度相同,相等,计算b点的:设初始为1 mol、为3 mol,转化的为,列出三段式:;则平衡时总物质的量为,,解得,各物质分压分别为、、,代入得,B正确;
C.a、b温度相同,a点压强大于b点,压强越大反应速率越快,故逆反应速率a点>b点,C错误;
D.初始和物质的量之比为1:3,反应中二者消耗之比也为1:3,故始终为1:3,该值不变不能说明反应达到平衡,D错误。
11. 以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充,维持NaBr溶液的浓度基本不变
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比
【答案】D
【解析】
【分析】电极b上发生失电子的氧化反应转化成,电极b为阳极,电极反应为;则电极a为阴极,电极a的电极反应为;电解总反应式为;催化循环阶段被还原成循环使用、同时生成,实现高效制和,即Z为。
【详解】A.电极b上发生失电子的氧化反应生成,为阳极,因此电极a为阴极,连接电源负极,A正确;
B.整个循环过程中可循环使用,仅消耗最终生成和,加入Y为,可以维持溶液浓度基本不变,B正确;
C.阳极反应为,阴极反应为,根据得失电子守恒配平得到电解总反应为,C正确;
D.催化阶段Z为,转化为,Br从+5价降到-1价,每生成1 mol 得到6 mol电子;生成1 mol ,O从-2价升高到0价,失去4 mol电子。根据得失电子守恒有,得,不是,D错误;
故选D。
12. 室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. NaF溶液中:
B. “除镁”得到的上层清液中:
C. “沉锰”后的滤液中:
D. 溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】向含少量的溶液中加入溶液,结合生成沉淀,从而除去杂质;沉锰步骤,经过除镁后的溶液中主要含,加入碳酸氢钠溶液,发生反应:,生成沉淀,最终得到目标产物。
【详解】A.NaF溶液中电荷守恒为,选项所给式子缺少,A错误;
B.的溶度积表达式为,故上层清液中,选项分母为的一次方,B错误;
C.沉锰后的滤液中还含有、等离子,来自和,且部分碳元素以形式逸出,故大于三种含碳微粒浓度之和,C错误;
D.溶液中,电荷守恒为,物料守恒为,将物料守恒代入电荷守恒整理可得,D正确;
故选D。
13. 硫及其化合物有着广泛的作用,合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。某温度下,在1L真空刚性容器中,加入3mol 和4mol ,发生反应。反应达平衡时,,下列说法正确的是
A. 再充入1mol 和1mol ,此时v(正)>v(逆)
B. 再充入3mol 和4mol ,
C. 其它条件不变,增大,可以提高的转化率
D. 该反应的
【答案】A
【解析】
【分析】容器体积为1 L,平衡时,结合反应计量数可得,消耗、,生成、;平衡时、、、,平衡常数。
【详解】A.充入1 mol 和1 mol 后,、,计算得浓度商,平衡正向移动,,A正确;
B.再充入3 mol 和4 mol 相当于压强加倍,该反应正反应气体分子数增大,加压平衡逆向移动,新平衡,B错误;
C.增大的投料,平衡正向移动,转化率升高,自身转化率降低,C错误;
D.反应后气体总物质的量增大,混乱度增大,,D错误。
14. 已知:,平衡常数,向同浓度的HX和HY的混合溶液中加入NaOH,溶液的pH与[或]的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 直线b代表的是HY
B. N点坐标为
C. pH在4.74~7.4之间时,可能存在
D. K的数量级为
【答案】C
【解析】
【分析】,平衡常数,因此,说明酸性:,对于一元酸,电离平衡常数,可得到,当pH=0时,即,酸性越强,电离平衡常数越大,越小,因此直线a代表,并且,直线b代表,并且,由此解答。
【详解】A.由分析可知,直线b代表,A正确;
B.由分析可知,,并且,当pH=5.9时,代入可知,,因此N的坐标为,B正确;
C. 同浓度的和溶液中,存在,不可能同时存在和,因此不可能存在,C错误;
D.由分析可知的平衡常数,数量级为,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. W、X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其元素性质或原子结构如表所示。
元素
元素性质或原子结构
W
原子半径最小
X
最外层电子排布式为
Y
非金属元素,且s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Z
……
578
1817
2745
11575
14830
……
M
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
Q
基态原子M能层全充满,N能层没有成对电子
(1)的电子式:__________。
(2)简单氢化物的稳定性大小比较:X__________Y(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)Z的基态原子有__________种空间运动状态不同的电子。
(4)基态原子M的价层电子排布式为__________,比较基态锰(Mn)原子和M原子的第三电离能():Mn__________M(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)Q位于元素周期表的__________区,已知Q的电负性为1.9,Cl的电负性为3.0,则Q的氯化物属于__________化合物(填“离子”或“共价”)。
(6)氧化亚铜是杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂以及红色玻璃染色剂,利用如图所示装置制备氧化亚铜和精炼铜,已知:该粗铜中含有铁、碳、锌、银等杂质。
①乙池中电解后__________(填“X”或“Y”)电极附近形成的阳极泥的主要成分是__________。
②写出甲池中Cu电极的电极反应式__________。
【答案】(1) (2)小于
(3)7 (4) ①. ②. 大于
(5) ①. ds ②. 共价
(6) ①. Y ②. 碳和银 ③.
【解析】
【分析】W原子半径最小,为H(氢);X最外层电子排布为,由于s能级最多容纳2个电子,,最外层排布为,为N(氮);Y是非金属元素,s能级电子数等于p能级电子数。其电子排布式为,为O(氧);Z的电离能I3到I4发生突变,说明最外层有 3 个电子,为Al(铝);M是生活中使用最多的金属,且高价氯化物()用于蚀刻铜,为Fe(铁);Q的M能层全满(,共 18 个电子),N 能层没有成对电子,为Cu(铜)。
【小问1详解】
是,电子式是。
【小问2详解】
非金属性,故简单氢化物的稳定性。
【小问3详解】
空间运动状态不同的电子数即为轨道数,Al的电子排布为,所占轨道数为。
【小问4详解】
Fe的价层电子排布为;价层为全充满稳定结构,再失去 1个电子所需能量大。价层电子排布为,失去 1 个电子变为稳定的结构,较容易失去。所以。
【小问5详解】
Cu位于元素周期表的ds区;Cu的电负性为1.9,Cl的电负性为3.0,电负性差值为,属于共价化合物。
【小问6详解】
根据C极生成氢气,可知C为阴极,则电源a为负极,b为正极,所以X为阴极,Y为阳极。
①精炼铜时粗铜作阳极Y,粗铜在阳极失电子,生成Cu2+,接电源正极,粗铜中活泼性比铜弱的杂质(C和Ag)不失电子,沉积形成阳极泥。
②甲池为电解池,H2O在C极得电子生成H2,电极反应为,C极为阴极,Cu为阳极失去电子,与溶液中的Cl-结合生成络离子。根据图中标注的反应产物,电极反应为。
16. 乙二酸()俗称草酸,是二元弱酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。
Ⅰ.甲同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应较慢,溶液变色不明显;但不久突然褪色,反应明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,于是重做实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/℃
20
21
21
21.5
22
22
(1)写出与()反应的离子反应方程式:______________________________。
(2)结合实验目的与表中数据分析,反应放热导致温度升高__________(填“是”或“不是”)加快反应速率的主要原因。
(3)从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是__________的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是__________(填字母)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
Ⅱ.乙同学为测定某草酸晶体()中结晶水分子数X,设计了如下实验:称取草酸晶体1.260 g溶于稀硫酸配成100 mL溶液,取25.00 mL,然后用0.100 mol/L高锰酸钾溶液滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾反应)。
(4)①用滴定管盛装好()标准溶液后需排气泡,下列排气泡操作正确的是__________(填标号)。
a. b. c.
②滴定终点的现象为________________________________________。
③下列操作中,会使溶液中测定的X值偏高的是__________(填标号)。
a.滴定过程中摇动时锥形瓶中液滴溅出
b.盛装()标准溶液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
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达到终点时消耗了10.00 mL的高锰酸钾溶液。则X=__________。
【答案】(1)
(2)不是 (3) ①. 锰离子的催化作用 ②. D
(4) ①. b ②. 当滴入最后半滴酸性标准溶液,溶液由无色变为浅红色(或粉红色)且半分钟内不褪色 ③. ad ④. 2
【解析】
【分析】实验Ⅰ通过酸性高锰酸钾颜色变化判断反应快慢,并将温度实测结果与反应突然加快的现象比较,再以反应生成物作为单一变量设置对照。实验Ⅱ利用酸性高锰酸钾与草酸的计量关系,由滴定体积求草酸物质的量,再结合晶体质量确定结晶水数。
【小问1详解】
高锰酸根中的锰由+7价降至+2价,每个锰得到5个电子;草酸中的碳由+3价升至+4价,每个草酸分子共失去2个电子。根据电子守恒确定高锰酸根与草酸的系数比为2∶5,再用氢离子和水配平电荷及氢、氧原子,离子方程式为;
【小问2详解】
表中温度仅由20℃升至22℃,后两次测量均为22℃,这一小幅温升与反应突然明显加快的现象不相称,因此温度升高不是加快反应速率的主要原因;
【小问3详解】
反应生成的锰离子随反应进行逐渐增多,可提出锰离子催化反应的猜想;应在其他条件相同的情况下,比较加入少量硫酸锰与不加硫酸锰时的褪色快慢。
A.硫酸钾不能提供待验证的锰离子,不能验证该猜想,A错误;
B.加水会改变反应物浓度,不能单独验证锰离子的催化作用,B错误;
C.二氧化锰不是该反应直接生成的锰离子,且在酸性条件下会消耗草酸,不能只引入待验证的催化因素,C错误;
D.硫酸锰可直接提供锰离子,适合用于设置对照实验,D正确;
故选D;
【小问4详解】
①酸性高锰酸钾具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应使用有玻璃活塞的酸式滴定管。图a从活塞一侧捏转,不是左手反扣、轻向内扣住活塞的标准操作;图b中左手反扣控制玻璃活塞,可用于快速放液排出尖嘴内的气泡;图c是挤压橡胶管的碱式滴定管排气泡操作。因此正确的是b。
②终点前,滴入的高锰酸根被草酸还原,溶液紫红色消失;草酸恰好耗尽后,最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液中的高锰酸根有微量剩余,故终点现象为滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色。
③设酸性高锰酸钾标准溶液的浓度为c,记录的消耗体积为V,则整份100 mL溶液中草酸的物质的量为。晶体质量一定时,V偏小会使算得的晶体摩尔质量偏大,故X偏高。
a.滴定时锥形瓶中液滴溅出,未反应的草酸随液滴损失,达到终点所需标准溶液体积偏小,测得的草酸物质的量偏小,X偏高,a正确;
b.滴定前有气泡而滴定后气泡消失,读数所计体积包含填充气泡空间但未进入锥形瓶的溶液,记录体积偏大,X偏低,b错误;
c.滴定管水洗后未用标准溶液润洗,残留水使标准溶液被稀释,达到终点所需体积偏大,仍按标称浓度计算会使草酸物质的量偏大,X偏低,c错误;
d.滴定管刻度由上到下增大,初读仰视使读数偏大,终读俯视使读数偏小,二者相减所得消耗体积偏小,X偏高,d正确;
故选ad。
④酸性高锰酸钾与草酸按2∶5反应,滴定消耗的高锰酸钾的物质的量为。
25.00 mL待测液中草酸的物质的量为,则100 mL溶液中草酸的物质的量为。
每份晶体含一个草酸分子,故晶体的物质的量与100 mL溶液中草酸的物质的量相同,晶体的摩尔质量为。由,解得。
17. 铅蓄电池使用量的急速增加导致铅污染日益严重,工业上利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为、、PbO和Pb,还有少量铁、铝的氧化物)制备PbO的流程如下:
已知:,,,,。
(1)将铅膏“研磨过筛”的目的为______________________________。
(2)“脱硫”过程中涉及含Pb沉淀转化的离子方程式为__________,反应后的数值为__________。
(3)“酸浸”时,能使转化为,也促进了金属Pb在中转化为,则在酸浸步骤中的作用是______________________________,写出与反应的化学方程式______________________________。
(4)常温下,溶液中各形态含铅粒子的浓度分数与溶液pH变化的关系如下图所示:
请回答:
①的平衡常数为__________。
②往含的溶液中逐滴滴加NaOH,pH由13增大到14的过程中发生的离子方程式为______________________________。
③“除杂”时,为了使、沉淀完全(离子浓度低于),结合上图与已知的信息,需调节溶液pH的理论范围为__________。
【答案】(1)增大反应的接触面积,加快反应速率
(2) ①. ②.
(3) ①. 氧化剂和还原剂 ②.
(4) ①. ②. ③. 4.7或4.67
【解析】
【分析】铅膏主要成分为、、和,还有少量铁、铝的氧化物,研磨过筛后,加入将转化为更难溶的,加入的可以将氧化为,将还原为,将氧化为,加入的将转化为,加入溶液将、转化为和沉淀除去,过滤后继续加入溶液将转化为,焙烧后得到,由此解答;
【小问1详解】
将铅膏“研磨过筛”可以增大反应的接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
根据可知,加入将转化为更难溶的,因此离子方程式为;
反应后;
【小问3详解】
由分析可知,加入的可以将氧化为,将还原为,因此的作用是氧化剂和还原剂;将还原为,自身被氧化为,因此化学方程式为
【小问4详解】
①结合图像可知,时,,的平衡常数为;
②根据图像可知,往含的溶液中加入溶液,由13增大到14时,溶液中的离子从转化为,因此离子方程式为;
③,说明完全沉淀时,也完全沉淀,完全沉淀时,根据,,此时,,因此要使、完全沉淀,需要。
18. 亚硝酰氯NOCl(Cl—N=O)是有机合成中的重要试剂,可由NO与反应得到,热化学方程式为: 。回答下列问题。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
(NO气体)
Cl—Cl
Cl—N
N=O
键能/()
630
a
183
607
则__________,该反应__________(填“高温”或“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)温度为℃时,的平衡常数,正、逆反应速率的表达式分别为、(、代表正、逆反应的速率常数,其与温度、催化剂等因素有关),温度为℃时,则__________(填“大于”“小于”或“等于”),理由是________________________________________。
(3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2∶1的NO和进行上述反应,能判断该反应已达到化学平衡状态的是__________(填选项字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.
c.混合气体的密度保持不变 d.该反应平衡常数保持不变
(4)保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和以不同的氮氯比进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示:
图中A、B、C、D四点对应的NOCl体积分数最大的是__________。
(5)T℃下,向某真空恒容密闭容器中加入足量的并充入一定量的,发生反应Ⅱ:和反应Ⅰ:,测得起始压强为a kPa,达到平衡时的压强为b kPa。若此温度下,反应Ⅱ的平衡常数,则平衡时NO的转化率为__________;该温度下,反应Ⅰ的平衡常数__________。(用气体物质的平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,用含a、b、c的代数式表示)
【答案】(1) ①. 243 ②. 低温
(2) ①. 大于 ②. 该反应,温度升高平衡常数减小,而平衡常数,时时,所以大于 (3)ad (4)A
(5) ①. % ②.
【解析】
【小问1详解】
根据反应物总键能-生成物总键能, ,解得;该反应的,并且为气体分子数减小的反应,,根据反应自发进行,需要低温下反应才能自发进行;
【小问2详解】
反应达到平衡时,,即,则;温度为℃时,平衡常数,温度为℃时,平衡常数,由于该反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此;
【小问3详解】
a.混合气体的质量保持不变,但是该反应为气体分子数减小的反应,混合气体的物质的量不断变化,平均相对分子质量也不断变化,因此混合气体的平均相对分子质量保持不变可以说明反应达到平衡状态,a正确;
b.根据反应速率等于化学计量数之比和反应平衡时正逆反应速率相等可知,反应达到平衡时存在 , 不能说明反应达到平衡状态,b错误;
c.在恒容的条件下,混合气体的质量和体积均保持不变,其密度也保持不变,因此混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,c错误;
d.反应的平衡常数只和温度有关,该反应为放热反应,在绝热的条件下温度不变,可以说明反应达到平衡状态,d正确;
故选ad;
【小问4详解】
氮氯比越大,的转化率越低,的转化率越高,因此图像中的曲线是的转化率的曲线,时,即与化学计量数之比相同时,的体积分数最大,过大或者过小都会导致或过多从而降低的体积分数,并且由于该反应为放热反应,温度越高,平衡逆向移动,的转化率越低,说明,平衡正向移动可以增加的体积分数,因此的体积分数最大的点为A;
【小问5详解】
起始压强为a kPa,达到平衡时的压强为b kPa,根据反应Ⅰ:可知,消耗的的压强为b kPa,恒容条件下,气体的物质的量之比等于压强之比,因此的转化率为;
,平衡时,,,因此。
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