精品解析:江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
2026-09-23
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2份
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内容正文:
高二年级调研测试
化学试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 Mo-96 O-16 Na-23 S-32
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列组成磷酸盐的元素位于元素周期表第三周期的是
A. O B. P C. Ca D. Fe
【答案】B
【解析】
【详解】A.O元素位于元素周期表第二周期VIA族,A不符合题意;
B.P元素位于元素周期表第三周期VA族,B符合题意;
C.Ca元素位于元素周期表第四周期IIA族,C不符合题意;
D.Fe元素位于元素周期表第四周期VIII族,D不符合题意;
答案选B。
2. Cu与KCN溶液反应的化学方程式为:,下列说法正确的是
A. CN-的电子式为: B. Cu+基态价层电子排布式为:
C. KOH中只含离子键 D. 中含键
【答案】A
【解析】
【详解】A.与互为等电子体,C、N之间形成三键,二者各含1对孤对电子,题给电子式书写正确,A正确;
B.原子基态价层电子排布为,失电子生成时优先失去轨道的电子,故基态价层电子排布为,B错误;
C.中与之间存在离子键,内部和之间存在极性共价键,并非只含离子键,C错误;
D.1mol 中,中心和4个形成4个配位键,每个内部还含有1个键,总共含8mol 键,且选项未指明配合物的物质的量,D错误;
故选A。
3. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A. 装置甲进行酸碱中和滴定 B. 装置乙可测定醋酸与NaOH反应的中和热
C. 装置丙可制备Fe(OH)2 D. 装置丁可验证钠与水的反应为放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液为碱性溶液,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,需用碱式滴定管盛装,A错误;
B.中和热测定装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法使酸碱充分混合反应,温度测定误差大,B错误;
C.电解法制备时,需要作阳极失电子产生,装置中连接电源负极,无法生成,C错误;
D.钠与水反应放热,使试管内空气受热膨胀、压强增大,U型管中红墨水液面左低右高,可验证反应为放热反应,D正确;
4. 元素Li、Be、B、C位于元素周期表第二周期。下列说法正确的是
A. 半径:
B. Be、B、C三种元素单质的晶体类型相同
C. 电负性:
D. 第一电离能大小:
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径大小为,A错误;
B.单质为金属晶体,单质为共价晶体,的单质如金刚石为共价晶体、为分子晶体,三者晶体类型不相同,B错误;
C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,C正确;
D.的价电子排布为,处于全满稳定状态,第一电离能大于相邻的,故第一电离能顺序为,D错误
故选C。
阅读下列材料,完成下面小题:
元素周期表中ⅥA族元素单质及化合物有着广泛应用。具有杀菌、消毒、漂白等作用,可用于水处理,pH约为8时,与反应生成、和。硫有多种单质,如、、、等。亚硫酰氯()为黄色液体,遇水发生水解。是易燃气体,燃烧热为。工业可通过电解强碱性溶液制备Te,Te在电子领域有广阔的发展前景。
5. 下列说法正确的是
A. 、、、互为同位素 B. SO3中S原子杂化轨道类型为
C. H2S和H2O均为非极性分子 D. 键角:
6. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. O3具有强氧化性,可用于杀菌、消毒
B. 二氧化硫具有还原性,可用于纸张、草编织物的漂白
C. 键键能大于键键能,因此的沸点比的高
D. 浓硫酸具有脱水性,可除去、等气体中的水蒸气
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 的燃烧:
B. 处理含废水的反应:
C. 电解强碱性溶液的阴极反应:
D. 亚硫酰氯水解的反应方程式:
【答案】5. B 6. A 7. B
【解析】
【5题详解】
A.、、、是硫元素形成的不同单质,互为同素异形体,同位素研究对象为原子,A错误;
B.中的价层电子对数为,故原子杂化轨道类型为,B正确;
C.和中心原子价层电子对数均为,均有2对孤电子对,空间构型均为V形,正负电荷中心不重合,均为极性分子,C错误;
D.中原子价层电子对数为,有2对孤电子对,中原子价层电子对数为,有1对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对斥力越大,键角越小,故键角,D错误;
故选B。
【6题详解】
A.具有强氧化性,可使细菌、病毒的蛋白质变性,可用于杀菌、消毒,性质与用途具有对应关系,A符合题意;
B.二氧化硫用于纸张、草编织物的漂白是因为其具有漂白性,与还原性无关,B不符合题意;
C.的沸点比高是因为水分子间存在氢键,与共价键键能无关,C不符合题意;
D.浓硫酸除去气体中的水蒸气是利用其吸水性,脱水性是指将有机物中氢、氧元素按的比例脱去,D不符合题意;
故选A。
【7题详解】
A.燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,的稳定状态为液态,热化学方程式为,A错误;
B.已知与反应生成、和,该反应电子守恒:2个共失去10,5个中有5个原子被还原共得到10,根据得失电子守恒和质量守恒可知,离子方程式为,B正确;
C.电解强碱性溶液,阴极发生还原反应生成Te,则阴极电极反应式为,C错误;
D.水解生成和,反应的化学方程式为,D错误;
故选B。
8. 利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下:
已知:Zn与Al的化学性质相似。
下列有关说法正确的是
A. “碱洗”时可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液
B. “酸溶”的离子方程式为:
C. “氧化”后溶液中含有的主要离子:、、、
D. Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作获得
【答案】C
【解析】
【分析】废旧镀锌铁皮中含有,经过氢氧化钠溶液碱洗后,溶于强碱时生成,不溶解,过滤后向滤渣中加入过量稀硫酸生成,加入适量溶液,部分被氧化为,然后向溶液中通入,并加入溶液,经过反应得到胶体粒子。
【详解】A.与化学性质相似,仅能与强碱反应,溶液碱性较弱,无法溶解以除去镀锌层,不能代替溶液,A错误;
B.碱洗后过滤所得固体为单质,酸溶时与过量稀硫酸反应,离子方程式为,反应物不是,B错误;
C.酸溶加入过量稀硫酸,溶液中存在、,酸溶生成,加入适量将部分氧化为,因此氧化后溶液中主要离子为、、、,C正确;
D.胶体粒子可透过滤纸,无法通过过滤操作获得胶体粒子,D错误;
故选C。
9. 汽车尾气催化转化的主要反应原理为: 。下列说法正确的是
A. 该反应在任何温度下均能自发进行
B. 该反应的平衡常数
C. 使用高效催化剂能使反应速率增大、焓变减小
D. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判据为,该反应气体分子数减少,,且,仅在低温下可自发进行,并非任何温度都能自发,A错误;
B.平衡常数为生成物浓度的计量数次幂的乘积与反应物浓度的计量数次幂的乘积的比值,该反应平衡常数应为,选项表达式遗漏计量数对应的幂次,B错误;
C.催化剂可降低反应活化能、增大反应速率,但不改变反应的焓变(焓变仅由反应物和生成物的总能量差决定),C错误;
D.反应焓变,已知,故,即正反应活化能小于逆反应活化能,D正确。
10. 一种新型的电化学合成氨装置如图(图中单向箭头表示液体流向),该方法条件温和,NH3生产效率高。已知双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成,工作时内层的H2O在催化剂作用下解离成H+和OH-向两极移动,M极副产物有N2H4。下列说法正确的是
已知:电解产物的法拉第效率
A. 电极N与电源的负极相连
B. 双极膜中OH-移向M极
C. 电极N发生的反应式:
D. 当N电极产生2 mol O2,M电极产生0.9 mol NH3,则
【答案】D
【解析】
【分析】先判断电极属性:M极上转化为(元素化合价从+5降低到-3,发生还原反应),且生成副产物,因此M为阴极,连接电源负极;N极上转化为(元素化合价从-2升高到0,发生氧化反应),因此N为阳极,连接电源正极。
【详解】A.M极是得电子生成的阴极,与电源负极相连,N为阳极,应与电源正极相连,A错误;
B.电解池中阴离子向阳极移动,双极膜中移向阳极N极,B错误;
C.N极是阳极,发生失电子的氧化反应,正确反应式为,C错误;
D.N极生成 时,电路中转移电子总物质的量为;生成 需要得电子, 所需电子为,则,D正确;
故选D。
11. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向溶液中缓慢滴加稀硝酸,观察溶液颜色变化
探究浓度对平衡体系的影响
B
测定与HCOONa溶液的pH,溶液的pH较大
酸性:
C
向溶液中加入溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水层,滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
反应有一定限度
D
向NaCl、NaI混合溶液中滴加1∼2滴的AgNO3溶液,产生黄色沉淀
探究与的大小
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加稀硝酸时溶液中浓度增大,若溶液由黄色逐渐变为橙色,说明平衡正向移动,可探究浓度对平衡体系的影响,A正确;
B.未说明溶液与溶液的浓度相等,无法根据大小比较对应酸的酸性强弱,B错误;
C.实验中过量,充分反应后水层中仍有剩余的,滴加溶液一定会变红,无法证明反应存在限度,C错误;
D.未说明混合溶液中和的浓度相等,无法根据沉淀颜色判断与的大小,D错误;
故选A。
12. 室温下,将BaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,产生气泡,固体未完全溶解。已知,,下列说法正确的是
A. 饱和 Na2CO3溶液中存在:
B. 过滤后的滤液中
C. 该条件下若要生成BaCO3沉淀,需满足
D. 滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该式为溶液的电荷守恒式,带2个单位负电荷,其浓度前系数应为2,正确电荷守恒为,A错误;
B.滤渣含,说明滤液为的饱和溶液,故,B错误;
C.生成沉淀需满足,又体系中溶解平衡给出,代入得,整理得,C正确;
D.滤渣中为难溶电解质,离子方程式中不可拆写为,正确离子方程式为,D错误。
13. 用太阳能电池电解水得到的H2和CO2制备甲醇,有利于实现“碳中和”。该过程主要反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
在某催化剂作用下,一定条件下的密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。已知按照物质的量之比为投料,压强分别在2 MPa、5 MPa下,二氧化碳的平衡转化率和甲醇的平衡选择性随温度的变化如图,下列说法不正确的是
已知:甲醇的选择性 甲醇的产率
A. 反应ⅱ为吸热反应
B. a曲线为5 MPa下甲醇的平衡选择性随温度的变化情况
C. 在290℃和2 MPa的条件下,甲醇的平衡产率为6.3%
D. 使用合适的催化剂可以提高甲醇的平衡选择性
【答案】D
【解析】
【分析】本题以CO2加氢制甲醇为情境,考查温度、压强对两个竞争反应平衡的影响:反应ⅰ为放热反应,其他条件不变时,温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,甲醇的平衡选择性降低,因此曲线随温度升高而下降的为甲醇的平衡选择性随温度变化,曲线随温度升高而上升的为的平衡转化率随温度变化曲线;反应ⅰ为气体物质的量减小的分压,反应ⅱ为气体物质的量不变的反应其他条件不变时,增大压强,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动,甲醇的平衡选择性增大,CO2平衡转化率增大,故曲线a表示压强为5 MPa下甲醇平衡选择性随温度变化曲线,曲线b表示压强为2 MPa下甲醇平衡选择性随温度变化曲线,曲线c表示压强为5 MPa下平衡转化率随温度变化曲线,曲线d表示压强为2 MPa下平衡转化率随温度变化曲线;甲醇的平衡产率等于CO2平衡转化率与甲醇平衡选择性的乘积。
【详解】A.反应ⅰ为放热反应,温度升高平衡逆向移动会使转化率降低,但由分析和图像可知,整体平衡转化率随温度升高而增大温度升高,说明温度升高,反应ⅱ平衡应正向移动,因此反应ⅱ为吸热反应,A正确;
B.由分析可知,a曲线为压强更大的5 MPa下甲醇的平衡选择性曲线,B正确;
C.由图可知,290℃、2 MPa条件下,平衡转化率为9%,甲醇平衡选择性为70%,甲醇产率=转化率×选择性=,C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡状态,因此不能提高甲醇的平衡选择性,D错误;
故答案为D。
二、非选择题:共4大题,共61分。
14. 铁是人体必需的微量元素之一,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。
(1)①铁元素在周期表中的位置为________,属于________区元素。
②工业上常利用Fe2+与CN-形成稳定配合物的特性来处理含CN-的工业废水。基态Fe2+的价电子轨道表示式为________;中心原子的配位数为________。
(2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度分析,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是________。
(3)①一种新型高效的铜铁催化剂晶胞如图,该催化剂的化学式为________。
②Fe的配位数是________。
(4)三氯化铁易溶于水、乙醚等溶剂,在300℃以上易升华,400℃时其蒸气中有以配位键结合的双聚体存在,画出该双聚体的结构式________。
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ 族 ②. d ③. ④. 6
(2)Fe3+的3d5半满状态更稳定
(3) ①. FeCu或CuFe ②. 4
(4)或或
【解析】
【小问1详解】
① 铁是26号元素,基态原子的核外电子排布式为,位于元素周期表第四周期族;其最后填入的电子在轨道,属于区元素。② 的价电子排布式为,根据洪特规则,电子优先单独占据一个轨道且自旋方向相同,故其轨道上有1个轨道排布2个电子,其余4个轨道各排布1个电子,轨道表示式为。在配合物中,中心离子与6个配体形成配位键,因此配位数为6。
【小问2详解】
从核外电子排布的稳定性角度分析,的价电子排布为,而的价电子排布为。属于半充满状态,能量较低,结构更加稳定,因此容易失去一个电子被氧化为。
【小问3详解】
① 根据均摊法计算晶胞中的原子个数:原子位于晶胞的顶点和面心,数目为;原子全部位于晶胞内部的四面体空隙中,数目为4。与的原子个数比为,故该催化剂的化学式为或FeCu。② 观察晶胞结构可知,每个原子周围有4个最近的原子形成正四面体结构,即的配位数为4。由于晶胞中和的原子个数比为,根据晶体中配位数与原子数成反比的关系,的配位数也为4。
【小问4详解】
升华后形成双聚体,利用Cl原子的孤对电子与Fe的空轨道形成配位键桥连两个单体,和的双聚结构类似。结构式为或或。
15. 以钼精矿(主要成分MoS2,还含少量钙、镁等元素)为原料制备得到的多种含钼化合物可用于工业生成。
(1)钼精矿(MoS2,S为-1价)焙烧可以制备MoO2、MoO3。
①写出焙烧时生成MoO3的化学方程式________。
②在焙烧时通常会加入碳酸钙,其目的是________。
(2)MoS2与Li可形成一种可充放电电池,电解质溶液由锂盐溶解在一定的非水、非质子性的有机溶剂中制成的,其工作原理为:,充电时阳极的电极反应式为________。
(3)钼精矿(MoS2)碱浸制钼酸钠()。在碱性条件下直接向粉碎后的钼精矿中加入NaClO溶液可得到钼酸钠,同时生成硫酸盐。
①反应的离子方程式为________。
②碱浸时需控制温度45℃~55℃可能原因是________。
(4)钼精矿(MoS2)可用于制备钼酸铵。钼酸铵溶液可结晶出二钼酸铵[,相对分子质量为340],二钼酸铵晶体加热过程中固体残留率随温度变化曲线如图。597℃时固体氧化物化学式为________。(写出计算过程)
已知:固体残留率
【答案】(1) ①. 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 ②. 吸收SO2,防止污染空气
(2)Lix(MoS2)n-xe−=nMoS2+xLi+
(3) ①. MoS2+9ClO-+6OH-= +2+9Cl-+3H2O ②. 温度过低,反应速率慢;温度过高,NaClO分解或温度升高,反应速率加快,生成的钼酸根离子浓度增大,与钙镁离子形成沉淀
(4)MoO3;设取1mol,其质量为,则n(Mo)=2mol,597℃时剩余固体氧化物质量为,其中n(O)=,则n(Mo):n(O)=1:3,因此固体氧化物的化学式为。
【解析】
【分析】起始原料为含及少量钙、镁杂质的钼精矿,目标产物涵盖钼的氧化物、锂-可充电电池、钼酸钠、二钼酸铵热分解产物。焙烧环节中被氧气氧化生成钼的氧化物和,加入碳酸钙用于吸收有毒气体;电池总反应为,充电时阳极发生失电子的氧化反应;碱浸环节中碱性条件下作为氧化剂将氧化为和,控制温度在45~55℃以兼顾反应速率,同时避免分解、减少钼酸根与钙镁杂质形成沉淀;热分解环节通过二钼酸铵的固体残留率计算最终钼的氧化物组成。
【小问1详解】
①焙烧时,可和氧气反应生成MoO3和二氧化硫。中为+2价,为-1价,反应后生成的中为+6价,中为+4价,中元素从0价降低为-2价。1mol 失去电子总物质的量为,1mol 得到4mol电子,根据得失电子守恒,与的化学计量数之比为2:7,结合原子守恒配平,反应方程式为。
②焙烧生成的为有毒酸性气体,加入碳酸钙可与反应,吸收,防止其排放污染空气。
【小问2详解】
充电时阳极发生氧化反应,反应物为,其失去电子生成和,根据电荷守恒与原子守恒,电极反应式为。
【小问3详解】
①该过程发生氧化还原反应。碱性条件下,作为氧化剂,元素从+1价降低为-1价,1mol 得到2mol电子;作为还原剂,元素从+2价升高为+6价,每个元素从-1价升高为+6价而得到,1mol 共失去电子,根据得失电子守恒,与的化学计量数之比为1:9。结合电荷守恒、原子守恒可得到离子方程式:。
②碱浸时需控制温度45℃~55℃可能原因是:温度过低时,反应速率过慢,生产效率低;温度过高时,受热易分解,导致氧化剂浓度降低,同时反应速率过快时生成的浓度增大,会与原料中的钙、镁杂质离子结合生成沉淀,降低钼的浸出率。
【小问4详解】
假设取1mol二钼酸铵,其摩尔质量为,因此起始固体质量为。597℃时固体残留率为84.7%,因此剩余固体质量为。1mol二钼酸铵中含有2mol ,钼元素全部进入剩余固体氧化物中,设剩余氧化物的化学式为,则,解得,因此597℃时固体氧化物的化学式为。
16. 一种以废铜渣(主要成分是CuO,含有少量Fe2O3;杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的流程如下所示。
已知:Cu2+可形成。
(1)“酸浸”时,采取下列措施一定能提高铜元素浸出率的有________(填序号)。
A. 升高酸浸液温度至沸腾 B. 适当加快搅拌速度
C. 缩短酸浸时间 D. 粉碎废铜渣
(2)“除铁”时滤渣主要成分为________(填化学式)。
(3)“蒸氨”过程中生成CuO,该过程的化学方程式____________。
(4)①制备碱式碳酸铜时,不采取向“除铁”后的溶液中直接加入NaHCO3溶液的原因是________。
②“沉铜”时反应的离子方程式为________。
③“沉铜”时也可用Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。已知25℃时,碱式碳酸铜饱和溶液pH约为8.5.溶液中、、的分布系数随pH的变化如图-1。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中_________。
(5)由硫酸铜制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。Cu2(OH)2CO3的产率随起始与的比值和溶液pH的关系如图-2和图-3。
补充完整制取Cu2(OH)2CO3的实验方案:向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,________,低温烘干,得到Cu2(OH)2CO3.(实验中可选用的试剂或仪器:0.5mol/LCuSO4溶液、1.0mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸、pH计)
【答案】(1)BD (2)
(3)
(4) ①. 铜元素以形式存在,浓度小,直接加入溶液难以生成碱式碳酸铜沉淀 ②. ③.
(5)边搅拌边加入25mL 溶液,在计测定溶液条件下,用 溶液或盐酸调节溶液约为9,充分反应后,过滤,洗涤沉淀至取最后一次洗涤滤液滴加盐酸无明显现象,再加入 溶液无沉淀生成
【解析】
【分析】起始原料为废铜渣,主要成分为,含少量杂质,核心目标产物为。酸浸环节加入盐酸,与均溶解,得到含、的酸性溶液;除铁环节加入过量氨水,转化为沉淀过滤除去,与过量氨水结合生成留在溶液中;蒸氨环节分解生成;酸溶环节与硫酸反应得到溶液;沉铜环节加入溶液,与反应生成沉淀。分布系数图中,随升高,分布系数单调降低,分布系数先升后降,分布系数单调升高,对应,对应。产率曲线显示,、时产率最高。
【小问1详解】
A.升高酸浸温度至沸腾,盐酸大量挥发,酸浓度降低,铜元素浸出率可能下降,A错误;
B.适当加快搅拌速度,可增大反应物接触面积,加快反应速率,提高铜元素浸出率,B正确;
C.缩短酸浸时间,反应不充分,铜元素浸出率降低,C错误;
D.粉碎废铜渣,增大固体与盐酸的接触面积,加快反应速率,提高铜元素浸出率,D正确;
故选BD。
【小问2详解】
除铁时加入过量氨水,与一水合氨反应生成沉淀,与过量氨水形成可溶性,因此滤渣主要成分为。
【小问3详解】
蒸氨过程中,与水反应生成、和,配平后化学方程式为。
【小问4详解】
① 除铁后的溶液中铜元素以形式存在,游离浓度很小,直接加入溶液,难以达到碱式碳酸铜的溶度积,无法生成沉淀。
② 沉铜时,与反应生成沉淀、和水,配平后离子方程式为。
③ 碳酸的第二步电离平衡为,电离常数,因此。由分布系数图可知,时,故。恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,,代入得。
【小问5详解】
由图2可知,时产物产率最高,加入的物质的量为,因此需要的物质的量为,对应 溶液的体积为。由图3可知,时产物产率最高,因此需调节溶液约为9。反应后过滤,沉淀表面会吸附、等杂质离子,洗涤至取最后一次洗涤滤液滴加盐酸无明显现象,说明无残留,再加入溶液无沉淀生成,说明已洗净,最后低温烘干得到产物。因此实验方案为边搅拌边加入25mL 溶液,在计测定溶液条件下,用 溶液或盐酸调节溶液约为9,充分反应后,过滤,洗涤沉淀至取最后一次洗涤滤液滴加盐酸无明显现象,再加入 溶液无沉淀生成。
17. 氢气是一种理想的清洁能源。金属材料在制氢、储氢和用氢方面发挥了重要作用。
(1)在催化剂作用下,NaBH4与水反应可能的反应机理如图-1。
其他条件不变时,以D2O代替H2O,依据上述反应机理,所得气体的分子式为________。
(2)合金材料可用于储氢。
已知:
________。
(3)储氢材料MgH2能与水反应放氢,但与纯水反应产生H2很少。MgCl2、NiCl2、CuCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1mol/L的几种盐溶液与MgH2制备H2时,MgH2转化率如图-2。
已知:ⅰ.;;氧化性:Mg2+<Ni2+<H+<Cu2+
ⅱ.MgH2在MCl2 (M代表Mg、Ni、Cu)溶液中水解的示意图如图-3。
①MgH2与水反应的化学方程式为________,对比MgH2受热分解放氢的优点是________。
②结合如图-3解释MCl2 (M代表Mg、Ni、Cu)溶液能提升MgH2的放氢性能的原因________。
③使用CuCl2溶液制备H2,40分钟前MgH2转化率大于MgCl2溶液,40分钟后转化率小于MgCl2溶液,可能的原因是________。
【答案】(1)H2、HD、D2
(2)
(3) ①. ②. 不需要加热,能耗低;相同物质的量的与水反应释放的氢气更多 ③. 发生水解反应产生,相比纯水,溶液中浓度更大,反应速率加快 ④. ,相同浓度下水解程度更大,产生浓度更高,40分钟前反应速率更快,转化率更高;氧化性强于,会被还原生成覆盖在表面,阻碍反应进行,40分钟后该抑制作用占主导,因此转化率小于溶液
【解析】
【小问1详解】
若用D2O代替H2O,依据反应机理,第一步生成H2的两H原子都来自,生成H2;第二、三步生成的氢气中的氢原子,1个来自,1个来自D2O,则生成HD;最后一步生成氢气的2个氢原子,都来自D2O,则生成 D2,所以反应后生成的气体中含有 H2、HD、D2。
【小问2详解】
已知,,根据盖斯定律,目标反应可由第二个热化学方程式减去2倍第一个热化学方程式得到,因此:
。
【小问3详解】
① 中为-1价,中为+1价,二者发生归中反应生成和,配平后的化学方程式为。受热分解生成和,对比可知,与水反应不需要加热,能耗低,且1mol 与水反应生成2mol ,相同物质的量的与水反应释放的氢气更多。
② 代表、、,为弱碱阳离子,在溶液中发生水解反应,产生,使溶液中浓度大于纯水中的浓度,可与中-1价的快速反应,因此反应速率加快,的放氢性能提升。
③ 由已知溶度积数据可知,因此相同浓度下的水解程度大于,产生的浓度更大,40分钟前反应速率更快,的转化率更高;同时已知氧化性,会优先于得到电子被还原为单质,生成的覆盖在表面,阻碍与溶液的接触,抑制反应进行,40分钟后该抑制作用占主导,因此的转化率小于溶液。
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高二年级调研测试
化学试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 Mo-96 O-16 Na-23 S-32
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐,下列组成磷酸盐的元素位于元素周期表第三周期的是
A. O B. P C. Ca D. Fe
2. Cu与KCN溶液反应的化学方程式为:,下列说法正确的是
A. CN-的电子式为: B. Cu+基态价层电子排布式为:
C. KOH中只含离子键 D. 中含键
3. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A. 装置甲进行酸碱中和滴定 B. 装置乙可测定醋酸与NaOH反应的中和热
C. 装置丙可制备Fe(OH)2 D. 装置丁可验证钠与水的反应为放热反应
4. 元素Li、Be、B、C位于元素周期表第二周期。下列说法正确的是
A. 半径:
B. Be、B、C三种元素单质的晶体类型相同
C. 电负性:
D. 第一电离能大小:
阅读下列材料,完成下面小题:
元素周期表中ⅥA族元素单质及化合物有着广泛应用。具有杀菌、消毒、漂白等作用,可用于水处理,pH约为8时,与反应生成、和。硫有多种单质,如、、、等。亚硫酰氯()为黄色液体,遇水发生水解。是易燃气体,燃烧热为。工业可通过电解强碱性溶液制备Te,Te在电子领域有广阔的发展前景。
5. 下列说法正确的是
A. 、、、互为同位素 B. SO3中S原子杂化轨道类型为
C. H2S和H2O均为非极性分子 D. 键角:
6. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. O3具有强氧化性,可用于杀菌、消毒
B. 二氧化硫具有还原性,可用于纸张、草编织物的漂白
C. 键键能大于键键能,因此的沸点比的高
D. 浓硫酸具有脱水性,可除去、等气体中的水蒸气
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 的燃烧:
B. 处理含废水的反应:
C. 电解强碱性溶液的阴极反应:
D. 亚硫酰氯水解的反应方程式:
8. 利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下:
已知:Zn与Al的化学性质相似。
下列有关说法正确的是
A. “碱洗”时可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液
B. “酸溶”的离子方程式为:
C. “氧化”后溶液中含有的主要离子:、、、
D. Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作获得
9. 汽车尾气催化转化的主要反应原理为: 。下列说法正确的是
A. 该反应在任何温度下均能自发进行
B. 该反应的平衡常数
C. 使用高效催化剂能使反应速率增大、焓变减小
D. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
10. 一种新型的电化学合成氨装置如图(图中单向箭头表示液体流向),该方法条件温和,NH3生产效率高。已知双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成,工作时内层的H2O在催化剂作用下解离成H+和OH-向两极移动,M极副产物有N2H4。下列说法正确的是
已知:电解产物的法拉第效率
A. 电极N与电源的负极相连
B. 双极膜中OH-移向M极
C. 电极N发生的反应式:
D. 当N电极产生2 mol O2,M电极产生0.9 mol NH3,则
11. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向溶液中缓慢滴加稀硝酸,观察溶液颜色变化
探究浓度对平衡体系的影响
B
测定与HCOONa溶液的pH,溶液的pH较大
酸性:
C
向溶液中加入溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水层,滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
反应有一定限度
D
向NaCl、NaI混合溶液中滴加1∼2滴的AgNO3溶液,产生黄色沉淀
探究与的大小
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下,将BaSO4固体加入饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,产生气泡,固体未完全溶解。已知,,下列说法正确的是
A. 饱和 Na2CO3溶液中存在:
B. 过滤后的滤液中
C. 该条件下若要生成BaCO3沉淀,需满足
D. 滤渣中加入盐酸发生反应的离子方程式:
13. 用太阳能电池电解水得到的H2和CO2制备甲醇,有利于实现“碳中和”。该过程主要反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
在某催化剂作用下,一定条件下的密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。已知按照物质的量之比为投料,压强分别在2 MPa、5 MPa下,二氧化碳的平衡转化率和甲醇的平衡选择性随温度的变化如图,下列说法不正确的是
已知:甲醇的选择性 甲醇的产率
A. 反应ⅱ为吸热反应
B. a曲线为5 MPa下甲醇的平衡选择性随温度的变化情况
C. 在290℃和2 MPa的条件下,甲醇的平衡产率为6.3%
D. 使用合适的催化剂可以提高甲醇的平衡选择性
二、非选择题:共4大题,共61分。
14. 铁是人体必需的微量元素之一,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。
(1)①铁元素在周期表中的位置为________,属于________区元素。
②工业上常利用Fe2+与CN-形成稳定配合物的特性来处理含CN-的工业废水。基态Fe2+的价电子轨道表示式为________;中心原子的配位数为________。
(2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度分析,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是________。
(3)①一种新型高效的铜铁催化剂晶胞如图,该催化剂的化学式为________。
②Fe的配位数是________。
(4)三氯化铁易溶于水、乙醚等溶剂,在300℃以上易升华,400℃时其蒸气中有以配位键结合的双聚体存在,画出该双聚体的结构式________。
15. 以钼精矿(主要成分MoS2,还含少量钙、镁等元素)为原料制备得到的多种含钼化合物可用于工业生成。
(1)钼精矿(MoS2,S为-1价)焙烧可以制备MoO2、MoO3。
①写出焙烧时生成MoO3的化学方程式________。
②在焙烧时通常会加入碳酸钙,其目的是________。
(2)MoS2与Li可形成一种可充放电电池,电解质溶液由锂盐溶解在一定的非水、非质子性的有机溶剂中制成的,其工作原理为:,充电时阳极的电极反应式为________。
(3)钼精矿(MoS2)碱浸制钼酸钠()。在碱性条件下直接向粉碎后的钼精矿中加入NaClO溶液可得到钼酸钠,同时生成硫酸盐。
①反应的离子方程式为________。
②碱浸时需控制温度45℃~55℃可能原因是________。
(4)钼精矿(MoS2)可用于制备钼酸铵。钼酸铵溶液可结晶出二钼酸铵[,相对分子质量为340],二钼酸铵晶体加热过程中固体残留率随温度变化曲线如图。597℃时固体氧化物化学式为________。(写出计算过程)
已知:固体残留率
16. 一种以废铜渣(主要成分是CuO,含有少量Fe2O3;杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的流程如下所示。
已知:Cu2+可形成。
(1)“酸浸”时,采取下列措施一定能提高铜元素浸出率的有________(填序号)。
A. 升高酸浸液温度至沸腾 B. 适当加快搅拌速度
C. 缩短酸浸时间 D. 粉碎废铜渣
(2)“除铁”时滤渣主要成分为________(填化学式)。
(3)“蒸氨”过程中生成CuO,该过程的化学方程式____________。
(4)①制备碱式碳酸铜时,不采取向“除铁”后的溶液中直接加入NaHCO3溶液的原因是________。
②“沉铜”时反应的离子方程式为________。
③“沉铜”时也可用Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。已知25℃时,碱式碳酸铜饱和溶液pH约为8.5.溶液中、、的分布系数随pH的变化如图-1。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中_________。
(5)由硫酸铜制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。Cu2(OH)2CO3的产率随起始与的比值和溶液pH的关系如图-2和图-3。
补充完整制取Cu2(OH)2CO3的实验方案:向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,________,低温烘干,得到Cu2(OH)2CO3.(实验中可选用的试剂或仪器:0.5mol/LCuSO4溶液、1.0mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸、pH计)
17. 氢气是一种理想的清洁能源。金属材料在制氢、储氢和用氢方面发挥了重要作用。
(1)在催化剂作用下,NaBH4与水反应可能的反应机理如图-1。
其他条件不变时,以D2O代替H2O,依据上述反应机理,所得气体的分子式为________。
(2)合金材料可用于储氢。
已知:
________。
(3)储氢材料MgH2能与水反应放氢,但与纯水反应产生H2很少。MgCl2、NiCl2、CuCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1mol/L的几种盐溶液与MgH2制备H2时,MgH2转化率如图-2。
已知:ⅰ.;;氧化性:Mg2+<Ni2+<H+<Cu2+
ⅱ.MgH2在MCl2 (M代表Mg、Ni、Cu)溶液中水解的示意图如图-3。
①MgH2与水反应的化学方程式为________,对比MgH2受热分解放氢的优点是________。
②结合如图-3解释MCl2 (M代表Mg、Ni、Cu)溶液能提升MgH2的放氢性能的原因________。
③使用CuCl2溶液制备H2,40分钟前MgH2转化率大于MgCl2溶液,40分钟后转化率小于MgCl2溶液,可能的原因是________。
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