精品解析:辽宁沈阳市联合体2026-2027学年高二上学期期中考试 化学试卷
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内容正文:
高二化学
试卷共8页,19小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.考查范围:选择性必修1第三章和第四章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Cu—64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 盐类水解与生产、生活息息相关,下列生产、生活情境主要利用了盐类水解原理的是
A.用NaCl作调味品
B.用泡沫灭火器灭火
C.用Ca(OH)2改善酸性土壤
D.用硅胶作干燥剂
A. A B. B C. C D. D
2. 将下列物质加入足量水中,得到的溶液呈酸性且能抑制水的电离的是
A. NO2 B. CH3COONa C. Na2SO4 D. Na2O2
3. 辽代鎏金云纹铜马具的主要材质为青铜,表面鎏金层是将金汞合金均匀涂抹于铜器表面后加热使汞挥发形成的。出土文物表面常见绿色铜锈。下列有关说法正确的是
A. 青铜的熔点比纯铜的高 B. 汞挥发属于化学变化
C. 鎏金层可以减缓铜基体的腐蚀 D. 铜锈的生成过程发生了析氢腐蚀
4. 某同学根据离子反应利用实验室材料组装成原电池。下列关于该原电池的组成合理的是
选项
A
B
C
D
正极
石墨棒
铁棒
铁棒
铜棒
负极
铁棒
锌棒
铜棒
铁棒
电解质溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
FeCl2溶液
稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 由水电离产生的的溶液中:、
B. 能使紫色石蕊变蓝的溶液中:、
C. 的溶液中:、
D. 的溶液中:、
6. 下列实验装置或操作正确的是
A.实验室配制FeCl3溶液
B.利用外加电流法对钢管道进行防腐
C.碱式滴定管排气泡
D.模拟工业上在镀件上镀银
A. A B. B C. C D. D
7. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用白醋清洗水壶的水垢
CH3COOH是强酸
B
将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时加入含有钾元素和氮元素的肥料,可以提高肥效
C
用FeS除去废水中的Hg2+
D
用化学方法在钢铁表面进行发蓝处理
钢铁表面生成一层致密的Fe2O3薄膜
A. A B. B C. C D. D
8. 下列关于精炼铜的说法错误的是
A. 粗铜作阳极,精铜作阴极
B. 电解过程中,电解液中不变
C. 粗铜中所含的Ag、Au、Pt等杂质会以单质形式沉积于阳极泥中
D. 外电路中通过1mole-,阴极析出32gCu
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温下,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-数目为0.01
B. 0.5L1.0mol·L-1Na2SO4溶液中含有的氧原子数为2
C. 1L0.1mol·L-1NaClO溶液中,ClO-数目为0.1
D. 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1
10. 一种以NaBF4溶液和NaCl溶液为电解质溶液、利用空气中的O2和自身镁电极的反应而产生电流的装置如图,隔膜只允许Na⁺、H⁺和水分子通过。下列说法错误的是
A. 装置工作时,化学能转化为电能
B. 催化电极为正极
C. 电子流向:金属镁→NaBF4溶液→隔膜→NaCl溶液→催化电极
D. 金属镁电极的电极反应式为
11. 利用如图装置(开始时U形玻璃管内红墨水的两端液面齐平)探究铁的锈蚀。放置一段时间后,以下说法错误的是
A. 植物油用于隔绝氧气和水
B. b试管中铁皮发生电化学腐蚀
C. U形玻璃管两端的液面变为“左低右高”
D. 该实验是为了验证铁生锈只需要水
12. 正常人血液的pH通常保持在7.35~7.45,血浆中存在的H2CO3/缓冲体系对稳定血浆的酸碱度发挥着重要作用。下列说法错误的是
A. H2CO3在水中主要发生的电离为
B. 服用一定量NaHCO3片时,人体血液中的c(H2CO3)会增大
C. 进入CO₂浓度高的场地时,人体血液中会减小
D. 饮用大量水时,人体血液中所有离子浓度均会减小
13. 不同温度下,纯水的Kw随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 由图可知,
B. 温度升高,纯水的pH会下降,但纯水仍呈中性
C. 60℃时,将pH=8的NaOH溶液稀释100倍,稀释后溶液pH=6
D. 80℃时,pH=2的稀硫酸中c(OH⁻)=2.5×10-11mol·L⁻¹
14. 利用如图所示装置进行实验。电解一段时间后断开电源,拉动石墨1电极附近的注射器活塞并取下石墨2电极附近的试管。下列说法正确的是
A. 电解过程中石墨1的电极反应式为
B. 拉动石墨1电极附近的注射器活塞后,淀粉溶液无明显现象
C. 试管中收集到0.02 g气体,则理论上有0.02 mol离子从矿泉水瓶1进入矿泉水瓶2
D. 电解过程中,矿泉水瓶2中溶液的pH会减小
15. 25℃时,Ag2SO4在水中达到沉淀溶解平衡时,-lgc()与-lgc(Ag⁺)的关系如图,已知25℃时,Ksp(AgCl)=10-9.74.下列说法错误的是
A. 饱和Ag2SO4溶液中:c(Ag⁺)<2c()
B. b点时,c(Ag⁺)=10-4.92mol·L⁻¹
C. 往b点溶液中加入等体积的10⁻⁴mol·L⁻¹NaCl溶液,会有AgCl沉淀生成
D. 将含有Ag2SO4和AgCl的浊液过滤,所得滤液中
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 探究原电池和电解池原理,对生产生活具有重要的意义。
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)电动汽车上用的铅酸蓄电池是由一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用硫酸作放电时的电解质溶液。放电时总反应为,写出正极的电极反应式:____________________;铅酸蓄电池是__________(填“一”或“二”)次电池。
(3)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如图两个实验。反应一段时间后,下列实验现象中,说法正确的是__________(填字母)。
A. 图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ中温度计的示数
B. 图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C. 图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D. 图Ⅱ中产生气体的速率更快
(4)用甲醇()燃料电池实现工业上用KCl溶液制取KOH溶液,其工作原理如图所示。
①甲醇燃料电池的正极的电极反应式为____________________;放电时,每消耗6.4 g,外电路中转移__________mol电子。
②从f口制取的物质为__________。
17. 根据所学知识,回答下列问题。
(1)25℃时,的电离平衡常数为,。溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性;0.1mol·L⁻¹溶液中__________(填“>”“<”或“=”)。
(2)某化学兴趣小组欲用0.1mol·L⁻¹稀硫酸标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。
①酸式滴定管用来盛装25.00mL0.1mol·L⁻¹稀硫酸标准溶液。酸式滴定管用蒸馏水洗涤后需进行的操作为____________________。
②本实验所用的指示剂为酚酞,则滴定终点的操作及现象为____________________;滴定25.00mL未知NaOH溶液的实验数据如下表,求出__________mol·L⁻¹。
序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
20.00
20.10
19.90
21.50
③滴定前,正确读数,滴定结束时,仰视读数,则测得的会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)烟气中的可以用钠碱循环法加以处理,用溶液作为吸收液。当吸收液与反应至pH降低为6左右时,可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。当吸收液的pH升至8左右时再生完毕,吸收液可再次使用。吸收液pH随微粒组成(吸收液中的分子忽略不计)的变化关系见表。
91∶9
1∶1
9∶91
pH
8.2
7.2
6.2
①A膜为__________(填“阳”或“阴”)离子交换膜,N极上发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。
②当pH升至8左右时,吸收液就再生完毕重新使用,请解释原因:____________________。
18. 以锌电积阳极泥(主要含有Mn、Fe、Zn、Ca、Mg等元素)为原料制备MnSO4·5H2O的工艺具有流程短、操作简单等优势,其工艺流程如图所示。请回答下列问题。
已知:①25℃时,部分物质的溶度积如下表所示:
物质
CaF2
MgF2
MnF2
Mn(OH)2
Ksp
1.5×10-10
7.4×10-11
5.0×10-3
1.9×10-13
②“除Zn”时发生了置换反应;“除F”时,Al2(SO4)3在一定pH下生成的Al(OH)3与F⁻作用而除去溶液中的F⁻;
③温度低于27℃时可从MnSO4溶液中析出晶体MnSO4·5H₂O,温度高于27℃时易析出MnSO4·H₂O。
(1)“浸出”时,写出一种能加快反应速率的措施:_____________;H2O2的电子式为__________。
(2)“除Ca、Mg、Fe”时,溶液中剩余Ca、Mg、Fe元素的物质的量浓度与pH的关系如图所示。25℃时,Ka(HF)=6.3×10-4,则pH=4时,溶液中__________;从c(F⁻)的角度解释pH增大,Ca、Mg的去除效果增强的原因:______________________________。
(3)“系列操作”包括__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(4)用惰性电极电解MnSO4溶液可制取MnO2,写出生成MnO2的电极反应式:_____________;电解一段时间后,电解液中的__________(填化学式)可回收进入上述工艺使用。
19. NH4Cl是一种广泛应用于农业、工业和医药等领域的无机物。
(1)NH4Cl溶液呈酸性,原因是______________________________(写离子方程式)。
(2)相同温度下,等浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH3·H2O,c()由大到小的顺序为__________(填序号)。
(3)用NH4Cl固体配制200mL0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液,配制过程中,需要使用到下列仪器中的__________(填名称)。
(4)工业上,常用NH4Cl溶液除铁锈(为了分析方便,铁锈用Fe2O3表示)。测得0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液的pH约为5.0.同学们进行一系列实验探究NH4Cl溶液在酸性很弱的条件下能除铁锈的主要原因。
提出猜想
猜想1Cl⁻的作用
猜想2的作用
猜想3单质Fe的作用
查阅资料i.K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe²⁺会产生蓝色沉淀。
ii.;
。
实验验证
实验
编号
实验操作和现象
1
取0.1mol·L⁻¹NaCl溶液,加入适量试剂a调节溶液pH=5,然后将其加入到Fe2O3粉末中。tmin后,取适量上层清液分成两份,分别滴加KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,均无明显现象
2
取8mLxmol·L⁻¹(NH4)2SO4溶液加入到Fe2O3粉末中。tmin后,取适量上层清液分成两份,分别滴加KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,均无明显现象
3
取8mL0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液加入到Fe2O3粉末中。tmin后,取适量上层清液分成两份,分别滴加KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,均无明显现象
4
取8mL0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液加入到表面部分生锈的铁钉中。tmin后,取适量上层清液分成两份,一份滴加KSCN溶液,无明显现象;另一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
①试剂a为__________(填“稀硫酸”“稀盐酸”或“稀硝酸”);x=__________。
②甲同学认为无须进行实验3,乙同学提出反对意见,乙同学的理由可能是__________。
③实验结论猜想__________正确。
④深度分析请解释0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液能除去铁制品表面少量铁锈的原因:__________。
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高二化学
试卷共8页,19小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.考查范围:选择性必修1第三章和第四章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Cu—64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 盐类水解与生产、生活息息相关,下列生产、生活情境主要利用了盐类水解原理的是
A.用NaCl作调味品
B.用泡沫灭火器灭火
C.用Ca(OH)2改善酸性土壤
D.用硅胶作干燥剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.为强酸强碱盐,不发生水解,用作调味品是利用其具有咸味的食品调味属性,与盐类水解原理无关,A错误;
B.泡沫灭火器内筒盛装溶液,外筒盛装溶液,为弱碱阳离子、水解使溶液显酸性,为弱酸阴离子、水解使溶液显碱性,二者混合时发生相互促进的双水解反应:,生成大量气体和沉淀,依靠喷出的泡沫覆盖可燃物实现灭火,该过程主要利用了盐类水解原理,B正确;
C.属于强碱,用其改善酸性土壤是利用其碱性与土壤中的酸性物质发生直接的酸碱中和反应,不涉及盐类水解过程,C错误;
D.硅胶的主要成分为多孔结构的硅酸水合物,作干燥剂是依靠其多孔结构的物理吸附作用吸收水分,与盐类水解原理无关,D错误;
故答案选B。
2. 将下列物质加入足量水中,得到的溶液呈酸性且能抑制水的电离的是
A. NO2 B. CH3COONa C. Na2SO4 D. Na2O2
【答案】A
【解析】
【详解】A.与足量水发生反应:,生成的为强酸,在水溶液中完全电离产生,使溶液呈酸性;浓度升高会使水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,符合题目要求,A符合题意;
B.是强碱弱酸盐,溶于水后发生水解反应,结合水电离出的,促进水的电离,最终溶液中浓度大于浓度,溶液呈碱性,既不满足溶液呈酸性的要求,也不能抑制水的电离,B不符合题意;
C.是强酸强碱盐,溶于水后不发生水解,溶液呈中性,对水的电离平衡无影响,既不满足溶液呈酸性的要求,也不能抑制水的电离,C不符合题意;
D.与足量水发生反应:,生成的为强碱,在水溶液中完全电离产生,使溶液呈碱性;浓度升高会抑制水的电离,但溶液为碱性,不符合酸性的要求,D不符合题意;
故选A。
3. 辽代鎏金云纹铜马具的主要材质为青铜,表面鎏金层是将金汞合金均匀涂抹于铜器表面后加热使汞挥发形成的。出土文物表面常见绿色铜锈。下列有关说法正确的是
A. 青铜的熔点比纯铜的高 B. 汞挥发属于化学变化
C. 鎏金层可以减缓铜基体的腐蚀 D. 铜锈的生成过程发生了析氢腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.青铜是铜的合金,合金的熔点通常低于其组分纯金属的熔点,因此青铜的熔点比纯铜低,A错误;
B.汞挥发是汞单质由液态变为气态的过程,无新物质生成,属于物理变化,B错误;
C.鎏金层的主要成分为化学性质稳定的金,覆盖在铜基体表面可隔绝铜与氧气、水等腐蚀介质的接触,能够减缓铜基体的腐蚀,C正确;
D.铜的金属活动性排在氢之后,自然环境中铜锈(主要成分为)的生成是铜与空气中的氧气、水、二氧化碳共同作用的结果,属于吸氧腐蚀过程,不会发生析氢腐蚀,D错误。
4. 某同学根据离子反应利用实验室材料组装成原电池。下列关于该原电池的组成合理的是
选项
A
B
C
D
正极
石墨棒
铁棒
铁棒
铜棒
负极
铁棒
锌棒
铜棒
铁棒
电解质溶液
CuSO4溶液
CuSO4溶液
FeCl2溶液
稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该原电池中,负极铁棒发生反应,正极石墨棒上发生反应,总反应为,符合给定离子反应的原电池组成要求,A正确;
B.该原电池中负极是锌棒,锌的活泼性强于铁,总反应为,与题干给定的离子反应不符,B错误;
C.该原电池中铜棒不能作为负极发生氧化反应,因为电解质溶液为溶液,不能与铜构成自发进行的氧化还原反应,不能实现题干给定的离子反应,C错误;
D.该原电池的电解质为稀硫酸,总反应为,与题干给定的离子反应不符,D错误;
故答案选A。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 由水电离产生的的溶液中:、
B. 能使紫色石蕊变蓝的溶液中:、
C. 的溶液中:、
D. 的溶液中:、
【答案】D
【解析】
【详解】A.由水电离产生的的溶液中,水的电离被抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性;酸性条件下具有强氧化性,可氧化,强碱性条件下会与反应生成沉淀,离子不能大量共存,A错误;
B.能使紫色石蕊变蓝的溶液呈碱性,存在大量,会与结合生成弱电解质,离子不能大量共存,B错误;
C.的溶液呈强酸性,存在大量,会与反应生成和,离子不能大量共存,C错误;
D.常温下结合,由可计算得pH=1,溶液呈强酸性,、在酸性条件下不发生反应,可大量共存,D正确;
故答案选D。
6. 下列实验装置或操作正确的是
A.实验室配制FeCl3溶液
B.利用外加电流法对钢管道进行防腐
C.碱式滴定管排气泡
D.模拟工业上在镀件上镀银
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.直接加入蒸馏水中溶解时,会发生水解生成沉淀,配制溶液时应先将溶解在浓盐酸中抑制水解,再加蒸馏水稀释至目标浓度,直接在蒸馏水中溶解的操作错误,A错误;
B.外加电流法防腐需要外接直流电源,将被保护的钢管道连接电源负极作阴极;该装置无外接电源,依靠活泼金属镁块与钢管道形成原电池保护钢管道,属于牺牲阳极法,不符合外加电流法的装置要求,B错误;
C.碱式滴定管排气泡的正确操作是将橡胶管向上弯曲、尖嘴斜向上,捏挤玻璃珠旁的橡胶管,使溶液从尖嘴喷出带出气泡,图中操作符合规范,C正确;
D.电镀银时,镀层金属应连接电源正极作阳极,镀件连接电源负极作阴极;该装置中电极连接电源负极,镀件连接电源正极,电极连接错误,无法实现镀件上镀银,D错误;
故本题选C。
7. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用白醋清洗水壶的水垢
CH3COOH是强酸
B
将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时加入含有钾元素和氮元素的肥料,可以提高肥效
C
用FeS除去废水中的Hg2+
D
用化学方法在钢铁表面进行发蓝处理
钢铁表面生成一层致密的Fe2O3薄膜
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用白醋清洗水壶水垢的原理是醋酸与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁发生复分解反应,但在水溶液中不能完全电离,属于弱酸,所述化学知识错误,A错误;
B.草木灰的主要成分为,碳酸根水解使土壤呈碱性,与氯化铵中的反应生成一水合氨,一水合氨易分解出氨气逸出,会造成氮元素损失,降低肥效,所述化学知识错误,B错误;
C.用除去废水中的,利用了沉淀转化原理,当时,可实现溶解度相对较大的向溶解度更小的转化,从而除去废水中的,劳动项目与化学知识均正确,C正确;
D.钢铁表面发蓝处理是通过化学反应在钢铁表面生成一层致密的薄膜,而非,所述化学知识错误,D错误;
故答案选C。
8. 下列关于精炼铜的说法错误的是
A. 粗铜作阳极,精铜作阴极
B. 电解过程中,电解液中不变
C. 粗铜中所含的Ag、Au、Pt等杂质会以单质形式沉积于阳极泥中
D. 外电路中通过1mole-,阴极析出32gCu
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,粗铜连接电源正极作阳极,精铜连接电源负极作阴极,符合电解精炼的电极设置规则,A正确;
B.电解过程中,阳极上比铜活泼的杂质(如Zn、Fe、Ni等)会优先于Cu失去电子生成对应金属阳离子,而阴极上仅发生得到电子析出Cu的反应,相同时间内阳极溶解的Cu的物质的量小于阴极析出的Cu的物质的量,因此电解液中会逐渐减小,并非保持不变,B错误;
C.粗铜中所含的、、等杂质的金属活动性弱于Cu,无法在阳极失去电子,会以单质形式沉积在阳极下方形成阳极泥,C正确;
D.阴极的电极反应为,当外电路通过时,析出Cu的物质的量为,对应质量为,D正确;
故选B。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温下,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-数目为0.01
B. 0.5L1.0mol·L-1Na2SO4溶液中含有的氧原子数为2
C. 1L0.1mol·L-1NaClO溶液中,ClO-数目为0.1
D. 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,阴离子总数一定大于0.1
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下,1L pH=12的溶液中,由常温下水的离子积,可得溶液中,因此1L溶液中的物质的量为0.01mol,对应离子数目为,A正确;
B. 溶液中,溶质含有的氧原子为2 mol,但溶剂中也含有大量氧原子,因此溶液总氧原子数远大于,B错误;
C.溶液中,为弱酸根离子,会发生水解反应,因此溶液中实际存在的物质的量小于0.1 mol,对应离子数目小于,C错误;
D.题目仅给出溶液的浓度,未说明溶液体积,无法计算溶液中阴离子的总物质的量,因此无法判断阴离子总数是否大于,D错误;
故选A。
10. 一种以NaBF4溶液和NaCl溶液为电解质溶液、利用空气中的O2和自身镁电极的反应而产生电流的装置如图,隔膜只允许Na⁺、H⁺和水分子通过。下列说法错误的是
A. 装置工作时,化学能转化为电能
B. 催化电极为正极
C. 电子流向:金属镁→NaBF4溶液→隔膜→NaCl溶液→催化电极
D. 金属镁电极的电极反应式为
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知,该装置为利用空气中的O2和自身镁电极的反应而产生电流的装置,属于原电池,金属镁电极为负极,失去电子,发生氧化反应,催化电极为正极,氧气得到电子,发生还原反应,据此分析。
【详解】A.该装置属于原电池,依靠镁与空气中氧气的自发氧化还原反应产生电流,工作过程中实现化学能向电能的转化,A正确;
B.原电池中活泼金属Mg易失电子发生氧化反应,作负极;催化电极上空气中的得电子发生还原反应,因此催化电极为正极,B正确;
C.电子仅在外电路的金属导线中定向移动,不会进入电解质溶液,电解质溶液依靠阴、阳离子的定向移动实现导电,正确的电子流向为金属镁→外电路导线→催化电极,选项中描述电子经过溶液、隔膜、溶液的路径不符合电子移动规律,C错误;
D.金属镁电极为负极,Mg失去电子生成,左侧电解液为溶液,不存在可与生成沉淀的阴离子,因此电极反应式为,D正确;
故选C。
11. 利用如图装置(开始时U形玻璃管内红墨水的两端液面齐平)探究铁的锈蚀。放置一段时间后,以下说法错误的是
A. 植物油用于隔绝氧气和水
B. b试管中铁皮发生电化学腐蚀
C. U形玻璃管两端的液面变为“左低右高”
D. 该实验是为了验证铁生锈只需要水
【答案】D
【解析】
【详解】A.植物油浸没铁皮,可隔绝铁皮与氧气、水的接触,避免a试管内的铁皮发生锈蚀,A正确;
B.b试管内的铁皮为铁碳合金,表面可吸附空气中的水蒸气形成电解质水膜,铁与内部的碳杂质构成原电池,发生吸氧型电化学腐蚀,B正确;
C.b试管内铁发生吸氧腐蚀,会消耗试管内的,使b试管内的气体压强小于a试管内的气体压强,因此U形管连接a的左侧液面更低,连接b的右侧液面更高,呈现左低右高的状态,C正确;
D.该实验中a组铁皮同时隔绝了水和氧气,b组铁皮同时接触水和氧气,存在两个变量,无法验证铁生锈只需要水,且铁生锈的条件是同时接触水和氧气,该实验的目的是探究铁锈蚀需要氧气和水的参与,并非验证铁生锈只需要水,D错误;
故选D。
12. 正常人血液的pH通常保持在7.35~7.45,血浆中存在的H2CO3/缓冲体系对稳定血浆的酸碱度发挥着重要作用。下列说法错误的是
A. H2CO3在水中主要发生的电离为
B. 服用一定量NaHCO3片时,人体血液中的c(H2CO3)会增大
C. 进入CO₂浓度高的场地时,人体血液中会减小
D. 饮用大量水时,人体血液中所有离子浓度均会减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.是二元弱酸,分步电离,且第一步电离程度远大于第二步,主要电离为,A正确;
B.人体血液中存在平衡,服用片会使血液中增大,平衡逆向移动,因此会增大,B正确;
C.进入浓度高的场地时,血液中溶解的增多,发生反应,使增大,电离平衡正向移动导致增大;由变形可得,温度不变不变,增大则该比值减小,C正确;
D.温度不变时水的离子积为定值,饮用大量水稀释血液后,会减小,由可知会增大,并非所有离子浓度均减小,D错误;
故答案选D。
13. 不同温度下,纯水的Kw随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 由图可知,
B. 温度升高,纯水的pH会下降,但纯水仍呈中性
C. 60℃时,将pH=8的NaOH溶液稀释100倍,稀释后溶液pH=6
D. 80℃时,pH=2的稀硫酸中c(OH⁻)=2.5×10-11mol·L⁻¹
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高,水的离子积增大,说明水的电离过程吸热,即的,A正确;
B.温度升高,纯水中、同等程度增大,因此纯水的pH随增大而下降,但始终满足,纯水仍呈中性,B正确;
C.60℃时,由图可知,该温度下中性溶液的,对应pH约为6.5;pH=8的溶液中,稀释100倍后,若忽略水的电离,,该浓度小于中性溶液的,说明稀释后溶液接近中性,pH略大于6.5(接近中性),不可能等于6,C错误;
D.80℃时,由图可知,pH=2的稀硫酸中,因此,D正确;
故选C。
14. 利用如图所示装置进行实验。电解一段时间后断开电源,拉动石墨1电极附近的注射器活塞并取下石墨2电极附近的试管。下列说法正确的是
A. 电解过程中石墨1的电极反应式为
B. 拉动石墨1电极附近的注射器活塞后,淀粉溶液无明显现象
C. 试管中收集到0.02 g气体,则理论上有0.02 mol离子从矿泉水瓶1进入矿泉水瓶2
D. 电解过程中,矿泉水瓶2中溶液的pH会减小
【答案】C
【解析】
【分析】石墨1连接电源正极,为电解池阳极,发生氧化反应,电极反应应为,拉动注射器活塞会将吸入淀粉溶液中,发生反应,淀粉遇变蓝;石墨2连接电源负极,为电解池阴极,电极反应为,试管中收集的气体为,据此作答。
【详解】A.电解过程中石墨1的电极反应式为,A错误;
B.拉动石墨1电极附近的注射器活塞后,淀粉遇变蓝,有明显现象,B错误;
C.试管中收集的气体为,质量为0.02 g时,,电路中转移电子总物质的量为;装置中间为阳离子交换膜,为平衡电荷,每转移1 mol电子,就有1 mol一价阳离子从矿泉水瓶1(阳极区)迁移至矿泉水瓶2(阴极区),因此理论上有0.02 mol离子从矿泉水瓶1进入矿泉水瓶2,C正确;
D.矿泉水瓶2为阴极区,电解过程中不断生成,溶液碱性增强,pH增大,D错误;
故答案选C。
15. 25℃时,Ag2SO4在水中达到沉淀溶解平衡时,-lgc()与-lgc(Ag⁺)的关系如图,已知25℃时,Ksp(AgCl)=10-9.74.下列说法错误的是
A. 饱和Ag2SO4溶液中:c(Ag⁺)<2c()
B. b点时,c(Ag⁺)=10-4.92mol·L⁻¹
C. 往b点溶液中加入等体积的10⁻⁴mol·L⁻¹NaCl溶液,会有AgCl沉淀生成
D. 将含有Ag2SO4和AgCl的浊液过滤,所得滤液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和溶液中,发生水解使溶液呈酸性,根据电荷守恒,因,故,A正确;
B.由的沉淀溶解平衡,结合a点坐标可得;b点处,代入得,并非,B错误;
C.b点溶液与等体积溶液混合后,,,离子积,大于,故有AgCl沉淀生成,C正确;
D.含和AgCl的浊液中,联立两个沉淀溶解平衡的表达式,可得,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 探究原电池和电解池原理,对生产生活具有重要的意义。
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)电动汽车上用的铅酸蓄电池是由一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用硫酸作放电时的电解质溶液。放电时总反应为,写出正极的电极反应式:____________________;铅酸蓄电池是__________(填“一”或“二”)次电池。
(3)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如图两个实验。反应一段时间后,下列实验现象中,说法正确的是__________(填字母)。
A. 图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ中温度计的示数
B. 图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C. 图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D. 图Ⅱ中产生气体的速率更快
(4)用甲醇()燃料电池实现工业上用KCl溶液制取KOH溶液,其工作原理如图所示。
①甲醇燃料电池的正极的电极反应式为____________________;放电时,每消耗6.4 g,外电路中转移__________mol电子。
②从f口制取的物质为__________。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 二 (3)AD
(4) ①. ②. 1.2 ③. 氢气(或)
【解析】
【小问1详解】
A.属于酸碱中和反应,是非氧化还原反应,不能设计成原电池,A错误;
B.该反应是常温下能自发进行的氧化还原反应,能设计成原电池,B正确;
C.Cu与稀硫酸不反应,不能自发进行,不能设计成原电池,C错误;
D.该反应属于非氧化还原反应,不能设计成原电池,D错误;
故答案选B。
【小问2详解】
铅酸蓄电池放电时,正极发生还原反应,得电子并结合溶液中的和生成和水,电极反应式为;铅酸蓄电池放电后可充电循环使用,属于二次电池。
【小问3详解】
A.图Ⅰ中发生化学腐蚀,化学能主要转化为热能;图Ⅱ中构成原电池,发生电化学腐蚀,化学能主要转化为电能,因此图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ,A正确;
B.由A项分析可知,图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数不相等,B错误;
C.图Ⅰ中锌直接与硫酸反应,发生化学腐蚀,气泡产生于锌棒表面;图Ⅱ中构成原电池,氢离子在正极(铜棒)表面得电子,气泡产生于铜棒表面,C错误;
D.图Ⅱ中构成原电池,原电池能加快反应速率,故产生气体的速率更快,D正确;
故答案选AD。
【小问4详解】
①甲醇燃料电池中,通入氧气的一极为正极,发生还原反应,在碱性电解质溶液中,电极反应式为;6.4 g 的物质的量为,甲醇在负极转化为碳酸根离子,C元素化合价由价升高到价,失去个电子,故每消耗甲醇转移电子的物质的量为。
②根据图示连线可知,左侧通入甲醇的电极为负极,与负极相连的d极为阴极;右侧通入氧气的电极为正极,与正极相连的c极为阳极。在阴极发生反应:,故从f口制取的物质为氢气(或)。
17. 根据所学知识,回答下列问题。
(1)25℃时,的电离平衡常数为,。溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性;0.1mol·L⁻¹溶液中__________(填“>”“<”或“=”)。
(2)某化学兴趣小组欲用0.1mol·L⁻¹稀硫酸标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。
①酸式滴定管用来盛装25.00mL0.1mol·L⁻¹稀硫酸标准溶液。酸式滴定管用蒸馏水洗涤后需进行的操作为____________________。
②本实验所用的指示剂为酚酞,则滴定终点的操作及现象为____________________;滴定25.00mL未知NaOH溶液的实验数据如下表,求出__________mol·L⁻¹。
序号
1
2
3
4
标准溶液体积/mL
20.00
20.10
19.90
21.50
③滴定前,正确读数,滴定结束时,仰视读数,则测得的会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)烟气中的可以用钠碱循环法加以处理,用溶液作为吸收液。当吸收液与反应至pH降低为6左右时,可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。当吸收液的pH升至8左右时再生完毕,吸收液可再次使用。吸收液pH随微粒组成(吸收液中的分子忽略不计)的变化关系见表。
91∶9
1∶1
9∶91
pH
8.2
7.2
6.2
①A膜为__________(填“阳”或“阴”)离子交换膜,N极上发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。
②当pH升至8左右时,吸收液就再生完毕重新使用,请解释原因:____________________。
【答案】(1) ①.
酸 ②.
= (2) ①.
用稀硫酸标准溶液润洗2~3次 ②.
当滴入最后半滴稀硫酸标准溶液时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色 ③.
0.16 ④.
偏大 (3) ①.
阳 ②.
氧化 ③.
当pH升至8左右时,溶液中的已大量转化为,吸收液恢复了吸收的能力
【解析】
【小问1详解】
的电离常数,其水解常数。因为,说明的电离程度大于其水解程度,故溶液呈酸性。根据溶液中的质子守恒,以和为参考系,可得关系式。
【小问2详解】
①酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,为防止标准溶液被稀释,必须用待装液(即稀硫酸标准溶液)润洗2~3次。
②用稀硫酸滴定含酚酞的溶液,滴定前溶液呈红色,达到滴定终点时溶液呈中性,故现象为当滴入最后半滴稀硫酸标准溶液时,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
分析表格数据,第4组数据()偏差较大,应舍去。前3组消耗标准溶液的平均体积为 。根据反应方程式 ,可知 ,则 。
③滴定结束时仰视读数,会导致读取的终点刻度值偏大,从而计算出的消耗标准溶液体积偏大,最终使测得的偏大。
【小问3详解】
①由图可知,M极产生,发生还原反应,故M极为阴极,则N极为阳极,阳极上发生氧化反应。阴极反应产生,为保持室I中溶液的电中性,室Ⅱ中的阳离子()需通过A膜进入室I,因此A膜为阳离子交换膜。
②根据表中数据可知,当pH升至8.2时,,说明当pH升至8左右时,溶液中的已经大量转化为,吸收液重新恢复了对的吸收能力,因此再生完毕。
18. 以锌电积阳极泥(主要含有Mn、Fe、Zn、Ca、Mg等元素)为原料制备MnSO4·5H2O的工艺具有流程短、操作简单等优势,其工艺流程如图所示。请回答下列问题。
已知:①25℃时,部分物质的溶度积如下表所示:
物质
CaF2
MgF2
MnF2
Mn(OH)2
Ksp
1.5×10-10
7.4×10-11
5.0×10-3
1.9×10-13
②“除Zn”时发生了置换反应;“除F”时,Al2(SO4)3在一定pH下生成的Al(OH)3与F⁻作用而除去溶液中的F⁻;
③温度低于27℃时可从MnSO4溶液中析出晶体MnSO4·5H₂O,温度高于27℃时易析出MnSO4·H₂O。
(1)“浸出”时,写出一种能加快反应速率的措施:_____________;H2O2的电子式为__________。
(2)“除Ca、Mg、Fe”时,溶液中剩余Ca、Mg、Fe元素的物质的量浓度与pH的关系如图所示。25℃时,Ka(HF)=6.3×10-4,则pH=4时,溶液中__________;从c(F⁻)的角度解释pH增大,Ca、Mg的去除效果增强的原因:______________________________。
(3)“系列操作”包括__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(4)用惰性电极电解MnSO4溶液可制取MnO2,写出生成MnO2的电极反应式:_____________;电解一段时间后,电解液中的__________(填化学式)可回收进入上述工艺使用。
【答案】(1) ①.
适当升高温度(或搅拌、粉碎阳极泥、适当增大硫酸浓度等) ②.
(2) ①.
6.3 ②.
溶液中存在电离平衡,pH增大,减小,平衡正向移动,增大,有利于生成和沉淀
(3) ①.
蒸发浓缩 ②.
冷却至27℃以下结晶 (4) ①.
②.
【解析】
【分析】将锌电积阳极泥(含Mn、Fe、Zn、Ca、Mg等元素)用硫酸和溶液浸出,使金属元素转化为对应硫酸盐进入浸出液;之后向浸出液中加入,将Ca、Mg转化为、沉淀,同时调节pH使Fe元素以氢氧化物形式沉淀,实现除Ca、Mg、Fe;接着加入Mn粉,通过置换反应除去溶液中的Zn杂质;再加入,在合适pH下生成结合除去过量的,得到净化液;最后对净化液进行控温蒸发浓缩、冷却结晶等系列操作,最终获得目标产物。
【小问1详解】
“浸出”时,搅拌、粉碎阳极泥、适当升温、适当增大硫酸或双氧水的浓度均能加快反应速率;是共价化合物,两个O原子之间以单键相连,每个O分别结合1个H,所有原子均满足8电子(H为2电子)稳定结构,电子式为;
【小问2详解】
根据HF的电离平衡常数表达式,变形得;pH=4时,代入数值计算得。 HF是弱酸,pH升高即氢离子浓度减小,促进HF电离,游离的浓度上升,根据溶度积规则,更高浓度的能让、更充分地转化为氟化物沉淀,提升去除率;
【小问3详解】
从硫酸锰溶液获得带结晶水的盐,且题目明确低于27℃才能析出目标产物,因此操作是先蒸发浓缩提高溶液浓度,再冷却到27℃以下结晶,后续经过滤洗涤干燥得到产物;
【小问4详解】
惰性电极电解溶液生成,在阳极失电子发生氧化反应,结合水的氧原子配平电荷和原子,得到对应电极反应式。该阳极反应生成大量,阴极发生析氢反应,体系中最终生成,可以返回浸出工序循环使用。
19. NH4Cl是一种广泛应用于农业、工业和医药等领域的无机物。
(1)NH4Cl溶液呈酸性,原因是______________________________(写离子方程式)。
(2)相同温度下,等浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH3·H2O,c()由大到小的顺序为__________(填序号)。
(3)用NH4Cl固体配制200mL0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液,配制过程中,需要使用到下列仪器中的__________(填名称)。
(4)工业上,常用NH4Cl溶液除铁锈(为了分析方便,铁锈用Fe2O3表示)。测得0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液的pH约为5.0.同学们进行一系列实验探究NH4Cl溶液在酸性很弱的条件下能除铁锈的主要原因。
提出猜想
猜想1Cl⁻的作用
猜想2的作用
猜想3单质Fe的作用
查阅资料i.K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe²⁺会产生蓝色沉淀。
ii.;
。
实验验证
实验
编号
实验操作和现象
1
取0.1mol·L⁻¹NaCl溶液,加入适量试剂a调节溶液pH=5,然后将其加入到Fe2O3粉末中。tmin后,取适量上层清液分成两份,分别滴加KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,均无明显现象
2
取8mLxmol·L⁻¹(NH4)2SO4溶液加入到Fe2O3粉末中。tmin后,取适量上层清液分成两份,分别滴加KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,均无明显现象
3
取8mL0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液加入到Fe2O3粉末中。tmin后,取适量上层清液分成两份,分别滴加KSCN溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,均无明显现象
4
取8mL0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液加入到表面部分生锈的铁钉中。tmin后,取适量上层清液分成两份,一份滴加KSCN溶液,无明显现象;另一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
①试剂a为__________(填“稀硫酸”“稀盐酸”或“稀硝酸”);x=__________。
②甲同学认为无须进行实验3,乙同学提出反对意见,乙同学的理由可能是__________。
③实验结论猜想__________正确。
④深度分析请解释0.1mol·L⁻¹NH4Cl溶液能除去铁制品表面少量铁锈的原因:__________。
【答案】(1)
(2)①>②>③ (3)玻璃棒、胶头滴管
(4) ①. 稀硫酸 ②. 0.05 ③. 排除溶液在酸性很弱的条件下能除铁锈是和共同作用的结果 ④. 3 ⑤. 的反应会促进正向进行
【解析】
【小问1详解】
是强酸弱碱盐,溶于水后发生水解,结合水电离出的生成弱电解质,使溶液中浓度大于浓度,溶液呈酸性,水解方程式为;
【小问2详解】
①是强电解质,完全电离出,仅存在的单水解,水解程度很小;②是强电解质,完全电离出,但水解呈碱性会促进的水解,使消耗更多,浓度比①小;③是弱碱,仅发生微弱电离,电离出的浓度远小于前两者,所以由大到小的顺序为①>②>③;
【小问3详解】
配制过程中,需要使用到玻璃棒(搅拌、引流)和胶头滴管(定容),无须使用漏斗和圆底烧瓶;
【小问4详解】
① 加入的酸不能影响实验,盐酸中的会干扰实验,具有强氧化性,也会干扰实验,故试剂a可为稀硫酸;实验2是验证的作用,需要控制浓度和0.1 mol/L溶液中的浓度一致,因此;
②实验1说明在pH=5时 ,不能与反应;实验2说明在pH=5 时,不能与反应;实验3说明溶液能除铁锈并不是和共同作用的结果,所以乙同学的理由可能是排除溶液在酸性很弱的条件下能除铁锈是和共同作用的结果;
③实验1排除了单独作用,实验2排除了单独作用,实验3排除了和共存时直接溶解的可能,只有加入Fe的实验4出现了特征现象,说明猜想3正确;
④少量铁锈溶解在溶液中生成微量,Fe单质可与发生反应,该反应的平衡常数远大于和反应的平衡常数,大幅促进与的反应正向进行,最终将铁锈溶解除去。
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