精品解析:上海市位育中学2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
2026 学年第一学期位育中学期中考试试卷
高二年级 化学学科 A
(考试时间 60 分钟,总分 100 分)
注意:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有 1-2 个正确选项。未特别标注的选择题,每小题只有一个正确选项。
可能用到的相对原子质量:Li-7 C-12 N-14
一、工业合成氨
1. 20 世纪初,科学家们先后开发、研究并实现了氨的工业生产。
(1)下列关于氢元素的说法正确的是 (不定项)。
A. 原子光谱为连续光谱
B. 基态原子电子云形状为球形
C. 在主族元素原子中原子半径最小
D. 的还原性最大
(2)下列氮原子的轨道表示式的状态中,能量由高到低的顺序是 。
A. ③④②① B. ④③②① C. ④②③① D. ②④③①
某压强下工业合成氨生产过程中,与按体积比为1:3投料;在催化剂作用下反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示,其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。
(3)图甲中表示该反应已平衡的曲线是 ____________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);由图甲中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是 ____________ (填“吸热”或“放热”)反应。图甲中b点,________ (填“>”“=”或“<”)。
(4)图甲中a点,容器内气体______________ 。
(5)曲线Ⅱ中,540℃后氨的体积分数减小的原因是 __________________ 。
我国科学家研发出一种电驱动化学链合成氨新技术,包括电驱动加氢过程和电驱动固氮过程,原理示意图如图。其中a、b代表或中的一种。
已知:过程Ⅰ中为两电极反应物;电解质为熔融氯化铵;和均在阳极上析出。
(6)下列说法不正确的是 。
A. a 为
B. 过程Ⅰ中生成的电极反应式为
C. 过程Ⅱ中在阴极得到电子
D. 过程Ⅰ生成的a在过程Ⅱ中完全反应,生成
最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,在催化剂表面与某物质发生反应,相应的平衡常数表达式为。
(7)写出该反应的化学方程式 _____________ 。
(8)常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,下列描述不正确的是 (不定项)。
A. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.
C. 容器中气体的密度不随时间而变
D. 再次通入稀有气体,平衡逆向移动
【答案】(1)BC (2)C
(3) ①. I ②. 放热 ③. >
(4)1:3 (5)温度升高,放热反应平衡逆向移动,体积分数减小 (6)BD
(7) (8)BD
【解析】
【小问1详解】
A.原子光谱是线状光谱,不是连续光谱,A错误;
B.基态氢原子的电子排布为,s能级轨道的电子云形状为球形,B正确;
C.主族元素中氢元素原子只有1个电子层,原子半径最小,C正确;
D.的还原性并非最大,比如碱金属单质的还原性远强于,D错误;
答案选BC;
【小问2详解】
原子核外电子的能量随能层、能级升高而增大,电子占据高能级的轨道越多,总能量越高;
状态①是基态氮原子,能量最低;状态④的1s、2s均只有1个电子,大量电子填充在能量更高的2p轨道,总能量最高;其次是状态②,1s仅填充1个电子,2s填充2个电子,2p填充4个电子;再次是状态③,1s填充2个电子,2s仅填充1个电子,2p填充4个电子;能量由高到低的顺序为④②③①;
答案选C;
【小问3详解】
合成氨反应的正反应是放热反应,平衡时升高温度,平衡逆向移动,氨的体积分数随温度升高持续降低,因此曲线Ⅰ是反应平衡曲线;
从平衡曲线的变化趋势可知,温度升高氨的平衡体积分数减小,说明正反应是放热反应;
b点在非平衡曲线Ⅱ上,此时氨的体积分数还未达到该温度下平衡状态的最大值,反应仍在正向进行,;
答案为Ⅰ;放热;>;
【小问4详解】
同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,设初始投料、,a点平衡时的体积分数为50%,列出三段式:,,解得,则平衡时、,;
【小问5详解】
曲线Ⅱ是未达平衡的反应曲线,低温下随温度升高反应速率加快,氨的体积分数上升,温度超过540℃后反应体系已经达到平衡,升温使放热的合成氨反应平衡逆向移动,氨的体积分数减小,答案为温度升高,放热反应平衡逆向移动,体积分数减小(回答合理即可);
【小问6详解】
分析原理示意图,过程Ⅰ为与b反应生成和a,根据元素守恒可知b中应含有氮元素,由此可判断a为、b为,过程Ⅰ阳极反应式为、阴极反应式为,过程Ⅱ阳极反应式为、阴极反应式为;
A.由分析可知,a为,A正确;
B.选项反应式前后电荷不守恒,正确的电极反应式为,B不正确;
C.过程Ⅱ中得电子化合价降低,发生还原反应,反应发生在阴极,C正确;
D.由分析中电极反应式可得,过程Ⅰ阴极生成2 mol,在过程Ⅱ阳极反应消耗2 mol,生成1 mol,但选项中没有明确生成的物质的量,不能判断过程Ⅱ中生成的物质的量 ,D不正确;
答案选BD;
【小问7详解】
可逆反应平衡常数等于生成物浓度的幂乘积与反应物浓度的幂乘积之比,由可得反应物有,生成物有和,计算时纯液体水的浓度计为1,结合元素守恒,反应的化学方程式为;
【小问8详解】
A.反应中各物质均为气体,容器内气体质量保持不变,反应前后气体计量数之和不同,随着反应的进行,气体总物质的量不断变化,气体的平均相对分子质量()不断变化,反应达到平衡时,气体的平均相对分子质量保持恒定,不随时间而变化,A正确;
B.反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,即、,物质浓度保持不变,净反应速率、,,B不正确;
C.容器内气体总质量保持不变,容器体积不变,则气体体积恒定,容器内气体密度保持恒定,不随时间而变化,C正确;
D.体积不变的容器内通入稀有气体,容器内各物质浓度不变,反应平衡不移动,D不正确;
答案选BD。
二、草酸
2. 草酸是一种二元酸,广泛分布于动植物体内。人体内的草酸积累过多是导致结石(最主要成分是草酸钙)形成的原因之一;草酸钠()是一种无色结晶或白色结晶性粉末,可溶于水,不溶于乙醇、乙醚,常用作还原剂。
(1)甲同学为证明 为弱酸,以下方法不能证明的是 (不定项)。
A. 室温下,取 的 溶液,测得其
B. 用 溶液做导电实验,灯泡很暗
C. 的 溶液稀释至 100 倍后,测得 约为 3.4
D. 溶液与足量锌粉反应,产生标准状况下
(2)草酸溶液中微粒的存在形式及平衡关系,下列判断正确的是 。
A. 在草酸溶液中,
B. 若将溶液稀释 10 倍,则溶液中 的比值减小
C. 草酸溶液中一定存在
D. 室温下,向溶液中逐滴加入 溶液至 的过程中,水的电离程度先减小后增大
,向 溶液中逐滴加入 溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液 变化如图所示:
(3) 第一步电离的电离平衡常数为 ,则 ________________。
(4) 点溶液中, 。
A. B. C. D. 不能确定
(5) 溶液显 _________ (填“酸”“碱”或“中”)性。结合电离及水解方程式,通过计算说明原因_______________。
(6)向某 溶液中加入稀硫酸,当 时,溶液中 ____________ 。
已知常温下,碳酸的电离常数 、,。
(7)关于草酸及其盐溶液,下列说法正确的是 。
A. 加热 溶液,水解程度减小,碱性减弱
B. 草酸与足量澄清石灰水反应的离子方程式是
C. 向碳酸钠溶液中滴加少量草酸溶液会出现气泡
D. 向草酸钙悬浊液中加少量 溶液,沉淀溶解平衡逆向移动, 减小。
(8)相同条件下,浓度均为 的①,②,③,④ 四种溶液的 由大到小的顺序为 ________________________ (用编号表示)。
【答案】(1)BD (2)C
(3)10-1.2 (4)B
(5) ①. 酸性 ②. 的电离方程式为,由图中曲线II和III的交点可知,;的水解方程式为,水解常数为,由于电离常数大于水解常数,溶液显酸性
(6) (7)B
(8)③>④>①>②
【解析】
【分析】草酸溶液中存在,,随着溶液pH增大,浓度减小,先增大后减小,浓度增大,故曲线I代表浓度随pH变化,曲线II代表浓度随pH变化, 曲线III代表浓度随pH变化。
【小问1详解】
A. 若是强酸,0.0010mol/L的二元强酸完全电离时,,现测得,说明未完全电离,可证明是弱酸,A不符合题意;
B. 导电实验灯泡暗,只能说明溶液中离子浓度低,若强酸溶液浓度极稀,灯泡也会很暗,不能证明草酸是弱酸,B符合题意;
C. 若是强酸,pH=2的溶液稀释100倍后pH应为4,现pH=3.4<4,说明稀释过程中草酸继续电离,存在电离平衡,可证明是弱酸,C不符合题意;
D. 草酸与足量锌反应生成氢气,只能说明草酸是二元酸,与酸的电离程度无关,不能证明是弱酸,D符合题意;
故选BD;
【小问2详解】
A.草酸溶液中存在,,第一步电离程度大于第二步电离程度,所以,A错误;
B.已知草酸的。若将溶液稀释 10 倍,草酸电离平衡正向移动,虽然电离程度增大,溶液体积增大的幅度更大导致减小。由于温度不变不变,减小,溶液中 增大,B错误;
C.草酸溶液中存在、、,根据电荷守恒可知草酸溶液中一定存在 ,C正确;
D.草酸电离出氢离子溶液呈酸性,抑制水的电离,随着逐滴加入溶液,两者反应,弱酸逐渐被中和为盐,盐类的水解促进水的电离,在溶液滴至的过程中,水的电离程度一直增大,D错误;
故选C;
【小问3详解】
第一步电离常数 。曲线I和曲线II的交点即 时,;
【小问4详解】
a点时,曲线I和Ⅲ相交,即 。根据电荷守恒:。将其中一个 替换为 ,得 。由于a点 ,溶液呈酸性,,因此 ,故选B;
【小问5详解】
的电离方程式为,由图中曲线II和III的交点可知,;的水解方程式为,水解常数为,由于电离常数大于水解常数,溶液显酸性;
【小问6详解】
已知,;, 当 时,溶液中
【小问7详解】
A.的水解反应是吸热反应,加热 溶液,水解程度增大,碱性增强,A错误;
B.草酸与足量澄清石灰水反应生成草酸钙沉淀和水,对应的离子方程式为,B正确;
C.根据电离常数可知酸性:,向碳酸钠溶液中滴加少量草酸溶液反应生成碳酸氢钠和草酸钠,无气体生成,C错误;
D.向草酸钙悬浊液中加少量 溶液,沉淀溶解平衡逆向移动,温度不变不变,D错误;
故选B;
【小问8详解】
根据电离常数可知酸性:,酸性越弱,对应酸根水解程度越大,同浓度下碱性越强,pH越大;正盐水解程度大于酸式盐,因此pH由大到小为:,即③>④
>①>②。
三、电化学
3. (一)可通过电解法将 转化为 ,原理如图所示。
(1)该装置的阳极为 ____________ 。
A.X B.Y
(2)Y 的电极反应式为 _____________ 。
(3)为使电解产物完全转化为 ,需要补充的物质 A 的化学式为 ___________ 。
(二)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,装置如图所示。该电池以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入空气与 ,其中固体电解质是掺杂了 的 固体,它在高温下能传导 。
(4)d 电极上的电极反应式为 ________________ 。
(5)钢铁表面常电镀一层铬()达到防腐蚀的目的。若使用上述化学电源通过电解 酸性溶液在金属制品上镀铬,应把待镀的金属制品与电源的 ____________ 极相连。
A.正极 B.负极
(三)若以蓄电池 为电源,制取少量高铁酸钾。反应装置如图所示:
(6)电解时,石墨电极连接的蓄电池 a 极上放电的物质为 。
A. 石墨 B. C. D.
(7)当消耗掉 时,生成高铁酸钾() ____________ g。()
(四)LiPON 薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池。
(8)上图为其工作示意图,LiPON 薄膜只允许 通过,电池反应为 。下列有关说法正确的是 ____________。
A.放电时,当电路通过 电子时,b 极薄膜质量增加
B.充电时,阳极发生反应为
C.LiPON 薄膜在充放电过程中参与了电极反应,质量发生变化
【答案】(1)B (2)NO-3e−+2H2O=+4H+
(3)NH3 (4)CH4−8e−+4O2−=CO2+2H2O
(5)B (6)B
(7)6.6 (8)A
【解析】
【分析】本题综合考查原电池、电解池、电极反应式、电子守恒计算和电解回收,据此分析;
【小问1详解】
电解池中阳极发生氧化反应,元素化合价升高。图中Y电极上NO转化为,N元素从+2价升高到+5价,发生氧化反应,因此Y为阳极,故选B;
【小问2详解】
Y是阳极,NO失电子被氧化为,结合电解质为酸性溶液,用水和配平,得到该电极反应式:;
【小问3详解】
X极(阴极)反应为,每生成1 mol 得到5 mol电子;Y极每生成1 mol 失去3 mol电子,为了让产物全部为,体系中的量需要和相等,因此需要补充含氮的碱性物质(或)来补足的量;
【小问4详解】
该CH4燃料电池工作时,电流由正极通过导线流向负极,即图中左侧(c)电极为正极,右侧(d)电极为负极,负极上CH4发生反应生成CO2和H2O,负极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O;
【小问5详解】
通过电解Na2Cr2O7酸性溶液在金属制品上镀铬时,金属制品作阴极、与电源负极相接,阳极与电源正极相接,故选B;
【小问6详解】
电解制备高铁酸钾时,铁电极应作阳极,失电子生成高铁酸根;石墨电极作阴极,与蓄电池a极相连,说明a极为蓄电池负极。镍铁蓄电池放电时负极活性物质为铁(失电子化合价升高),所以a极上放电的物质为Fe故选B;
【小问7详解】
镍铁蓄电池中 1 mol 二氧化镍放电转移2 mol 电子,消耗0.1 mol 二氧化镍时转移 0.2 mol 电子。由铁生成 1 mol 高铁酸钾需要转移 6 mol 电子,则生成高铁酸钾的物质的量为mol,质量为×198 g/mol=6.6 g;
【小问8详解】
由题干信息中电池总反应可知,电极a为非晶硅薄膜,充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中,则电极a为阴极,电极反应式为,电极b为阳极,电极反应式为,放电时电极a为负极,电极反应式为,电极b为正极,电极反应式为,据此分析;
A.放电时,电极b为正极,电极反应式为,当电路中通过0.3 mol电子时,b极薄膜质量增加,A正确;
B.充电时,电极b为阳极,电极反应式为,B错误;
C.LiPON薄膜在充放电过程中仅仅起到盐桥的作用,并未参与电极反应,故其质量不发生变化,C错误;
故选A。
四、水的电离和酸碱中和
4. 已知水的电离平衡曲线如图所示。
(1)C点纯水的pH=____________ 。
(2)时若溶液中水电离出的,则溶液不可能为 (不定项) 。
A. 溶液 B. 氨水 C. 氯化钠溶液 D. 稀硝酸
(3)A、B、C、D 四点大小比较 ________________________ (用字母表示,从大到小)。
实验室存放的氨水会因氨的挥发造成浓度的减小,使用时常用标准盐酸进行标定。
(4)使用标准的盐酸滴定20.00 mL待测氨水;做三次平行实验,消耗的盐酸体积如下:
实验
①
②
③
体积/mL
20.02
21.20
19.98
待测氨水的浓度为 ____________。
(5)下列操作中会使测定的氨水浓度偏高的是 (不定项) 。
A. 滴定管未用标准盐酸润洗
B. 滴定前锥形瓶中存在少量蒸馏水
C. 滴定前滴定管内有气泡,滴定后气泡消失
D. 观察酸式滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
在常温下做两组实验:
①向的氨水中逐滴滴加等浓度的盐酸至过量。
②向的盐酸中逐滴滴加等浓度的氨水至过量。
在滴定过程中,溶液的pH值随滴加的溶液体积变化如图所示。。
(6)已知指示剂的变色范围和颜色变化如下:
指示剂
甲基红
酚酞
石蕊
变色范围(pH)
4.4~6.2
8.0~10.0
4.5~8.0
颜色变化
红-橙-黄
无-浅红-红
红-紫-蓝
若使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定的指示剂选用 ____________ 更适合。
A.甲基红 B.酚酞 C.石蕊
判断滴定终点的现象是 ____________ 。
(7)在实验①中,随着盐酸的滴入,水的电离程度 。
A.始终变大 B.始终变小 C.先变大后变小
D.先变小后变大 E.基本不变
(8)图中d点溶液中的溶质为 _______________。
(9)b、f两点对应的溶液被称作“缓冲溶液”,具有抵抗少量强酸、强碱或稀释的作用。例如,向f点溶液中加入少量水稀释至一定倍数,其溶液的pH大致不变。f点缓冲溶液中的溶质为 _________ ;选用平衡移动、平衡常数等相关知识,解释稀释时溶液 pH大致不变的原因:_____________。
【答案】(1)6 (2)C
(3)C > B > A = D
(4)0.1000 (5)AC
(6) ①. A ②. 滴入最后半滴标准氨水,溶液由红色变为橙色,且半分钟内不变色
(7)C (8)
(9) ①. 和 ②. ,稀释时,溶液中各离子浓度均减小,促使的电离平衡和的水解平衡均正向移动,比值不变,故与pH大致不变
【解析】
【小问1详解】
C点在的直线上,代表纯水,由图可知C点,故;
【小问2详解】
时,纯水中,,若溶液中水电离出的,说明水的电离受到了抑制,该溶液应为酸性溶液(pH=3)或碱性溶液(pH=11),可能是酸性的稀硝酸,或碱性的氢氧化钠溶液、氨水,不可能是呈中性的氯化钠溶液,答案选C;
【小问3详解】
水的离子积常数,只与温度有关,温度越高,越大,由图可知,C点,A、D点在同一等温线上,,B点介于两者之间,故大小比较为C > B > A = D;
【小问4详解】
三次实验消耗盐酸的体积分别为20.02 mL、21.20 mL、19.98 mL,其中21.20 mL偏差较大,应舍去异常值,消耗盐酸的平均体积为,根据中和滴定原理,;
【小问5详解】
A.滴定管未用标准盐酸润洗,滴定管内残留的蒸馏水会稀释标准液,使得标准液消耗体积偏大,测定结果偏高,A符合题意;
B.锥形瓶中有少量蒸馏水不影响待测液中溶质的物质的量,对结果无影响,B不符合题意;
C.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,使得读取的标准液消耗体积偏大,测定结果偏高,C符合题意;
D.滴定前仰视读数偏大,滴定后俯视读数偏小,导致计算出的标准液消耗体积偏小,测定结果偏低,D不符合题意;
答案选AC;
【小问6详解】
使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定终点时恰好反应生成,水解使溶液显酸性,应选择在酸性范围内变色的指示剂,即甲基红,答案选A;
滴定前盐酸中加入甲基红显红色,当滴入最后半滴标准氨水时,溶液由红色变为橙色,且半分钟内不恢复为红色,即达到滴定终点;
【小问7详解】
实验①向氨水中滴加盐酸,初始氨水电离会抑制水的电离,随着盐酸滴入,中和生成,水解促进水的电离,水的电离程度逐渐增大,当恰好完全反应时水的电离程度达到最大,继续滴加盐酸,过量的又会抑制水的电离,水的电离程度减小,故水的电离程度先变大后变小,答案选C;
【小问8详解】
d点为两条滴定曲线的交点,此时加入的溶液体积为12.5 mL,即氨水与盐酸等体积等浓度混合,恰好完全反应,溶液中的溶质为;
【小问9详解】
f点是向12.5 mL 0.1 mol/L盐酸中滴加25 mL 0.1 mol/L氨水,反应后氨水过量,溶质为等物质的量的和;
稀释时,溶液中各离子浓度均减小,促使的电离平衡和的水解平衡均正向移动,最终使的比值基本不变,结合为定值,可推出基本不变,因此溶液的pH大致不变,答案为,稀释时与浓度同倍数减小,比值不变,故与pH大致不变(回答合理即可)。
五、二氧化锆的制备
5. 二氧化锆()是一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀的无机非金属材料,广泛应用于合成宝石、陶瓷、耐火材料、催化材料、膜材料及核级锆等领域,尤其在高性能航空发动机的研发方面拥有广阔前景。硅酸盐锆矿可用于制备,其主要成分为,还含有、、的氧化物,以该矿石为原料生产的工艺流程如图所示:
已知:
1.“加热转化”后得到的成分有、、、和。
2.时,
3.四氯化硅遇水会剧烈水解,生成硅酸()和盐酸
(1)基态原子的价电子排布式为 ___________。
(2)基态原子中,不正确的是 。(不定项)
A. 有 4 个未成对电子
B. 有 7 个不同能级的电子
C. 价电子运动状态有 8 种
D. 基态核外电子空间运动状态有 15 种
(3)“加热转化”时,将硅酸盐锆矿粉碎并从下端向上通入,其目的是 _____________。
(4)“加热转化”时,发生反应的化学方程式为 ____________________。
(5)常温下,,测得“除铜”后溶液中,通过计算判断溶液中是否除尽 _______________。(写出计算过程,溶液中离子浓度低于即可认为该离子被除尽)。
该工艺流程中使用了剧毒的,基于绿色化学思想需要进行无害化处理,将其转化为无毒气体。
(6)下列物质中可用于处理泄漏的氰化钠的是 (不定项)。
A. 铁粉 B. 双氧水 C. 臭氧 D. 硫酸铜溶液
时,向溶液中逐滴加入的盐酸,在滴定过程中其pH变化曲线如下图所示。
(7)图中 b 点的溶液: 。
A. > B. < C. = D. 不能确定
现要检测某经过处理的废水中氰化钠的含量。
实验如下:取处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴溶液作指示剂;用的标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液的体积为。(假设废水中没有其它成分参与反应。)
已知:①废水中氰根离子最高排放标准是;
②(无色溶液),,优先与反应。
(8)滴定达到终点时的现象是 ____________;
(9)该废水 ________ (填“能”或“不能”)直接排放到河流中,通过计算结果说明得出上述结论的依据: ____________________ 。
【答案】(1) (2)BD
(3)增大矿石与气体接触面积;逆流操作使气固相充分接触,提高加热转化效率
(4)
(5)已知,代入,溶液中,溶液中未除尽 (6)BC (7)A
(8)滴入最后半滴溶液后,出现黄色沉淀,且摇动后不消失
(9) ①. 不能 ②. ,,质量浓度为
【解析】
【分析】硅酸盐锆矿400℃加热转化为、、、和;水浸使水解为硅酸()和,、和与反应转化成可溶的离子(、、);碱浸溶解,、和转化为氢氧化物沉淀,转化成,过滤分离沉淀与溶液;酸溶使用盐酸溶解氢氧化物沉淀;与反应生成沉淀,过滤除铜;除铜后调节溶液pH,先生成氢氧化铁沉淀,过滤除铁后用氨水沉淀,生成;分解制得;
【小问1详解】
铜的原子序数为29,基态铜原子的价电子排布式为;
【小问2详解】
基态铁原子核外电子排布式为;
A.基态铁原子核外1s、2s、2p、3s、3p、4s能级全充满,没有未成对电子,3d能级内有1对成对电子和4个未成对电子,A正确;
B.基态铁原子核外有7个不同的能级,而不是7个不同能级的电子,B错误;
C.电子运动状态等于电子数,基态铁原子价电子排布式为,价电子运动状态有8种,C正确;
D.核外电子空间运动状态等于原子轨道数,基态核外电子排布式为,原子轨道数为14,核外电子空间运动状态有14种,D错误;
答案选BD;
【小问3详解】
粉碎矿石增大接触面积,逆流(下端向上通气体)可以延长气固接触时间,提升反应转化效率,答案为增大矿石与气体接触面积;逆流操作使气固充分接触,提高加热转化效率(回答合理即可);
【小问4详解】
反应物为、、,生成物有、,元素、元素化合价无变化,元素化合价降低(0价变为-1价),根据氧化还原反应化合价升降规律推断化合价升高的是碳元素,氧化剂为,还原剂为,还原产物为、,氧化产物为,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
已知,代入,溶液中,溶液中未除尽(回答合理即可);
【小问6详解】
绿色无害化处理需要将剧毒的转化为无毒的、等物质;
A.铁粉是还原剂,无法氧化,不能解毒,A不符合题意;
B.双氧水具有氧化性,可以将氧化为无毒产物,B符合题意;
C.臭氧具有强氧化性,可以将氧化为无毒产物,C符合题意;
D.硫酸铜会和生成沉淀,但仍含剧毒,无法实现无害化处理,D不符合题意;
答案选BC;
【小问7详解】
b点加入5 mL等浓度盐酸,溶液中溶质为等物质的量的和,此时溶液pH>7呈碱性,说明的水解程度大于的电离程度,因此溶液中的浓度大于的浓度,答案选A;
【小问8详解】
优先和生成无色配离子,完全反应后,继续滴加,和指示剂反应生成黄色沉淀,滴定终点表述为滴入最后半滴溶液后,出现黄色沉淀,且摇动后不消失;
【小问9详解】
根据已知信息计算滴定消耗的物质的量为,由反应方程式可得废水中,代入的摩尔质量变形可得氰根离子的质量浓度为,结果大于废水中氰根离子最高排放标准(),该废水不能直接排放到河流里;
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2026 学年第一学期位育中学期中考试试卷
高二年级 化学学科 A
(考试时间 60 分钟,总分 100 分)
注意:本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有 1-2 个正确选项。未特别标注的选择题,每小题只有一个正确选项。
可能用到的相对原子质量:Li-7 C-12 N-14
一、工业合成氨
1. 20 世纪初,科学家们先后开发、研究并实现了氨的工业生产。
(1)下列关于氢元素的说法正确的是 (不定项)。
A. 原子光谱为连续光谱
B. 基态原子电子云形状为球形
C. 在主族元素原子中原子半径最小
D. 的还原性最大
(2)下列氮原子的轨道表示式的状态中,能量由高到低的顺序是 。
A. ③④②① B. ④③②① C. ④②③① D. ②④③①
某压强下工业合成氨生产过程中,与按体积比为1:3投料;在催化剂作用下反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示,其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。
(3)图甲中表示该反应已平衡的曲线是 ____________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);由图甲中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是 ____________ (填“吸热”或“放热”)反应。图甲中b点,________ (填“>”“=”或“<”)。
(4)图甲中a点,容器内气体______________ 。
(5)曲线Ⅱ中,540℃后氨的体积分数减小的原因是 __________________ 。
我国科学家研发出一种电驱动化学链合成氨新技术,包括电驱动加氢过程和电驱动固氮过程,原理示意图如图。其中a、b代表或中的一种。
已知:过程Ⅰ中为两电极反应物;电解质为熔融氯化铵;和均在阳极上析出。
(6)下列说法不正确的是 。
A. a 为
B. 过程Ⅰ中生成的电极反应式为
C. 过程Ⅱ中在阴极得到电子
D. 过程Ⅰ生成的a在过程Ⅱ中完全反应,生成
最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,在催化剂表面与某物质发生反应,相应的平衡常数表达式为。
(7)写出该反应的化学方程式 _____________ 。
(8)常温下,如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,下列描述不正确的是 (不定项)。
A. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B.
C. 容器中气体的密度不随时间而变
D. 再次通入稀有气体,平衡逆向移动
二、草酸
2. 草酸是一种二元酸,广泛分布于动植物体内。人体内的草酸积累过多是导致结石(最主要成分是草酸钙)形成的原因之一;草酸钠()是一种无色结晶或白色结晶性粉末,可溶于水,不溶于乙醇、乙醚,常用作还原剂。
(1)甲同学为证明 为弱酸,以下方法不能证明的是 (不定项)。
A. 室温下,取 的 溶液,测得其
B. 用 溶液做导电实验,灯泡很暗
C. 的 溶液稀释至 100 倍后,测得 约为 3.4
D. 溶液与足量锌粉反应,产生标准状况下
(2)草酸溶液中微粒的存在形式及平衡关系,下列判断正确的是 。
A. 在草酸溶液中,
B. 若将溶液稀释 10 倍,则溶液中 的比值减小
C. 草酸溶液中一定存在
D. 室温下,向溶液中逐滴加入 溶液至 的过程中,水的电离程度先减小后增大
,向 溶液中逐滴加入 溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液 变化如图所示:
(3) 第一步电离的电离平衡常数为 ,则 ________________。
(4) 点溶液中, 。
A. B. C. D. 不能确定
(5) 溶液显 _________ (填“酸”“碱”或“中”)性。结合电离及水解方程式,通过计算说明原因_______________。
(6)向某 溶液中加入稀硫酸,当 时,溶液中 ____________ 。
已知常温下,碳酸的电离常数 、,。
(7)关于草酸及其盐溶液,下列说法正确的是 。
A. 加热 溶液,水解程度减小,碱性减弱
B. 草酸与足量澄清石灰水反应的离子方程式是
C. 向碳酸钠溶液中滴加少量草酸溶液会出现气泡
D. 向草酸钙悬浊液中加少量 溶液,沉淀溶解平衡逆向移动, 减小。
(8)相同条件下,浓度均为 的①,②,③,④ 四种溶液的 由大到小的顺序为 ________________________ (用编号表示)。
三、电化学
3. (一)可通过电解法将 转化为 ,原理如图所示。
(1)该装置的阳极为 ____________ 。
A.X B.Y
(2)Y 的电极反应式为 _____________ 。
(3)为使电解产物完全转化为 ,需要补充的物质 A 的化学式为 ___________ 。
(二)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,装置如图所示。该电池以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入空气与 ,其中固体电解质是掺杂了 的 固体,它在高温下能传导 。
(4)d 电极上的电极反应式为 ________________ 。
(5)钢铁表面常电镀一层铬()达到防腐蚀的目的。若使用上述化学电源通过电解 酸性溶液在金属制品上镀铬,应把待镀的金属制品与电源的 ____________ 极相连。
A.正极 B.负极
(三)若以蓄电池 为电源,制取少量高铁酸钾。反应装置如图所示:
(6)电解时,石墨电极连接的蓄电池 a 极上放电的物质为 。
A. 石墨 B. C. D.
(7)当消耗掉 时,生成高铁酸钾() ____________ g。()
(四)LiPON 薄膜锂离子电池是目前研究最广泛的全固态薄膜锂离子电池。
(8)上图为其工作示意图,LiPON 薄膜只允许 通过,电池反应为 。下列有关说法正确的是 ____________。
A.放电时,当电路通过 电子时,b 极薄膜质量增加
B.充电时,阳极发生反应为
C.LiPON 薄膜在充放电过程中参与了电极反应,质量发生变化
四、水的电离和酸碱中和
4. 已知水的电离平衡曲线如图所示。
(1)C点纯水的pH=____________ 。
(2)时若溶液中水电离出的,则溶液不可能为 (不定项) 。
A. 溶液 B. 氨水 C. 氯化钠溶液 D. 稀硝酸
(3)A、B、C、D 四点大小比较 ________________________ (用字母表示,从大到小)。
实验室存放的氨水会因氨的挥发造成浓度的减小,使用时常用标准盐酸进行标定。
(4)使用标准的盐酸滴定20.00 mL待测氨水;做三次平行实验,消耗的盐酸体积如下:
实验
①
②
③
体积/mL
20.02
21.20
19.98
待测氨水的浓度为 ____________。
(5)下列操作中会使测定的氨水浓度偏高的是 (不定项) 。
A. 滴定管未用标准盐酸润洗
B. 滴定前锥形瓶中存在少量蒸馏水
C. 滴定前滴定管内有气泡,滴定后气泡消失
D. 观察酸式滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
在常温下做两组实验:
①向的氨水中逐滴滴加等浓度的盐酸至过量。
②向的盐酸中逐滴滴加等浓度的氨水至过量。
在滴定过程中,溶液的pH值随滴加的溶液体积变化如图所示。。
(6)已知指示剂的变色范围和颜色变化如下:
指示剂
甲基红
酚酞
石蕊
变色范围(pH)
4.4~6.2
8.0~10.0
4.5~8.0
颜色变化
红-橙-黄
无-浅红-红
红-紫-蓝
若使用标准氨水滴定待测盐酸,滴定的指示剂选用 ____________ 更适合。
A.甲基红 B.酚酞 C.石蕊
判断滴定终点的现象是 ____________ 。
(7)在实验①中,随着盐酸的滴入,水的电离程度 。
A.始终变大 B.始终变小 C.先变大后变小
D.先变小后变大 E.基本不变
(8)图中d点溶液中的溶质为 _______________。
(9)b、f两点对应的溶液被称作“缓冲溶液”,具有抵抗少量强酸、强碱或稀释的作用。例如,向f点溶液中加入少量水稀释至一定倍数,其溶液的pH大致不变。f点缓冲溶液中的溶质为 _________ ;选用平衡移动、平衡常数等相关知识,解释稀释时溶液 pH大致不变的原因:_____________。
五、二氧化锆的制备
5. 二氧化锆()是一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀的无机非金属材料,广泛应用于合成宝石、陶瓷、耐火材料、催化材料、膜材料及核级锆等领域,尤其在高性能航空发动机的研发方面拥有广阔前景。硅酸盐锆矿可用于制备,其主要成分为,还含有、、的氧化物,以该矿石为原料生产的工艺流程如图所示:
已知:
1.“加热转化”后得到的成分有、、、和。
2.时,
3.四氯化硅遇水会剧烈水解,生成硅酸()和盐酸
(1)基态原子的价电子排布式为 ___________。
(2)基态原子中,不正确的是 。(不定项)
A. 有 4 个未成对电子
B. 有 7 个不同能级的电子
C. 价电子运动状态有 8 种
D. 基态核外电子空间运动状态有 15 种
(3)“加热转化”时,将硅酸盐锆矿粉碎并从下端向上通入,其目的是 _____________。
(4)“加热转化”时,发生反应的化学方程式为 ____________________。
(5)常温下,,测得“除铜”后溶液中,通过计算判断溶液中是否除尽 _______________。(写出计算过程,溶液中离子浓度低于即可认为该离子被除尽)。
该工艺流程中使用了剧毒的,基于绿色化学思想需要进行无害化处理,将其转化为无毒气体。
(6)下列物质中可用于处理泄漏的氰化钠的是 (不定项)。
A. 铁粉 B. 双氧水 C. 臭氧 D. 硫酸铜溶液
时,向溶液中逐滴加入的盐酸,在滴定过程中其pH变化曲线如下图所示。
(7)图中 b 点的溶液: 。
A. > B. < C. = D. 不能确定
现要检测某经过处理的废水中氰化钠的含量。
实验如下:取处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴溶液作指示剂;用的标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液的体积为。(假设废水中没有其它成分参与反应。)
已知:①废水中氰根离子最高排放标准是;
②(无色溶液),,优先与反应。
(8)滴定达到终点时的现象是 ____________;
(9)该废水 ________ (填“能”或“不能”)直接排放到河流中,通过计算结果说明得出上述结论的依据: ____________________ 。
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