合肥市第五中学2022-2023学年高二上学期期末阶段性测试
化学试卷
命题范围:选择性必修一全册,选择性必修二第一章 考试时间:75分钟
一、单项选择题(本题共16题,共44分,其中1-10小题,每题2分;11-16题,每题4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.是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.基态O原子中含有的末成对电子个数为
B.标准状况下,中含有的键个数为
C.电解精炼铜时在阴极得到,转移的电子数为
D.中含有的阴离子个数为
2.某同学想了解食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的准确浓度,现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。下表是指示剂的变色范围,叙述正确的是
指示剂 石蕊 甲基橙 甲基红 酚酞
变色范围(pH) 5.0~8.0 3.1~4.4 4.4~6.2 8.2~10.0
A.该实验应选用甲基橙作指示剂
B.盛装标准液的滴定管用蒸馏水洗涤过,未用标准液润洗会导致所测食醋中醋酸浓度偏大
C.用量筒量取一定体积的食醋溶液,用碱式滴定管量取一定体积的NaOH标准液
D.滴定时,眼睛一直注视着刻度线
3.下列热化学方程式正确的是
A.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.500℃、30MPa下,将0.5mol(g)和1.5mol(g)置于密闭容器中充分反应生成(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为
C.增大反应物浓度,活化分子百分数增加大,单位时间内有效碰撞次数增多
D.已知 , ,则a4.在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。下列条件关于离子共存说法中正确的是
A.a点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、SO、Cl-
B.b点对应的溶液中大量存在:Fe2+、Cl-、NO、Na+
C.c点对应的溶液中大量存在:Ba2+、Cl-、Na+、Br-
D.d点对应的溶液中大量存在:Cu2+、K+、SO、NO
5.下列对有关实验现象的解释或所得结论不正确的是
实验操作 现象 解释或结论
A 向2mL 0.1mol/L Na2S溶液中滴加0.1mol/LZnSO4溶液至不再有沉淀产生,再滴加几滴0.1mol/L CuSO4 溶液 先产生白色沉淀,又出现黑色沉淀 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
B 用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释 溶液由绿色逐渐变为蓝色 [CuCl4]2-+4H2O4Cl-+[Cu(H2O)4]2+正向移动
C 将25℃ 0.1mol/L 的 Na2SO3溶液加热到40℃,用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 温度升高,SO的水解增大程度小于水的电离增大程度,导致最终c(H+)升高
D 向某补血口服液中滴加酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液紫色褪去 该补血口服液中一定含有Fe2+
6.氨氧化物(NOx)是类特殊的污染物,它本身会对生态系统和人体健康造成危害。一种以佛石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列叙述错误的是
A.反应①变化过程可表示为2Cu(NH3)+O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+
B.反应①沙及极性共价键的断裂与生成
C.反应⑤中Cu(NH3)对只被氧化
D.图中总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O2=4N2 +6H2O
7.某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,与的关系如图所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是
A.曲线②代表与的关系
B.向的溶液中加水稀释,平衡:逆向移动,增大
C.的约为
D.时,溶液中的
8.25℃时,将HCl气体缓慢通入0.1 mol·L 1的氨水中,溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[]的关系如下图所示。若忽略溶液体积变化,下列有关说法错误的是
A.25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数为10 4.75
B.t =0.5时,c(NH) > c(Cl ) > c(NH3·H2O)
C.P2所示溶液:c(NH) > 100c(NH3·H2O)
D.P1所示溶液:c(Cl ) = 0.05mol·L 1
9.最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是
A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2O
B.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
10.二氧化碳与氢气反应制备甲醇在不同催化剂作用下的反应历程如图所示,图中数值为对应基元反应的活化能。下列说法错误的是
A.HCOO*比COOH*更容易生成
B.羧酸路径中的含碳中间产物有6种
C.甲酸盐路径决速步发生反应的方程式为
D.二氧化碳与氢气通过甲酸盐路径制备甲醇释放的能量比羧酸路径多
11.短周期四种元素X、Y、Z、M原子序数逐渐递增,由四种元素组成的甲~己六种物质中,均含有Y元素,除了丁是Y的单质,其余物质为二或三种元素组成的化合物。且有以下转化关系,反应④是工业制取常见酸的一系列反应,甲和丙均为焰色反应呈现黄色的盐。判断下列说法正确的是
A.原子半径:M>Z>Y>X
B.电负性:Y>Z>X>M
C.氢化物的稳定性Z>Y
D.甲、乙、丙中均含有极性键和离子键
12.恒压条件下,密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1:3合成CH3OH,其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1= -49kJ·mol-l
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2= 41kJ·mol-l
在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图
已知:CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
A.反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H= 90kJ·mol-1
B.合成甲醇的适宜工业条件是290℃,催化剂选择CZ(Zr-1)T
C.230℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是230℃以上,升温对反应Ⅱ的影响更大
D.保持恒压恒温下充入氦气,不影响CO2的转化率
13.根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 比较CH3COO-和HCO的水解常数 分别测浓度均为0.1mol/L的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者
B 比较CH3COOH和盐酸的电离程度 分别测定pH=3的盐酸和醋酸与等量锌粉反应的速率,前者大于后者 盐酸的电离程度大于醋酸
C 比较AgCl和AgI的溶度积常数 取2mL0.1mol/LNaCl溶液,滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,振荡充分反应后滴加4滴0.1mol/LKI溶液,此时白色沉淀全部转化为黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 比较0.1mol/LFeCl3和0.01mol/L FeCl3中Fe3+的水解程度 测定0.1mol/LFeCl3和0.01mol/L FeCl3溶液的pH,前者比后者小 FeCl3溶液浓度越大,c(H+)越大,水解程度越大
A.A B.B C.C D.D
14.化合物R可用于农药生产,其结构如下图所示。其中W位于第三周期,其最外层电子数与Y相同,X、Y、Z位于同一周期且均属于短周期元素。下列说法正确的是
A.非金属性X>Z>Y B.简单离子半径W>X>Y
C.X元素的氢化物是一种强酸 D.Y、Z、W均能与氢原子形成18电子分子
15.我国科学家研究发现,在MnO2/Mn2+氧化还原介质的辅助下,可将电解水分离为制氢和制氧两个独立的过程,从而实现低电压下电解水,其电化学原理如图所示。下列说法错误的是
A.a、c为电源的负极
B.K向左端闭合时,N电极发生的反应为
C.产生等物质的量的和时,N电极质量减小
D.K向右端闭合时,电解过程中的物质的量不变
16.某种电镀污泥主要含有碲化亚铜、三氧化二铬以及少量的金,可以用于制取溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害发料的资源化利用,工艺流程如下:
已知:煅烧时,被氧化为利酸浸时转化为。下列说法不正确的是
A.“煅烧”过程,发生反应的化学方程式是
B.“电解沉积”过程,用纯铜作阴极
C.“煅烧”过程,转移
D.“还原”过程发生反应的化学方程式是
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.(10分)已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,N、X最外层电子数相同,Z原子序数大于X,其中Z的简单离子半径在同周期中最小,X单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是____,用电子式表示Y的最高价氧化物的形成过程:_____。
(2)N、X、Y、Z简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示)_______。
(3)在与的混合液中通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式:_______。
(4)是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①其反应的化学方程式为_______。
②现设计如图四种装置测定样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是_______(填编号)。
③取样品ag,若实验测得氢气的体积为(标准状态),则样品纯度为_______(用代数式表示)。
18.(15分)是一种重要的试剂,利用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的并可获得无水。
(1)吸收塔中发生反应离子方程式______,的电离常数______的电离常数(填“<”或“>”)。
(2)向溶液中滴加NaOH溶液,测得溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图。
①由此可知溶液呈______(填“酸性”或“碱性”)
②写出在水中存在的两个平衡:ⅰ______ⅱ______。
这两个平衡程度的大小关系是:ⅰ______ⅱ。(填“<”或“>”)
(3)为了进一步探究性质,两个同学分别做了如下实验:
其中甲同学设计图1装置(盐桥中为KCl),闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转。
①通过验证新产物也可以帮助确认正、负两极,验证电源正极生成物的实验操作方法是______。
②闭合开关后盐桥中的移向______(填“左”或“右”)侧的烧杯。
③负极的电极反应______。
④乙同学按图2操作,并没有出现预期的现象,而是溶液很快呈红色。大约30mm后红色变为橙色,5小时后变为黄绿色。
因此,乙认为刚开始一段时间并不涉及氧化还原反应。
查阅资料:溶液中、、三种微粒会形成一种组成为的“配合物”并存在转化关系:
请从反应速率和平衡的角度解释原因______。
19.(15分)工业上以铬矿渣(主要成分为,含有少量的)制备重要化工原料重铬酸钾晶体的工艺流程如下:
已知:①焙烧可将的氧化物转化为可溶性钠盐;②几种物质在水中的溶解度随温度变化的曲线如图。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,被氧化生成的化学方程式为_______。
(2)“滤渣I”、“滤渣II”的主要成分分别是_______、_______(填化学式):实验室中进行“除杂”操作用到的玻璃仪器有_______。
(3)分离提纯后得到固体的化学式为_______;“一系列操作”是_______、过滤、洗涤、干燥,最后得到晶体。
(4)生产过程中产生的含铬废水通常采用电解法处理,耐酸电解槽用铁板作阴阳极,槽中盛放含铬废水,原理如图所示。若不考虑气体的溶解,当收集到(标准状况下)时有_______molCr2O被还原,一段时间后产生和沉淀,若电解后溶液中,则_______。
(已知)
20.(16分)某小组同学探究盐对平衡体系的影响。
实验Ⅰ:探究对和平衡体系的影响
将等体积、低浓度的溶液(已用稀盐酸酸化)和溶液混合,静置至体系达平衡,得红色溶液a。各取溶液a放入3支比色皿中,分别滴加不同浓度的溶液,并测定各溶液的透光率随时间的变化,结果如图所示。
已知:①溶液的透光率与溶液颜色深浅有关,颜色深,透光率低。
②在水溶液中由于水解而显黄色;溶液中存在(黄色)。
(1)稀盐酸酸化溶液的目的是___________。采用浓度较低的溶液制备和平衡体系,是为了避免___________(填离子符号)的颜色对实验干扰。
(2)从实验结果来看,溶液确实对和平衡体系有影响,且随着浓度增大,平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动。
实验Ⅱ:探究盐对和平衡体系产生影响的原因
同学查阅相关资料,认为可能的原因有:
原因1:溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。溶液的加入使和平衡状态因盐效应而发生变化。
原因2:溶液中存在副反应,离子浓度发生变化,导致和平衡状态发生变化。
(3)基于以上分析,该组同学取等体积的溶液a,分别加入等物质的量的不同种类的盐晶体(忽略溶液体积变化),观察颜色变化,结果如下表。
序号 加入少量盐 溶液颜色
1 无 红色
2 变浅
3 略变浅
4 变浅程度较大
①上述实验可证明盐效应影响了和平衡体系的是___________(填字母序号)。
a、1和2 b、1和3 c、1和4
②选择实验___________(填序号)可得出结论:的盐效应弱于的盐效应。简述选择实验的理由及获得结论的依据:___________。
(4)取等体积的溶液a继续进行实验,结果如下表。
序号 加入溶液 溶液颜色
5 浓盐酸 明显变浅,溶液偏黄
6 去离子水 略变浅
上述实验可证明副反应影响了和平衡体系,结合实验现象及化学用语分析副反应对和平衡体系有影响的原因:___________。
(5)拓展应用:盐效应对多种平衡体系有影响。
在不同浓度溶液中的溶解度数据如下表:
0 0.01 0.02 0.04 0.10 0.20
溶解度 4.5 0.48 0.42 0.39 0.48 0.69
分析在范围内,溶解度发生变化的原因:___________。合肥市第五中学2022-2023学年高二上学期期末阶段性测试
化学试卷
参考答案
1.C
【详解】A.基态O原子中含有2个末成对电子,所以基态O原子中含有的末成对电子个数为,故A错误;
B.标准状况下,水为液体,不适用气体摩尔体积,故B错误;
C.电解精炼铜时,阴极反应为,所以得到,即1mol,转移的电子数为,故C正确;
D.中阴离子为,物质的量为1mol,有的阴离子个数为,故D错误;
故答案选C。
2.B
【详解】A.滴定结束时得到的溶液为醋酸钠溶液,醋酸根离子水解使溶液显碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂,即酚酞,故A错误;
B.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗,则标准液的浓度减小,所需体积变大,会导致所测食醋中醋酸浓度偏大,故B正确;
C.用量筒量取一定体积的食醋溶液放于锥形瓶中,并加入几滴酚酞,将NaOH标准液放于碱式滴定管中滴定醋酸,故C错误,
D.滴定时,眼睛一直注视着溶液,观察溶液是否变色,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.甲烷的燃烧热ΔH= 890.3 kJ mol 1,燃烧热表示可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,产物水为液体水,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= 890.3 kJ mol 1,A错误;
B.将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,合成氨为可逆反应,0.5 mol N2不能完全反应生成,则1molN2(g)充分反应生成NH3(g)放热大于38.6kJ,放热反应的焓变为负值,则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H< 38.6 kJ mol 1,B错误;
C.增大反应物浓度,活化分子百分数不变,单位体积内分子总数增多,活化分子总数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快,C错误;
D.完全燃烧比不完全燃烧放出热量多,燃烧反应的焓变为负值,所以a答案为:D。
4.C
【详解】A.水解显酸性,而a点对应的溶液中,显中性,则离子不能大量共存,故A错误;
B.b点溶液呈酸性,、在酸性条件下发生氧化还原反应而不能共存,故B错误;
C.c点对应的溶液,显中性,离子之间不发生任何反应,可大量共存,故C正确;
D.d点时,溶液碱性,不能大量共存,故D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.Na2S溶液滴加ZnSO4溶液至不再有沉淀产生,可知硫化钠完全反应,再滴加的CuSO4 溶液生成CuS,能说明是ZnS转化成CuS,能证明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),故A正确;
B.[CuCl4]2-呈绿色,[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,用蒸馏水溶解CuCl2固体,并继续加水稀释根据颜色变化可知[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2+,即[CuCl4]2-+4H2O4Cl-+[Cu(H2O)4]2+正向移动,故B正确;
C.25℃ 0.1mol/L 的 Na2SO3溶液加热到40℃,亚硫酸钠水解程度增大,溶液中氢氧根离子浓度应增大,但实际溶液的pH逐渐减小,可知温度升高过程中水的离子积常数增大,由可知,的增大程度大于了增大程度,即SO的水解增大程度小于水的电离增大程度,导致最终c(H+)升高,故C正确;
D.酸性KMnO4溶液紫色褪去只能说明溶液中存在还原性离子,但不一定是Fe2+,故D错误;
故选:D。
6.C
【详解】A.反应①的反应物为和O2,生成物为[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+,反应方程式为2+O2=[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+,故A正确;
B.反应④中有水生成、氨气消耗,故涉及极性共价键的断裂与生成,故B正确;
C.反应⑤中Cu(NH3)的铜元素化合价降低被还原,而部分氮元素化合价升高被氧化,故C错误;
D.图中总反应的化学方程式为4NO+4NH3+O2=4N2 +6H2O,故D正确;
故答案选C。
7.B
【详解】A.由分析可知,曲线②代表-lg c[]与pH的关系,选项A正确;
B.向的溶液中加水稀释,减小,平衡:逆向移动, 选项B错误;
C.由图像,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,选项C正确;
D.根据图中曲线可知,时,-lg c[]=1,溶液的pH>14,,选项D正确;
答案选B。
8.D
【详解】A.由图可知,图中P1点pH=9.25,c(OH )=10-4.75mol·L 1,此时,则NH3·H2O的电离平衡常数,A正确;
B.t =0.5时溶质为等浓度的氯化铵和一水合氨的混合物,由图可知溶液此时显碱性,则一水合氨的电离大于铵根离子水解,则此时溶液中的离子浓度大小顺序为:c(NH) > c(Cl ) > c(NH3·H2O),B正确;
C.P2所示溶液pH=7,c(OH )=10-7mol·L 1,根据其电离常数,则,故c(NH) > 100c(NH3·H2O),C正确;
D.P1所示溶液中电荷守恒,,由图可知P1点时,且c()=10-1mol·L 1,,则,,D错误;
故选D。
9.C
【详解】分析:该装置属于电解池,CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,石墨烯电极为阳极,发生失去电子的氧化反应,据此解答。
详解:A、CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,电极反应式为CO2+H++2e-=CO+H2O,A正确;
B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S-2e-=2H++S,因此总反应式为CO2+H2S=CO+H2O+S,B正确;
C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高,C错误;
D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性,D正确。答案选C。
点睛:准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
10.D
【详解】A.相同条件下生成HCOO*的活化能比生成COOH*活化能更低,因此HCOO*比COOH*更容易生成,A正确;
B.羧酸路径中的含碳中间产物有6种,B正确;
C.决速步指的是活化能最高的一步,因此甲酸盐路径决速步发生反应的方程式为,C正确;
D.二氧化碳与氢气通过甲酸盐路径和羧酸路径都是制备甲醇,根据盖斯定律可知两个路径释放的能量一样多,D错误;
故选D。
11.D
【详解】A.原子半径Na>N>O>H,A错误;
B.电负性:O>N>H>Na,B错误;
C.Z的氢化物有还有,稳定性无法比较,应为简单氢化物的稳定性Z>Y,C错误;
D.、、均含有极性键和离子键,D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.根据盖斯定律由Ⅰ-Ⅱ可得热化学方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H= △H1-△H2=(-49kJ·mol-l)-41kJ·mol-l =-90kJ·mol-1,A错误;
B.由图可知在相同温度下CZ(Zr-1)T催化剂对甲醇的选择性更高,温度为230℃时甲醇的产率最高,B错误;
C.230℃以上,升高温度,反应Ⅰ为放热反应,平衡逆向移动,甲醇的产率降低,反应Ⅱ为吸热反应,平衡正向移动,CO2的转化率增大,升温对反应Ⅱ的影响更大,C正确;
D.恒压恒温下充入氦气,,反应体系的体积变大,相当于减压,对CO2的转化率有影响,D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.铵根离子也能发生水解,干扰实验,应该用同浓度的醋酸钠和碳酸氢钠进行实验,故A错误,不符合题意;
B.pH=3的盐酸和醋酸溶液氢离子浓度相等,与等量锌粉反应的速率时,起始速率相等,故B错误,不符合题意;
C.取2mL0.1mol/LNaCl溶液,滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,Ag+全部转化为AgCl沉淀,振荡充分反应后滴加4滴0.1mol/LKI溶液,此时白色沉淀全部转化为AgI黄色沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故C正确,符合题意;
D.溶液约稀水解程度越大,FeCl3溶液浓度越大,c(H+)越大,水解程度越小,故D错误,不符合题意;
故选C。
14.D
【详解】W位于第三周期,且形成了6个共价键,则W为S,最外层电子数与Y相同,则Y为O;X、Y、Z位于同一周期,且Z形成了4个共价键,X形成了1个共价键,故X为F,Z为C;
A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;非金属性F>O>C,即X>Y>Z,故A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;O和F对应的离子具有相同的电子排布,核电荷数越大半径越小,故简单离子半径应为W>Y>X,故B错误;
C.氟化氢为一种弱酸,故C错误;
D.YZW能与氧形成H2O2、C2H6、H2S,均能与氧原子形成18电子分子,故D正确;
故选D。
15.B
【分析】当K与b接触时,M电极上发生的电极反应为:2H++2e-=H2↑,发生还原反应,即M电极为阴极,N电极上发生的电极反应为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,发生氧化反应,N电极为阳极,当K与c电极接触时,N电极发生的电极反应为:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,发生还原反应,此时N电极为阴极,L电极发生的电极反应为:4OH- -4e-=O2↑+2H2O,发生氧化反应,L电极为阳极,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,当K与b接触时,M为阴极,即a为电源的负极,当K与c电极接触时,N为阴极,故c为电源的负极,A正确;
B.由分析可知,K向左端闭合时,N电极发生的反应为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,B错误;
C.由分析可知,产生等物质的量的和时,设产生nmolH2和nmolO2,根据电子守恒可知,产生nmolH2转移电子为2nmol,此时N即进行的反应Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,生成nmolMnO2,生成nmolO2转移电子为4nmol,此时N极进行的反应MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,消耗2nmolMnO2,故N电极质量减小,C正确;
D.K向右端闭合时,L电极发生的电极反应为:4OH- -4e-=O2↑+2H2O,虽然消耗了OH-,但双极膜中的OH-会转移到L电极附近,补充OH-,根据电子守恒可知,电解过程中的物质的量不变,D正确;
故答案为:B。
16.C
【详解】A.煅烧时被氧气氧化成,根据电子得失守恒可得反应方程式为:,故A正确;
B.“电解沉积”过程溶液中铜离子在阴极得电子生成铜单质,应用纯铜作阴极,故B正确;
C.煅烧时,被氧化为利,Te由-2价到+4价,Cu由+1价到+2价,转移,故C错误;
D.还原过程中被二氧化硫还原为Te单质,二氧化硫被氧化成硫酸根,反应的方程式为:,故D正确;
故选:C。
17.(1) 第三周期第ⅠA族
(2)Cl->F->Na+>Al3+
(3)
(4) 乙
【分析】由题知,N、X为同主族元素,且X单质能讲H2O氧化,可得X单质为F2,与水的反应式为,可得N元素为Cl元素。Z原子序数大于X,则Z为第三周期元素,且其简单离子半径最小,可得Z为Al元素。Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,可知Y为短周期中金属性最强的元素,为Na元素。M与N、X、Y、Z均不在同一周期,可得M为第一周期的元素,为H元素。
【详解】(1)Na在第三周期第ⅠA族,Na的最高价氧化物Na2O为离子化合物,2个Na原子各失去1个电子转移给O原子,形成过程为;
(2)N、X、Y、Z的简单离子分别为Cl-、F-、Na+、Al3+,除了Cl-为三个电子层外,其余离子均为两个电子层。电子层数相同时,质子数越小,半径越大,所以离子半径大小顺序依次为:Cl->F->Na+>Al3+;
(3)由题足量CO2在碱性溶液中与NaAlO2和NaF反应生成NaHCO3和Na3AlF6,反应式为:
(4)①NaAlH4为强还原剂,其中H元素为-1价,与H2O反应将其中H元素还原,结合电子守恒化学反应式为:;
②通过测定反应生成的H2体积结合化学式计算样品纯度,其中丙装置连接错误,无法用排水法测定H2体积;甲、丁装置中反应产生的氢气会导致现状内部压强大于外界大气压强,测得氢气体积偏小,导致样品纯度偏小;乙装置使用恒压分液漏斗,消除溶液体积压缩气体体积带来的误差,数据准确,选择乙装置;
③根据反应关系是可得,则样品纯度可列式:
18.(1) >
(2) 酸性 >
(3) 向左侧烧杯中滴加几滴,若产生蓝色沉淀,则左侧烧杯为正极,右侧烧杯为负极 左侧 在的作用下,橙色的络合物浓度减小,平衡正向移动,所以溶液浓度增大,溶液变成黄绿色
【详解】(1)向含有的溶液中通入,生成,发生反应的离子方程式为:,因此酸性:,所以的电离常数大于的电离常数,因此答案为:,>;
(2)①由图可知,溶液的pH小于7,所以溶液显酸性;、
②在水中存在的两个平衡:和,因为溶液显酸性,所以的电离程度大于水解程度;
(3)①和发生原电池反应,正极为,负极为,可以通过检验的存在,判断两级,具体操作为:向左侧烧杯中滴加几滴,若产生蓝色沉淀,则左侧烧杯为正极,右侧烧杯为负极;
②原电池中,阳离子向正极移动,所以盐桥中的向左侧烧杯移动;
③负极为,电极反应为:;
④根据实验现象,说明生成红色络合物的速率较快,由红色络合物生成橙色配合物的速率较慢,在的作用下,橙色的络合物浓度减小,平衡正向移动,所以溶液浓度增大,溶液变成黄绿色。
19.(1)
(2) Al(OH)3 玻璃棒、烧杯、漏斗
(3) Na2SO4 蒸发浓缩冷却结晶
(4) 0.05 mol
【分析】铬矿渣主要成分为,还含有少量的等杂质,铬矿渣加入碳酸钠、通入硝酸钠,氧化焙烧生成、、Na2SiO3、NaAlO2,“水浸”水解为Fe(OH)3沉淀,过滤,滤液中通入过量二氧化碳,Na2SiO3生成沉淀,NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀,过滤,滤液中加适量硫酸调节pH值使转化为,再加KCl得到溶液,控制温度使析出晶体,据此作答。
【详解】(1)“氧化焙烧”时,被氧化生成,根据流程图,生成了氮气和一种气体,根据化合价升降及质量守恒推出化学方程式为:;
(2)根据分析,铬铁矿石加入碳酸钠、通入硝酸钠,氧化焙烧生成、、Na2SiO3,“水浸”水解为Fe(OH)3沉淀,因此滤渣1是Fe(OH)3;再经过滤,滤液中通入二氧化碳,Na2SiO3生成沉淀,NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀,因此滤渣2是及Al(OH)3;根据流程图判断 “除杂”操作是过滤,用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;
(3)根据几种物质在水中的溶解度随温度变化的曲线图,加入硫酸后,经过分离提纯先除去Na2SO4;根据分析及流程图,加入一定量的KCl 固体后,根据几种物质在水中的溶解度随温度变化的曲线图,蒸发浓缩至表面有晶膜出现,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,最后得到晶体,所以答案是Na2SO4,蒸发浓缩冷却结晶;
(4)阳极发生反应Fe-2e-=Fe2+,阴极发生反应2H++2e-=H2,当收集到6.72L(标准状况下)时电路中转移电子,则阳极生成0.3molFe2+,Fe2+把还原为Cr(Ⅲ),Cr元素化合价降低3,根据电子守恒,被还原的的物质的量是0.05 mol;一段时间后产生和沉淀,若电解后溶液中,,则。
【点睛】本题考查物质的制备实验,侧重分析与实验能力的考查。如根据Na2Cr2O7与K2Cr2O7的溶解度的差异实现了Na2Cr2O7到K2Cr2O7的转化;根据K2Cr2O7的溶解度随温度变化的特点而采取冷却结晶的结晶方式。
20.(1) 抑制Fe3+水解
(2)逆
(3) b 2和4 阴离子均为氯离子,加入,溶液变浅程度较大
(4)加入浓盐酸,氯离子浓度增大,平衡正向移动,Fe3+浓度减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅;
(5)浓度增大,溶解平衡逆向移动,溶解度减小,浓度继续增大,离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,溶解平衡正向移动,溶解度又略增大
【分析】实验Ⅰ:探究对和平衡体系的影响,随着溶液浓度增大,溶液的透光率增加,按照题中信息,可能原因有:原因1,溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。溶液的加入使和平衡状态因盐效应而发生变化。
原因2,溶液中存在副反应,离子浓度发生变化,导致和平衡状态发生变化。
【详解】(1)稀盐酸酸化溶液的目的是抑制Fe3+水解;有颜色,采用浓度较低的溶液制备和平衡体系,是为了避免的颜色对实验干扰;
(2)随着浓度增大,平衡正向移动,Fe3+浓度减小,平衡逆向移动;
(3)①溶液和溶液中均存在氯离子,对平衡有影响,无法确定是盐效应使平衡移动,加入溶液,颜色略变浅,证明和平衡状态因盐效应而发生变化,故1和3可证明盐效应影响了和平衡体系,故选b;
②选择实验2和4可得出结论:的盐效应弱于的盐效应;溶液和溶液中均存在氯离子,加入,溶液变浅程度较大;
(4)加入浓盐酸,氯离子浓度增大,平衡正向移动,Fe3+浓度减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅;
(5)浓度增大,溶解平衡逆向移动,溶解度减小,浓度继续增大,离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,溶解平衡正向移动,溶解度又略增大。