黑龙江省牡丹江市第二中学2023—2024学年高二上学期1月期末考试
化学试题
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,芳生务必将密封线内项目填写清楚。考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷主要命题范围:选择性必修1全册;选择性必修2第一章、第二章1、2节。
4.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cu64
第Ⅰ卷 (选择题 共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是( )
①电子分层排布模型 ②“葡萄干布丁”模型 ③量子力学模型 ④道尔顿原子学说 ⑤核式模型
A. ①③②⑤④ B. ④②③①⑤
C. ④②⑤①③ D. ④⑤②①③
【答案】C
【解析】
【详解】①电子分层排布模型由玻尔1913年提出;
②“葡萄干布丁”模型由汤姆逊1903年提出;
③量子力学模型于1926年提出;
④道尔顿原子学说于1803年提出;
⑤核式模型由卢瑟福于1911年提出;
所以顺序为④②⑤①③,答案选C。
2. 《本草纲目》中记载炉甘石(主要成分为)可止血、消肿、生肌、明目等。下列说法正确的是
A. Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族、d区
B. Zn、C、O的电负性:O>C>Zn
C. Zn、C、O的第一电离能:Zn>C>O
D. 中的化学键有离子键、非极性键和极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.Zn元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族、ds区,故A错误;
B.元素非金属性越强,电负性越大,电负性:O>C>Zn,故B正确;
C.Zn、C、O的第一电离能:O>C>Zn,故C错误;
D.中的化学键有与之间的离子键,中C、O之间的极性键,没有非极性键,故D错误;
故答案选B。
3. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C. Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH<0
D. 已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫蒸气比硫固体所含能量高,等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,前者放出的热量多,故A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物燃烧放出的热量,热化学方程式中氢气是2mol,故B错误;
C.氯化铵和氢氧化钡晶体反应吸热,△H>0,故C错误;
D.除了酸碱中和放出热量外,浓硫酸溶于水放热,故反应放出的热量大于57.3kJ,故D正确;
答案选D。
4. 下列关于原电池和电解池叙述正确的是
A. 原电池中失去电子的电极为阴极
B. 原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应
C. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D. 电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
【答案】B
【解析】
【详解】A.原电池中负极失电子,发生氧化反应,A错误;
B.原电池的负极失电子,发生氧化反应,电解池的阳极失电子,发生氧化反应,B正确;
C.原电池的两极可以是导电的非金属材料,如原电池中可以用石墨做电极,C错误;
D.电解时阳极上活泼金属失电子或阴离子失电子,如用铜作电极电解硫酸铜溶液时,阳极上铜失电子,D错误;
故答案选B。
5. 在一定温度下发生反应:,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是
A. 使用催化剂 B. 缩小容器的容积 C. 降温 D. 充入氮气
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化氮气体为红棕色,改变条件后,混合气体的颜色加深,说明二氧化氮气体的浓度增大。
【详解】A.使用催化剂,平衡不移动,气体颜色不变,故A错误;
B.缩小容器的容积,组分浓度增大,气体颜色加深,故B正确;
C.正反应为放热反应,降温平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,故C错误;
D.恒压条件下,充入非反应气体,体积增大,组分浓度降低,气体颜色变浅,恒容条件下,充入氮气,各组分的浓度不变,颜色不变,故D错误;
答案选B
6. 锂空气电池是一种新型的二次电池,其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电解液中,Li+由多孔电极迁移向锂电极
B. 该电池放电时,负极发生了还原反应
C. 充电时,电池正极的反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2↑
D. 电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等
【答案】C
【解析】
【详解】A.锂电极作负极,多孔电极作正极,电解液中,阳离子移向阴极,所以Li+由锂电极迁移向多孔电极,故A错误;
B.该电池放电时,负极发生了氧化反应,故B错误;
C.充电时为电解池,阳极的Li2O2失电子得到Li+和O2,电极方程式为Li2O2-2e-=2Li++O2↑,故C正确;
D.金属锂能与盐酸反应生成氢气,所以电池中的有机电解液不可以用稀盐酸代替,故D错误;
故答案选C
7. 有X、Y两种活性反应中间体微粒,均含有1个碳原子和3个氢原子,其球棍模型如图所示。下列说法错误的是
A. X的组成为CH B. Y的组成为CH
C. X的价层电子对数为4 D. Y中键角小于120°
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,X为平面三角形结构,其碳原子应该有三对价层电子对,其组成为CH,正确;
B.Y为三角锥形结构,其碳原子有四对价层电子对,故其组成为CH,正确;
C.由图可知,X碳原子应该有三对价层电子对,错误;
D.Y为三角锥形结构,其碳原子有四对价层电子对,故其组成为CH,键角比120°小,正确。
故选C。
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在 mol/L的溶液中:、、、
B. 由水电离的mol/L溶液中:、、、
C. pH=1的溶液中:、、、
D. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.在 mol/L的溶液中,说明溶液中存在大量氢离子,该组离子都不反应,能大量共存,故A选;
B.由水电离的mol/L溶液中,可以是酸溶液,也可以是碱溶液,酸性条件下,碳酸氢根离子会反应,不能大量共存,碱性条件下,钙离子、碳酸氢根离子会发生反应,不能大量共存,故B不选;
C.pH=1的溶液中存在大量氢离子,与在酸性条件下发生反应,不能大量共存,故C不选;
D.甲基橙的变色范围为3.1-4.4,使甲基橙变黄的溶液中可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,若为酸性溶液,则、会发生反应,不能大量共存,若为碱性溶液,会发生反应,不能大量共存,故D不选;
故选A。
9. 利用如图装置进行实验(U形管为耐压试管),开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法正确的是
A. 铁丝的腐蚀速率:a>b
B. a、b管溶液的pH值都增大
C. 一段时间后,a管液面低于b管
D. a、b两管中发生相同的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
【答案】B
【解析】
【详解】A.a管电解质溶液为中性,发生吸氧腐蚀,b管电解质溶液为稀硫酸,发生析氢腐蚀,氢离子浓度大,所以腐蚀速率,A错误;
B.a中产生OH-,pH会变大;b中消耗氢离子,pH也会变大,B正确;
C.a发生吸氧腐蚀,吸收氧气,气体体积会减少;b发生析氢腐蚀,产生氢气气体体积会变大,所以一段时间后,a管液面高于b管液面,C错误;
D.金属的腐蚀,都是金属做负极,失去电子发生氧化反应,所以,a、b两管中负极的电极反应均为,D错误;
故选B。
10. 已知反应:,把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用弹簧夹夹住橡皮管,把烧瓶A放入热水中,把烧瓶B放入冰水中,如图所示。与常温时烧瓶C内气体的颜色进行对比发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C中初始充入NO2、N2O4的量相等)( )
A. 上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B. 上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大
C. 上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D. 反应的逆反应为放热反应
【答案】D
【解析】
详解】A.升高温度,正、逆反应速率都加快,A正确;
B.B烧杯内放的是冰水,温度降低,烧瓶内气体颜色变浅,说明降低温度,化学平衡向生成N2O4的正方向移动,导致B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大,B正确;
C.容器的容积不变,混合气体的质量不变,则A、B两个烧瓶内气体的密度都不变,C正确;
D.放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动,降低温度平衡向生成N2O4的方向移动,故的正反应为放热反应,则其逆反应为吸热反应,D错误;
故合理选项是D。
11. 25 C时,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 0.lmol/L NaHCO3溶液中:c(Na+)=c()+c()
B. 将CH3COONa溶液从25 C升温至60 C,溶液中增大
C. 常温下,将1mL 1×10-6mol/L盐酸稀释至l000mL,所得溶液的pH约为9
D. 物质的量浓度相同的①NH4Cl溶液 ②NH4HCO3溶液,():①>②
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.lmol/L NaHCO3溶液中,依据物料守恒:c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3),则c(Na+)>c()+c(),A不正确;
B.CH3COONa的水解反应为吸热反应,升高温度,CH3COO-的水解程度增大,Kh增大,则溶液中=减小,B不正确;
C.常温下,将1mL 1×10-6mol/L盐酸稀释至l000mL,溶液仍然呈酸性,所得溶液的pH小于7,C不正确;
D.物质的量浓度相同的①NH4Cl溶液、②NH4HCO3溶液中,①中发生单水解,②中和发生双水解,所以②中的水解程度更大,():①>②,D正确;
故选D。
12. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 由图甲可知,a点的数值比b点的数值大
B. 图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,图中a点对应温度高于b点
C. 图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点水的电离程度最大
D. 图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化,图中p点醋酸的电离程度大于q点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲可知,a点和b点的温度相同,因此a点的数值等于b点的数值,故A错误;
B.图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,a点的氢离子浓度小于b点的氢离子浓度,则图中a点对应温度低于b点,故B错误;
C.图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点恰好完全反应,溶质为NaCl,因此M点水的电离程度最大,故C正确;
D.图丁表示向醋酸稀溶液中加水时,溶液中的氢离子浓度、醋酸根浓度减小,因此溶液的导电性减小,根据越稀越电离,因此图中p点醋酸的电离程度小于q点,故D错误。
综上所述,答案为C。
13. 香蕉是我们喜爱的水果之一,香蕉产于南方,到北方之前是未成熟的,但买到的却是成熟的香蕉,这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就是一种常用的催熟剂,下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是
A. 在乙烯分子中有一个σ键、一个π键
B. 乙烯在发生加成反应时,断裂的是碳原子间的σ键
C. 乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯,在该过程断裂的是C-H σ键
D. 乙烯分子中的σ键关于镜面对称
【答案】C
【解析】
【详解】A.在乙烯分子中存在4个C—H σ键和1个C—C σ键,同时还含有1个C—C π键,A项错误;
B.由于σ键要比π键稳定,故乙烯在发生加成反应时断裂的是C—C π键,B项错误;
C.由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代,故断裂的是C—H σ键,C项正确;
D.σ键是轴对称,D项错误。
故选C。
14. 用如图所示装置处理含的酸性工业废水,某电极反应式为,则下列说法错误的是
A. 电源正极为A,电解过程中有气体放出
B. 电解时从质子交换膜左侧向右侧移动
C. 电解过程中,右侧电解液保持不变
D. 电解池一侧生成 ,另一侧溶液质量减少
【答案】C
【解析】
【分析】含的酸性工业废水发生还原反应,则B为电源负极,A为电源正极。
【详解】A.A为正极,阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;
B.电解时阳离子由阳极向阴极移动,所以从质子交换膜左侧向右侧移动,故B正确;
C.电解过程中,右侧发生反应,电路中转移10个电子,右侧消耗12个H+,根据电荷守恒,有10个H+从质子交换膜左侧向右侧移动,所以右侧电解液保持增大,故C错误;
D.根据,电解池一侧生成时电路中转移2mol电子,另一侧发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+,根据电子守恒,消耗1mol水,所以溶液质量减少,故D正确;
选C。
15. 常温下,向10mL0.10mol/LCuCl2溶液中滴加0.10mol/LNa2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. Ksp(CuS)=10-35.4
B. a点溶液中:c(S2-) c(Cu2+)=Ksp(CuS)
C. c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
D. a、b、c三点溶液中,水的电离程度最大的是b点
【答案】D
【解析】
【详解】A.b点加入10mL的Na2S溶液,CuCl2与Na2S恰好完全反应生成CuS沉淀和NaCl,此时溶液中c(Cu2+)=c(S2-),b点溶液中-lgc(Cu2+)=17.7,溶液中c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7,Ksp(CuS)= c(Cu2+) c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10-35.4,A项正确;
B.a点加入Na2S溶液产生CuS沉淀,a点溶液为CuS的饱和溶液,故溶液中c(Cu2+) c(S2-)= Ksp(CuS),B项正确;
C.c点加入20mLNa2S溶液,两者充分反应后所得溶液中溶质主要为NaCl和Na2S,且NaCl、Na2S的物质的量浓度依次为mol/L、mol/L,由于S2-的水解,溶液呈碱性,水解是微弱的,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;
D.CuCl2溶液中Cu2+的水解促进水的电离,随着Na2S溶液的滴入,发生反应Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+的浓度不断减小,水的电离程度不断减小,当两者恰好完全反应时水的电离程度最小,继续加入Na2S,过量的S2-水解又促进水的电离,故b点水的电离程度最小,D项错误;
答案选D。
第Ⅱ卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数约为88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。
(1)写出基态Y原子的电子排布式:___________。
(2)在X和Y两种元素形成的化合物中:
①X的质量分数为50%的化合物的化学式为___________;该分子的中心原子发生___________杂化,分子构型为___________。
②X的质量分数为60%的化合物的化学式为___________;该分子的中心原子发生___________杂化,分子构型为___________。
(3)由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式___________、___________,两种酸的阴离子分别为___________和___________,其立体构型分别为___________和___________。
(4)在由氢元素与X元素形成的化合物中,含有非极性键的是___________(写分子式),分子构型为V形的是___________(写分子式)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p4
(2) ①. SO2 ②. sp2 ③. V形 ④. SO3 ⑤. sp2 ⑥. 平面三角形
(3) ①. H2SO3 ②. H2SO4 ③. ④. ⑤. 三角锥形 ⑥. 正四面体形
(4) ①. H2O2 ②. H2O
【解析】
【分析】根据氢化物化学式H 2 X,已知。可推知,X的相对原子质量为16,则X为O,则Y为S,元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%,则其氧化物分别为SO2 、SO 3,可根据步骤依次判断如下:
【小问1详解】
Y为S,基态Y原子的电子排布式:1s22s22p63s23p4;
【小问2详解】
①在X和Y两种元素形成的化合物SO2 、SO 3中,SO2中X的质量分数为50%和SO 3中X的质量分数为60%,SO2分子的中心原子S有3对价层电子对,其中有1对孤电子对,S采取sp2杂化,分子构型为V形;
②SO3中X的质量分数为60%,SO3分子的中心原子S有3对价层电子对,S采取sp2杂化,分子构型为平面三角形;
【小问3详解】
由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种H2SO3和H2SO4,其水溶液均呈酸性;两种酸的阴离子和,的价层电子对为,采取sp3杂化,其立体构型分别为三角锥形,的价层电子对为,采取sp3杂化,其立体构型分别为正四面体构型。
【小问4详解】
X为O,在由氢元素与O元素形成的化合物中,含有非极性键的是H2O2,分子构型为V形的是H2O。
17. 煤燃烧后的主要产物是CO、CO2。
(1)已知: ①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ·mol-1
②C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2=+90.0kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) △H3=________。
⑵以CO2为原料可制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g) △H =-49.0 kJ·mol-1,向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2 (g)和3 mol H2(g),测得CO2 (g)和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图1所示。
①0 8 min内,以氢气表示的平均反应速率v(H2)=_____mol L-1 min-1。
②在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(a)与L和X的关系如图2所示,L和X分别表示温度或压强。X表示的物理量是______(填“温度”或“压强”),L1____(填“〉”或“ <”)L2。
(3)向一体积为20 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2发生反应:2 CO2(g)2CO(g)+ O2 (g),在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示。
1600℃时反应达到平衡,则此时反应的平衡常数K=_______。
【答案】 ①. +41.3 ②. 0. 28 (或 0.28125) ③. 压强 ④. < ⑤. 0.0125
【解析】
【详解】(1)已知:①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H1=+131.3KJ/mol,②C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)△H2=+90.0kJ/mol,③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3,根据盖斯定律:①-②得到CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=+41.3kJ/mol,故答案为+41.3;
(2)①结合化学平衡三行计算列式计算,向1L 的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和3mol H2(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图1 所示,N起始量为1.00mol/L为二氧化碳,平衡后二氧化碳的为0.25mol/L,物质的量为0.25mol,
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol) 1 3 0 0
变化量(mol)0.75 2.25 0.75 0.75
平衡量(mol)0.25 0.75 0.75 0.75
反应速率v(H2)===0.28mol/(L min);故答案为0.28;
②在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如图2 所示,L和X分别表示温度或压强,反应为气体体积减小的放热反应,利用平衡影响原理分析,升温平衡想吸热反应方向进行,增大压强平衡向气体体积减小的方向进行,图象可知X增大CO2的平衡转化率(α),说明平衡正向进行则X为增大压强,L为温度变化,温度升高平衡逆向进行,二氧化碳转化率越大,温度越低,则L1<L2,故答案为压强;<;
(3))向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应2CO2(g)═2CO(g)+O2(g),在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示.图象中1600°C减少的为二氧化碳,平衡体积分数为40%,1600℃时反应达到平衡,设二氧化碳消耗浓度为x,
2CO2(g)2CO(g)+O2(g)
起始量(mol/L)0.05 0 0
变化量(mol/L)x x 0.5x
平衡量(mol/L)0.05-x x 0.5x
=40%,x=0.025mol/L,平衡常数K==0.0125,故答案为0.0125。
点睛:本题考查了盖斯定律的计算、反应速率的计算、化学平衡的有关计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查。顺利解答本题的关键是掌握三段式解题方法,要正确理解和灵活运用三段式法在化学平衡计算中的应用。
18. 我国重晶石(BaSO4含量为90%以上)资源丰富,某工厂以重晶石为原料,生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下:
查阅资料可知:
①常温下:,。
②草酸氧钛钡晶体的化学式为。
回答下列问题:
(1)为提高BaCO3的酸浸速率,可采取的措施为_____(写出一条)。
(2)配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释,其目的是_____。
(3)工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3,该过程用离子方程式可表示为_____,此反应的平衡常数K=_____(填写计算结果)。若不考虑的水解,则至少需要使用_____mol·L-1的Na2CO3溶液浸泡BaSO4才能实现该转化过程。
(4)可循环使用的物质X是_____(填化学式),设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净:_____。
(5)在隔绝空气条件下,煅烧草酸氧钛钡晶体时有两种气体(水蒸气除外)生成,该反应的化学方程式为_____。
【答案】(1)将BaCO3研成粉末(或适当增大盐酸浓度,或适当加热,或搅拌等)
(2)抑制TiCl4的水解
(3) ①. ②. 0.02 ③.
(4) ①. HCl ②. 取最后一次洗涤液少许,滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净
(5)
【解析】
【分析】重晶石(主要成分为)为原料制备钛酸钡(),为流程转化中主元素,经过浸泡转化为,酸浸得,经过混合液后转化为,洗涤干燥煅烧得到。
【小问1详解】
影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等,提高与盐酸酸浸反应,可以采用将研成粉末(或适当增大盐酸浓度,或适当加热,或搅拌等)方法;
【小问2详解】
会发生水解反应,溶于浓盐酸是抑制水解,防止溶液浑浊;
【小问3详解】
在溶液中存在溶解平衡,饱和溶液中浓度较大,结合生成难溶物,降低了浓度,使平衡向沉淀溶解方向移动,转化为,离子反应为;该反应的化学平衡常数=;要生成则,,溶液中来自溶解,,;
【小问4详解】
、、混合液发生反应转化为沉淀和溶液,为X循环使用;过滤得草酸氧钛钡晶体表面沾有杂质溶液,洗涤晶体,检验洗出液中无则证明晶体已洗净,方法为取最后一次洗涤液少许,滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净;
【小问5详解】
草酸氧钛钡晶体中碳元素平均价态+3价,可对应生成、两种气体,故方程式为。
19. 根据如图所示实验装置,回答相关问题。
(1)“装置1”中铁钉发生的电化学腐蚀类型为___________,石墨电极的电极反应式为___________。
(2)“装置2”中外电路电子的移动方向为___________(填“由a到b”或“由b到a”),该装置发生的总反应的离子方程式为___________。
(3)“装置3”中甲烧杯盛有100mL0.2mol/LNaCl溶液,乙烧杯盛有100mL0.5mol/LCuSO4溶液。一段时间后,铜电极增重1.28g。
①直流电源的M端为___________极,乙烧杯中电解反应的化学方程式为___________。
②装置3产生的气体在标准状况下的体积为___________mL;欲恢复乙烧杯中的溶液至电解前的状态,可加入___________(填字母标号)。
a.b.1.6gCuO
c.d.
【答案】(1) ①. 吸氧腐蚀 ②. O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣
(2) ①. 由b到a ②. 2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2
(3) ①. 正 ②. 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ③. 672 ④. bc
【解析】
【小问1详解】
电解质为中性溶液,铁发生吸氧腐蚀,正极发生还原反应,氧气得到电子被还原生成OH-,电极方程式为O2+4e-+2H2O-═4OH-;
【小问2详解】
I-可被Fe3++氧化,发生2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,形成原电池反应时,石墨b为负极,石墨a为正极,外电路电子的移动方向为由b到a;
【小问3详解】
①铜电极增重1.28g,说明乙烧杯为电解硫酸的反应,阳极生成氧气,阴极析出铜,则N为负极,M为正极,乙烧杯中电解反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4;
②生成1.28g Cu的物质的量为,转移的电子的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,乙烧杯中生成氧气,由电极反应式,2H2O -4e﹣= O2↑+4H+,可知n(O2)=0.01mol,甲烧杯中,阳极铁被氧化,阴极产生气体为氢气,2H2O+2e-═2OH-+H2↑,n(H2)=0.02mol,则装置3产生的气体在标准状况下的体积为V=nVm=(0.01+0.02)×22.4L/mol=0.672L=672mL;
电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu原子,就损失2个 O原子,相当于损失一个CuO,为了使CuSO4溶液,恢复原浓度,应加入CuO,也可以加入CuCO3,符合恢复溶液浓度的定量关系,但不能加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,因为CuCO3+H2SO4═CuSO4+CO2↑+H2O,相当于加CuO,而Cu(OH)2+H2SO4═CuSO4+2H2O、Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+CO2↑+3H2O,除增加溶质外还增加了水,由n(Cu)=0.02mol,应加CuO的质量为m=nM=0.02mol×80g/mol=1.6g,加CuCO3质量为m=nM=0.02mol×124g/mol=2.48g,故选bc。黑龙江省牡丹江市第二中学2023—2024学年高二上学期1月期末考试
化学试题
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,芳生务必将密封线内项目填写清楚。考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷主要命题范围:选择性必修1全册;选择性必修2第一章、第二章1、2节。
4.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cu64
第Ⅰ卷 (选择题 共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是( )
①电子分层排布模型 ②“葡萄干布丁”模型 ③量子力学模型 ④道尔顿原子学说 ⑤核式模型
A. ①③②⑤④ B. ④②③①⑤
C. ④②⑤①③ D. ④⑤②①③
2. 《本草纲目》中记载炉甘石(主要成分为)可止血、消肿、生肌、明目等。下列说法正确的是
A. Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族、d区
B. Zn、C、O的电负性:O>C>Zn
C. Zn、C、O的第一电离能:Zn>C>O
D. 中的化学键有离子键、非极性键和极性键
3. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C. Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH<0
D. 已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ
4. 下列关于原电池和电解池的叙述正确的是
A. 原电池中失去电子的电极为阴极
B. 原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应
C. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D. 电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
5. 在一定温度下发生反应:,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是
A. 使用催化剂 B. 缩小容器的容积 C. 降温 D. 充入氮气
6. 锂空气电池是一种新型二次电池,其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电解液中,Li+由多孔电极迁移向锂电极
B 该电池放电时,负极发生了还原反应
C. 充电时,电池正极的反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2↑
D. 电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等
7. 有X、Y两种活性反应中间体微粒,均含有1个碳原子和3个氢原子,其球棍模型如图所示。下列说法错误的是
A. X的组成为CH B. Y的组成为CH
C. X的价层电子对数为4 D. Y中键角小于120°
8. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在 mol/L的溶液中:、、、
B. 由水电离的mol/L溶液中:、、、
C. pH=1的溶液中:、、、
D. 使甲基橙变黄的溶液中:、、、
9. 利用如图装置进行实验(U形管为耐压试管),开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法正确的是
A. 铁丝的腐蚀速率:a>b
B. a、b管溶液的pH值都增大
C. 一段时间后,a管液面低于b管
D. a、b两管中发生相同的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
10. 已知反应:,把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用弹簧夹夹住橡皮管,把烧瓶A放入热水中,把烧瓶B放入冰水中,如图所示。与常温时烧瓶C内气体的颜色进行对比发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C中初始充入NO2、N2O4的量相等)( )
A. 上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B. 上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大
C. 上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D. 反应的逆反应为放热反应
11. 25 C时,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 0.lmol/L NaHCO3溶液中:c(Na+)=c()+c()
B. 将CH3COONa溶液从25 C升温至60 C,溶液中增大
C. 常温下,将1mL 1×10-6mol/L盐酸稀释至l000mL,所得溶液的pH约为9
D. 物质的量浓度相同的①NH4Cl溶液 ②NH4HCO3溶液,():①>②
12. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 由图甲可知,a点的数值比b点的数值大
B. 图乙表示不同温度下水溶液中和的浓度变化曲线,图中a点对应温度高于b点
C. 图丙表示溶液滴定溶液的滴定曲线,M点水的电离程度最大
D. 图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液导电性变化,图中p点醋酸的电离程度大于q点
13. 香蕉是我们喜爱的水果之一,香蕉产于南方,到北方之前是未成熟的,但买到的却是成熟的香蕉,这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就是一种常用的催熟剂,下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是
A. 在乙烯分子中有一个σ键、一个π键
B. 乙烯在发生加成反应时,断裂的是碳原子间的σ键
C. 乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯,在该过程断裂的是C-H σ键
D. 乙烯分子中的σ键关于镜面对称
14. 用如图所示装置处理含的酸性工业废水,某电极反应式为,则下列说法错误的是
A. 电源正极为A,电解过程中有气体放出
B. 电解时从质子交换膜左侧向右侧移动
C. 电解过程中,右侧电解液保持不变
D. 电解池一侧生成 ,另一侧溶液质量减少
15. 常温下,向10mL0.10mol/LCuCl2溶液中滴加0.10mol/LNa2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. Ksp(CuS)=10-35.4
B. a点溶液中:c(S2-) c(Cu2+)=Ksp(CuS)
C. c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
D. a、b、c三点溶液中,水的电离程度最大的是b点
第Ⅱ卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数约为88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。
(1)写出基态Y原子的电子排布式:___________。
(2)在X和Y两种元素形成的化合物中:
①X的质量分数为50%的化合物的化学式为___________;该分子的中心原子发生___________杂化,分子构型为___________。
②X的质量分数为60%的化合物的化学式为___________;该分子的中心原子发生___________杂化,分子构型为___________。
(3)由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式___________、___________,两种酸的阴离子分别为___________和___________,其立体构型分别为___________和___________。
(4)在由氢元素与X元素形成的化合物中,含有非极性键的是___________(写分子式),分子构型为V形的是___________(写分子式)。
17. 煤燃烧后的主要产物是CO、CO2。
(1)已知: ①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ·mol-1
②C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2=+90.0kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g) = CO(g)+H2O(g) △H3=________。
⑵以CO2为原料可制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g) △H =-49.0 kJ·mol-1,向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2 (g)和3 mol H2(g),测得CO2 (g)和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图1所示。
①0 8 min内,以氢气表示的平均反应速率v(H2)=_____mol L-1 min-1。
②在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(a)与L和X的关系如图2所示,L和X分别表示温度或压强。X表示的物理量是______(填“温度”或“压强”),L1____(填“〉”或“ <”)L2。
(3)向一体积为20 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2发生反应:2 CO2(g)2CO(g)+ O2 (g),在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示。
1600℃时反应达到平衡,则此时反应的平衡常数K=_______。
18. 我国重晶石(BaSO4含量为90%以上)资源丰富,某工厂以重晶石为原料,生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下:
查阅资料可知:
①常温下:,
②草酸氧钛钡晶体的化学式为。
回答下列问题:
(1)为提高BaCO3的酸浸速率,可采取的措施为_____(写出一条)。
(2)配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释,其目的是_____。
(3)工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3,该过程用离子方程式可表示为_____,此反应的平衡常数K=_____(填写计算结果)。若不考虑的水解,则至少需要使用_____mol·L-1的Na2CO3溶液浸泡BaSO4才能实现该转化过程。
(4)可循环使用物质X是_____(填化学式),设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净:_____。
(5)在隔绝空气条件下,煅烧草酸氧钛钡晶体时有两种气体(水蒸气除外)生成,该反应的化学方程式为_____。
19. 根据如图所示实验装置,回答相关问题。
(1)“装置1”中铁钉发生的电化学腐蚀类型为___________,石墨电极的电极反应式为___________。
(2)“装置2”中外电路电子的移动方向为___________(填“由a到b”或“由b到a”),该装置发生的总反应的离子方程式为___________。
(3)“装置3”中甲烧杯盛有100mL0.2mol/LNaCl溶液,乙烧杯盛有100mL0.5mol/LCuSO4溶液。一段时间后,铜电极增重1.28g。
①直流电源的M端为___________极,乙烧杯中电解反应的化学方程式为___________。
②装置3产生的气体在标准状况下的体积为___________mL;欲恢复乙烧杯中的溶液至电解前的状态,可加入___________(填字母标号)。
a.b.1.6gCuO
c.d.