哈尔滨市第一中学校2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
第Ⅰ卷 选择题(50分)
一、选择题(本题共20小题,共50分,第小题只有一项符合题目要求,第1-10题,每小题2分,第11-20题,每小题3分。)
1. 下列有关化学用语正确的是
A. 基态电子排布式为:
B. 电子式为
C. 氮原子的轨道表示式是:
D. 的原子结构示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.核外有18个电子,则基态电子排布式为:,故A正确;
B.电子式为,故B错误;
C.轨道表示式要遵循泡利原理,则氮原子的轨道表示式是:,故C错误;
D.的质子数为7,则的原子结构示意图:,故D错误。
综上所述,答案为A。
2. 化学知识广泛应用于生产、生活中。下列叙述不正确的是
A. 明矾和均可用作净水剂,但净水原理不同
B. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠溶液和硫酸铝溶液
C. 纯碱可以用作锅炉除垢时的转化剂
D. 用饱和氯化铵溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,胶体表面积大,吸附性强,可以吸附水中的悬浮物,达到净水的目的;而ClO2净水是利用其强氧化性,杀死水中的细菌和病毒,它们的原理不同,A正确;
B.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,B错误;
C.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,碳酸钙能溶于酸,所以纯碱可以用作锅炉除垢时CaSO4的转化剂,C正确;
D.饱和氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性,能溶解金属氧化物,所以用饱和氯化铵溶液可以清洗金属表面的锈迹,D正确;
故选B。
3. 如图所示是298 K时,A2与B2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是
A. 该反应为吸热反应 B. 加入催化剂,反应热发生改变
C. 断裂1 mol A-A和1 mol B-B键,放出a kJ能量 D. 该反应的 H= + (b-a) kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,反应为吸热反应,故A正确;
B.加入催化剂改变反应的活化能,但是不改变反应热,故B错误;
C.化学键断裂需要吸收能量,故C错误;
D.由图可知,反应吸热焓变为正值,该反应的 H= + (a-b) kJ/mo,故D错误;
故选A。
4. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,使化学反应速率提高
B. 在温度、体积都相同的两容器中,分别充入相同物质的量的Br2和Cl2,让它们与等量的氢气发生反应,反应速率相同
C. 0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A项,升高温度不能降低反应活化能,升高温度使更多的分子能量增加变为活化分子,增大活化分子百分数,提高化学反应速率,错误;B项,氧化性Cl2Br2,相同条件下与H2反应,Cl2反应速率快,错误;C项,0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸中c(H+)都为0.1mol/L,与相同形状和大小的大理石反应的速率相同,正确;D项,有气体参加的化学反应,增大压强,增大单位体积内的分子总数,活化分子的百分数不变,增大单位体积内的活化分子数,加快反应速率,错误;答案选C。
点睛:本题考查影响化学反应速率的因素,用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,浓度、压强、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响都属于次要因素。温度和催化剂能改变活化分子百分数,浓度和压强不能改变活化分子百分数。
5. 下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D. ,反应体系中与的物质的量之比保持3:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为等体积反应,随着反应进行,溴蒸气的物质的量不断变化,体系中气体的颜色不断变化,故恒温恒容下,体系内气体颜色保持不变说明反应达到平衡状态,A正确;
B.该反应正反应为气体体积减小的反应,恒温恒容条件下随着反应进行,体系内气体的压强不断变化,现体系压强保持不变,说明反应达到平衡,B正确;
C.该反应中只有二氧化碳是气体,随着反应进行,二氧化碳的物质的量不断变化,恒温恒容条件下体系气体的密度保持不变,说明反应达到平衡,C正确;
D.若N2和H2的初始投料比为1:3,则不管反应是否达到平衡,反应体系中H2和N2的物质的量之比保持为3:1,D错误;
故答案选D。
6. 利用电解技术,以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示,下列说法不正确的是
A. H+由阳极区向阴极区迁移
B. 阳极电极反应:2HCl + 2e-== Cl2+ 2H+
C. 阴极电极反应:Fe3++ e-== Fe2+
D. 阴极区发生的反应有:4Fe2++ O2+ 4H+== 4Fe3++ 2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】在电源的右侧,HCl(g)→Cl2(g),该过程是失电子的过程,故该侧为阳极,电极反应为:2HCl-2e-=2H++Cl2,电源的左侧为阴极,电极反应为:Fe3++e-=Fe2+;此外,根据物质的循环,还可以推出阴极区域还会进行反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3+ +2H2O。
【详解】A、H+在电源的右侧产生,在电源的左侧被消耗,右侧为阳极,左侧为阴极,即H+由阳极区向阴极区迁移,A正确;
B、阳极发生氧化反应,是失去电子的过程,电极反应为:2HCl-2e-=2H++Cl2,B错误;
C、阴极发生还原反应,是得到电子的过程,电极反应为:Fe3++e-=Fe2+,C正确;
D、根据图中的循环,可以推出阴极区域会进行反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3+ +2H2O,D正确;
故选B。
7. 升华过程中,其焓变和熵变正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】碘单质升华过程中吸热,气体分子数增多,结合吸放热与ΔH的关系、气体体积的变化与熵变的关系分析解答。
【详解】碘单质升华过程中,物质由固态变为气态,体系的混乱度增大,属于熵增的过程,ΔS>0;物质由固态变为气态,为吸热过程,ΔH>0,故D正确;
故答案选D。
8. 已知A、B、C、D四种物质都是气体,现在5L的密闭容器中进行反应:4A+5B4C+6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( )
A. 反应开始至30s,v(A)=0.010mol·L-1·s-1
B. 30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C. 30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D. 反应开始至30s,容器中A的物质的量增加了0.30mol
【答案】B
【解析】
【详解】A. 30s后C的物质的量增加了0.30mol,则A的物质的量减少0.30mol,反应开始至30s,v(A)=mol·L-1·s-1,故A错误;
B. 根据反应方程式,30s后C的物质的量增加了0.30mol ,生成0.45mol D,则容器中D的物质的量至少为0.45mol,故B正确;
C. 起始物质的量不确定,所以30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比不确定,故C错误;
D. 30s后C物质的量增加了0.30mol,根据方程式,反应开始至30s,容器中A的物质的量减少0.30mol,故D错误。
9. 下列实验装置,不能完成相应实验的是
A. 用甲装置测量稀盐酸和NaOH溶液的反应热
B. 用乙装置验证纯水具有微弱的导电性
C. 用丙装置制取少量Fe(OH)2沉淀
D. 用丁装置测定某NaOH溶液的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲装置是反应热测定装置,可用甲装置测量稀盐酸和NaOH溶液的反应热,A正确;
B.纯水的导电性非常微弱,应将乙装置中的灯泡换为灵敏电流计,才能验证纯水的导电性,B错误;
C.丙装置通电后,阳极放电生成的Fe2+与溶液中的OH-结合生成Fe(OH)2沉淀,阴极生成的H2为还原性气体,且溶液上方的植物油能起到隔绝空气的作用,能够防止Fe(OH)2被氧化,因此可以用丙装置制取少量Fe(OH)2沉淀,C正确;
D.丁装置为酸碱中和滴定的装置,可以用丁装置测定某NaOH溶液的浓度,D正确;
故合理选项是B。
10. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B. 图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
C. 图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
D. 图③,若金属比活泼,可防止输水管腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.潮湿空气中铁钉能发生吸氧腐蚀;干燥空气中无水,不能发生吸氧腐蚀,铁钉不易生锈,A正确;
B.断开电源后,该装置为原电池装置,铁钉作负极,失电子被氧化,在海水中发生吸氧腐蚀,B正确;
C.应该将钢铁闸门与电源的负极相连,可防止钢闸门腐蚀,防腐蚀原理为外加电源的阴极保护法,C错误;
D.若金属M比铁活泼,将M与铁相连,为牺牲阳极的阴极保护法,可保护铁,D正确;
故选C。
11. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1L1mol/L的Na2S溶液中含有NA个S2-
B. 1molN2中,σ键的数目为3NA
C. 25℃时,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中OH-数目为0.02NA
D. 密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数小于2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.S2-能水解,1L1mol/L的Na2S溶液中含S2-数小于NA个,故A错误;
B.氮分子的结构为,1个分子中有1个σ键、2个π键,1molN2中σ键的数目为NA,故B错误;
C.25℃时,pH=12的Ba(OH)2溶液中OH-浓度为1×10-2mol/L,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中OH-数目为0.01NA,故C错误;
D.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应生成NO2,由于体系中存在,产物的分子数小于2NA,故D正确;
选D。
12. 关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,关节炎易在寒冷的冬季发作导致疼痛。其原理为:① ;② 。下列有关说法中错误的是
A. 关节炎发作时,体液的pH增大 B. 控制食盐摄入量有利于减缓关节炎的发生
C. 关节炎患者冬季注意保暖可减缓症状 D. 升高温度,平衡②向逆反应方向移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.形成了尿酸钠(NaUr)晶体,关节炎易在寒冷的冬季发作导致疼痛,关节炎发作时,①②均正向移动,导致体液中氢离子浓度增大,体液的pH减小,A错误;
B.控制食盐摄入量,钠离子浓度减小,则②逆向移动,有利于减缓关节炎的发生,B正确;
C.②为放热反应,升高温度平衡逆向移动,②逆向移动,可知保暖可减缓症状,C正确;
D.②为放热反应,升高温度平衡逆向移动,可知关节保暖可以缓解疼痛,D正确;
故合理选项是A。
13. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 将纯水加热至pH约为6:H2OH++OH- ΔH>0
B. 向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:S2O+2H+=SO2↓+S↑+H2O
C. 用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++CO=CaCO3↓
D. 用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
【答案】C
【解析】
【详解】A.将纯水加热,水的电离平衡正向移动,氢离子浓度增大, H2OH++OH- ΔH>0,故A正确;
B.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸,S2O在酸性条件下发生歧化反应生成硫、SO2,S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O,故B正确;
C.饱和Na2CO3溶液和水垢中的CaSO4发生沉淀转化生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式是CaSO4(s)+CO(aq)=CaCO3(s)+SO(aq),故C错误;
D.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂,铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附水中杂质,Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,故D正确;
选C。
14. 如图是一种锂钒氧化物热电池装置,电池总反应为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8。工作时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。已知:Li熔点181℃,LiCl-KCl共晶盐熔点352℃.下列说法正确的是
A. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能
B. 放电时LiV3O8一极反应为:Li1+xV3O8-xe ═LiV3O8+xLi+
C. 外电路中有NA个电子发生转移时,有7.0gLi+移向Li-Si合金一极
D. Li-Si合金熔点高于352℃
【答案】D
【解析】
【详解】整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化,故A错误;放电时正极得电子发生还原反应,即正极反应式为LiV3O8+xLi++xe-═Li1+xV3O8,故B错误;放电时阳离子移向正极,Li+移向LiV3O8一极,故C错误;根据工作时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化,温度高于352℃,所以Li-Si合金熔点高于352℃,故D正确。
15. 时,向溶液中逐滴滴加的盐酸,其变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)
A. a、b、c三点水的电离程度最大的是c点
B. b点的溶液:
C. c点的溶液:
D. 加入盐酸的溶液:
【答案】C
【解析】
【分析】向溶液中逐滴滴加的盐酸,即b点溶质为氰化钠、氯化钠和氢氰酸,且三者等物质的量;c点溶质为氢氰酸和氯化钠,且二者等物质的量;当加入盐酸的溶液时,溶质为氢氰酸、氯化钠和氯化氢,且三者等物质的量,据此回答。
【详解】A.a点只有氰化钠,氰根离子水解促进水的电离,后逐渐加入盐酸,水的电离程度逐渐减小,即a点水的电离程度最大,A错误;
B.b点溶质为氰化钠、氯化钠和氢氰酸,且三者等物质的量,又溶液显碱性,即氰根离子水解程度大于氢氰酸的电离,即,B错误;
C.此时溶液体积是原来二倍,则浓度变为原来一半,结合溶质和物料守恒知,C正确;
D.加入盐酸的溶液时,溶质为氢氰酸、氯化钠和氯化氢,且三者等物质的量,由物料守恒知,D错误;
故选C。
16. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项 实验内容 实验结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀HNO3溶液中,加入KSCN溶液,显红色 Fe(NO3)2已经氧化变质
B 用pH试纸测定NaCl和NaF溶液的pH,pH(NaCl)<pH(NaF) 结合H+能力:Cl-<F-
C 取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI和FeCl3反应有一定限度
D 向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中,同时加入2mL5%H2O2溶液,观察并比较实验现象 探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将Fe(NO3)2样品溶于稀HNO3溶液中,硝酸能把Fe2+氧化为Fe3+,加入KSCN溶液,溶液显红色,不能证明Fe(NO3)2已经氧化变质,故A错误;
B.用pH试纸测定NaCl和NaF溶液的pH,pH(NaCl)<pH(NaF),说明F-易结合H+生成HF,故B正确;
C.取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3,FeCl3有剩余,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变血红色,不能证明KI和FeCl3反应有一定限度,故C错误;
D.NaHSO3溶液和H2O2溶液反应生成NaHSO4和水,没有明显现象,不能根据实验现象探究浓度对反应速率的影响,故D错误;
选B。
17. 一定温度下,向含Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+)的溶液中滴加Na2S溶液,生成硫化物沉淀所需S2-浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列判断错误的是
A. 图中四条直线的斜率相同
B. Ksp(FeS)=1.0×10-20
C. 向含等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+稀溶液中滴加Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D. 该温度下,a点相对于MnS是过饱和溶液,相对于FeS是饱和溶液
【答案】D
【解析】
【分析】横纵坐标是对数,横纵坐标越大,离子浓度越大,45°角平分线与曲线交点代表纯固体,根据图像可知,溶度积由大到小的顺序是MnS、FeS、ZnS、CuS,据此分析;
【详解】A.四种金属离子都是二价离子,都存在c(M2+)·c(S2-)=Ksp,因此斜率都是-1,故A说法正确;
B.溶度积只与温度有关,与浓度无关,根据图像可知,Ksp(FeS)=c(Fe2+)×c(S2-)=1×10-10×1×10-10=1×10-20,故B说法正确;
C.根据上述分析,FeS的溶度积大于CuS,相同形式下,溶度积小更难溶,一般先沉淀,因此向含有等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+稀溶液中滴加Na2S,Cu2+先沉淀,故C说法正确;
D.a点c(Mn2+)·c(S2-)<Ksp(MnS),溶液为不饱和溶液,因为a点FeS直线上,FeS应是饱和溶液,故D说法错误;
答案为D。
18. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测,下列说法不正确的是
A. 左边的铂电极是负极
B. O2所在的铂电极处发生还原反应
C. 该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O—12e—=2CO2↑+12H+
D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,左边的铂电极为原电池的负极,乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成乙酸,电极反应式为CH3CH2OH+H2O—4e—= CH3COOH+4H+,氧气所在的铂电极为正极,酸性条件下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为O2+4H++4e—=2H2O。
【详解】A.由分析可知,左边的铂电极为原电池的负极,故A正确;
B.由分析可知,氧气所在的铂电极为正极,酸性条件下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,故B正确;
C.由分析可知,左边的铂电极为原电池的负极,乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成乙酸,电极反应式为CH3CH2OH+H2O—4e—= CH3COOH+4H+,故C错误;
D.被测气体中酒精的含量越高,失去电子的数目越多,外电路的电流越大,则微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量,故D正确;
故选C。
19. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述不正确的是
编号 ① ② ③ ④
溶液 醋酸 盐酸 氨水 氢氧化钠溶液
pH 3 3 11 11
A. 4种溶液中由水电离出的均为
B. 等体积的溶液①和②分别与足量锌充分反应,溶液(1)产生氢气更多
C. 将溶液②、③等体积混合,所得溶液中:
D. 将溶液②与溶液④混合后,若所得溶液的,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸溶液中氢氧根离子来自水的电离,碱溶液中氢离子来自水的电离,由pH可知四种溶液中水电离的均为,A正确;
B.等pH值得强酸和弱酸,弱酸因不完全电离,因此弱酸浓度大于强酸,等体积时,醋酸的物质的量大于盐酸,与足量锌反应生成的氢气醋酸多,B正确;
C.一水合氨是弱碱不完全电离,pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合后,一水合氨过量有剩余,混合后溶液呈碱性,则,C错误;
D.将溶液②与溶液④混合后,若所得溶液的,则混合后=,,D正确;
故选C。
20. 常温下,向20mL0.2mol/LH2X溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液,溶液中各微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示,以下说法不正确的是
A. 由图可推测,H2X为弱酸
B. 滴加过程中发生的反应有:H2X+OH-=HX-+H2O,HX-+OH-=X2-+H2O
C. 水的电离程度:a点与b点大致相等
D. 若常温下Ka(HY)=1.1×10-2,HY与少量Na2X发生的反应是:2HY+X2-=H2X+2Y-
【答案】C
【解析】
【分析】在H2X溶液中滴加NaOH溶液首先发生反应H2X+OH-=HX-+H2O,该反应过程中H2X的浓度逐渐减小,HX-的浓度逐渐增大,然后发生HX-+OH-=X2-+H2O,HX-的浓度逐渐减小,X2-的浓度逐渐增大,根据反应过程及每个阶段中粒子种类的变化分析。
【详解】A.由图和分析可知当X2-的浓度最大时酸碱恰好反应,溶液显碱性,说明盐是强碱弱酸盐,故H2X为弱酸,故A正确;
B.由分析和图象可知滴加过程中发生的反应有:H2X+OH-=HX-+H2O,HX-+OH-=X2-+H2O,故B正确;
C.由图象可知a点的溶质组成为等量的H2X和NaHX的混合溶液,b点为等量的NaHX和Na2X的混合溶液,H2X是 酸抑制水的电离,Na2X为强碱弱酸盐促进水的电离,由此可知b点水的电离程度大于a点水的电离程度,故C错误;
D.由图可得a点,b点,若常温下Ka(HY)=1.1×10-2,则酸性,根据强酸制弱酸的原则,HY与少量Na2X发生的反应是:2HY+X2-=H2X+2Y-,故D正确;
故答案为C。
第Ⅱ卷 非选择题(50分)
21. 将铜锌合金溶解后与足量溶液反应(不与反应),生成的用标准溶液滴定,根据消耗的溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如下图所示:
回答下列问题:
(1)的电子式______;“溶解”后铜元素的主要存在形式是______(填离子符号)。
(2)“煮沸”的目的是除去过量的。时,液态过氧化氢分解,每生成放出热量,该反应的热化学方程式为____________________________________。
(3)用缓冲溶液“调”是为了避免溶液的酸性太强,否则“滴定”时发生反应:。该缓冲溶液是浓度均为的和的混合溶液。时,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为______。[已知:时,]
(4)“沉淀”步骤中有沉淀产生,反应的离子方程式________________________。
(5)“转化”步骤中,转化为,吸附的倾向比更小,使“滴定”误差减小。沉淀完全转化后,溶液中____________。
[已知:;]
【答案】21. ①. ②. Cu2+
22. 2H2O2(l)=O2↑(g)+2H2O(l) △H=-196kJ/mol
23. c(CH3COO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
24. 2Cu2++4I-=I2+2CuI
25. 4.0×10-3
【解析】
【分析】铜锌合金在酸性条件下加入过氧化氢,金属单质均溶解变成Cu2+和Zn2+,煮沸除去过量的过氧化氢,用缓冲溶液调pH使Zn2+沉淀为Zn(OH)2,滤液中加入KI发生反应:2Cu2++4I-=I2+2CuI,“转化”步骤中,CuI转化为CuSCN,最后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2。
【小问1详解】
H2O2是共价化合物,电子式为 ;“溶解”后铜被氧化为铜离子,因此铜元素的主要存在形式是Cu2+;
【小问2详解】
298K时,液态过氧化氢分解,每生成0.01molO2放出热量1.96kJ,因此该反应的热化学方程式为2H2O2(l)=O2↑(g)+2H2O(l) △H=-196kJ/mol;
【小问3详解】
根据电离常数可知铵根和醋酸根的水解程度相同,因此醋酸铵溶液显中性,所以0.1mol/L的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(CH3COO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);
【小问4详解】
“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生,反应中铜离子氧化碘离子生成单质碘,自身被还原为CuI,反应的离子方程式为2Cu2++4I-=I2+2CuI;
【小问5详解】
沉淀完全转化后,溶液中c(SCN-):c(I-)≥Ksp(CuSCN):Ksp(CuI)=4.4×10-15/1.1×10-12=4.0×10-3。
22. 氢气是一种清洁高效的新型能源,如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
I.氨气中氢含量高,是一种优质的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气:
方法一:氨热分解法制氢气。
相关化学键的键能数据
化学键
键能 946 436 391
(1)反应 ___________。
方法二:氨电解法制氢气。
利用电解原理,将氨转化高纯氢气,其装置如图所示:
(2)电解过程中的移动方向为___________(填“从左往右”或“从右往左)。
(3)阳极的电极反应式为___________。
II.可用于高效制取氢气,发生的反应。若起始时容器中只有,平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图。
(4)图中曲线表示的物质是___________(填化学式)。
(5)点时的转化率为___________(保留一位小数)。
(6)点时,设容器内的总压为,则平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1)+92 (2)从右往左
(3)2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
(4)S2 (5)66.7% (6)0.2p
【解析】
【小问1详解】
断裂旧键吸收能量,形成新键释放能量,根据△H=断裂旧键吸收的能量-形成新键释放的能量可得,2NH3(g) N2(g)+3H2(g) △H=(2×3×391-946-3×436)kJ mol-1=+92kJ mol-1;
【小问2详解】
电解过程中阴离子OH-向正电荷较多的阳极区移动;根据图示可知:在左侧NH3失去电子产生N2,在右侧H2O得到电子产生H2和OH-,所以左侧为阳极,右侧为阴极,因此OH-从右往左移动;
【小问3详解】
在左侧阳极上NH3失去电子产生N2,其中H+与溶液中的OH-结合生成H2O,则阳极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
【小问4详解】
起始时容器中只有H2S,随着反应进行,H2与S2的物质的量逐渐增多,且H2的物质的量为S2的两倍,故图中曲线Z表示的物质是S2,曲线Y表示的物质是H2,曲线X表示的物质是H2S;
【小问5详解】
设起始时H2S的物质的量为x mol,C点,n(H2S)=n(S2)=4mol,列三段式:
x=8+4=12mol,转化率α(H2S)=×100%≈66.7%;
【小问6详解】
由(5)可知,起始时H2S的物质的量为12mol,设A点时气体物质的量为y mol,列三段式
12=y+y,故y=6mol,Kp==0.2p。
23. 某研究小组为了检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入香菇样品和水;锥形瓶中加入水、淀粉溶液。
②以流速通入氮气,再加入过量硫酸,加热并保持微沸,同时用的碘标准溶液滴定锥形瓶中吸收的。
③用适量替代香菇样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为。
回答下列问题:
(1)装置图中仪器的名称为___________。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则所用标准碘液的体积为___________。
(3)解释第②步骤中加硫酸之前先通入氮气的原因___________。
(4)滴定反应的离子方程式为___________。
(5)判断滴定达到终点的依据是___________。
(6)以下操作会造成测得的香菇中亚硫酸盐含量偏高的是___________(填字母)
A. 量取标准碘液的滴定管未润洗
B. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
C. 锥形瓶水洗后未干燥
D. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
【答案】23. 酸式滴定管
24. 13.10 25. 排出装置内的氧气,防止氧气氧化二氧化硫而影响实验
26. 或者
27. 当滴入最后半滴标准碘液,溶液由无色变为蓝色且半分钟内不变为原来颜色 28. AD
【解析】
【分析】氧化还原反应滴定实验是利用氧化还原反应来进行的实验,将产生的二氧化硫溶于水中,滴入单质碘与亚硫酸反应,用淀粉作指示剂。
【小问1详解】
根据装置图中仪器的名称为酸式滴定管;故答案为:酸式滴定管。
【小问2详解】
若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,滴定前读数为0.50mL,滴定后读数为13.60mL,则所用标准碘液的体积为13.10;故答案为:13.10。
【小问3详解】
解释第②步骤中加硫酸之前先通入氮气的原因排出装置内的氧气,防止氧气氧化二氧化硫而影响实验;故答案为:排出装置内的氧气,防止氧气氧化二氧化硫而影响实验。
【小问4详解】
滴定反应是亚硫酸和单质碘反应生成硫酸和氢碘酸,或者是:碘单质、二氧化硫和水反应生成硫酸和氢碘酸,则其反应的离子方程式为或者是。
【小问5详解】
单质碘遇淀粉变蓝,则判断滴定达到终点依据是当滴入最后半滴标准碘液,溶液由无色变为蓝色且半分钟内不变为原来颜色;故答案为:当滴入最后半滴标准碘液,溶液由无色变为蓝色且半分钟内不变为原来颜色。
【小问6详解】
A.量取标准碘液的滴定管未润洗,滴定管里浓度降低,所消耗的标准碘液体积变大,测得含量偏高,故A符合题意;B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,读数偏小,测定结果偏低,故B不符合题意;C.锥形瓶水洗后未干燥,对结果无影响,故C不符合题意;D.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,读数偏大,测定结果偏高,故D符合题意;综上所述,答案为:AD。哈尔滨市第一中学校2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
第Ⅰ卷 选择题(50分)
一、选择题(本题共20小题,共50分,第小题只有一项符合题目要求,第1-10题,每小题2分,第11-20题,每小题3分。)
1. 下列有关化学用语正确的是
A. 基态电子排布式为:
B. 电子式为
C. 氮原子的轨道表示式是:
D. 的原子结构示意图:
2. 化学知识广泛应用于生产、生活中。下列叙述不正确的是
A 明矾和均可用作净水剂,但净水原理不同
B. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠溶液和硫酸铝溶液
C. 纯碱可以用作锅炉除垢时的转化剂
D. 用饱和氯化铵溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
3. 如图所示是298 K时,A2与B2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是
A. 该反应为吸热反应 B. 加入催化剂,反应热发生改变
C. 断裂1 mol A-A和1 mol B-B键,放出a kJ能量 D. 该反应的 H= + (b-a) kJ/mol
4. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,使化学反应速率提高
B. 在温度、体积都相同两容器中,分别充入相同物质的量的Br2和Cl2,让它们与等量的氢气发生反应,反应速率相同
C. 0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
5. 下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D. ,反应体系中与的物质的量之比保持3:1
6. 利用电解技术,以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示,下列说法不正确的是
A. H+由阳极区向阴极区迁移
B. 阳极电极反应:2HCl + 2e-== Cl2+ 2H+
C. 阴极电极反应:Fe3++ e-== Fe2+
D. 阴极区发生的反应有:4Fe2++ O2+ 4H+== 4Fe3++ 2H2O
7. 升华的过程中,其焓变和熵变正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 已知A、B、C、D四种物质都是气体,现在5L的密闭容器中进行反应:4A+5B4C+6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( )
A. 反应开始至30s,v(A)=0.010mol·L-1·s-1
B. 30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C. 30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D. 反应开始至30s,容器中A的物质的量增加了0.30mol
9. 下列实验装置,不能完成相应实验的是
A. 用甲装置测量稀盐酸和NaOH溶液的反应热
B. 用乙装置验证纯水具有微弱的导电性
C. 用丙装置制取少量Fe(OH)2沉淀
D. 用丁装置测定某NaOH溶液的浓度
10. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B. 图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
C. 图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
D 图③,若金属比活泼,可防止输水管腐蚀
11. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1L1mol/L的Na2S溶液中含有NA个S2-
B. 1molN2中,σ键的数目为3NA
C. 25℃时,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中OH-数目为0.02NA
D. 密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数小于2NA
12. 关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,关节炎易在寒冷的冬季发作导致疼痛。其原理为:① ;② 。下列有关说法中错误的是
A. 关节炎发作时,体液的pH增大 B. 控制食盐摄入量有利于减缓关节炎的发生
C 关节炎患者冬季注意保暖可减缓症状 D. 升高温度,平衡②向逆反应方向移动
13. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 将纯水加热至pH约为6:H2OH++OH- ΔH>0
B. 向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:S2O+2H+=SO2↓+S↑+H2O
C. 用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++CO=CaCO3↓
D. 用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
14. 如图是一种锂钒氧化物热电池装置,电池总反应为xLi+LiV3O8=Li1+xV3O8。工作时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。已知:Li熔点181℃,LiCl-KCl共晶盐熔点352℃.下列说法正确的是
A. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能
B. 放电时LiV3O8一极反应为:Li1+xV3O8-xe ═LiV3O8+xLi+
C. 外电路中有NA个电子发生转移时,有7.0gLi+移向Li-Si合金一极
D. Li-Si合金熔点高于352℃
15. 时,向溶液中逐滴滴加的盐酸,其变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)
A. a、b、c三点水的电离程度最大的是c点
B. b点的溶液:
C. c点的溶液:
D. 加入盐酸的溶液:
16. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项 实验内容 实验结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀HNO3溶液中,加入KSCN溶液,显红色 Fe(NO3)2已经氧化变质
B 用pH试纸测定NaCl和NaF溶液的pH,pH(NaCl)<pH(NaF) 结合H+能力:Cl-<F-
C 取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色,则KI和FeCl3反应有一定限度
D 向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中,同时加入2mL5%H2O2溶液,观察并比较实验现象 探究浓度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
17. 一定温度下,向含Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+)的溶液中滴加Na2S溶液,生成硫化物沉淀所需S2-浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列判断错误的是
A. 图中四条直线的斜率相同
B. Ksp(FeS)=1.0×10-20
C. 向含等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+稀溶液中滴加Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D. 该温度下,a点相对于MnS是过饱和溶液,相对于FeS是饱和溶液
18. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测,下列说法不正确的是
A. 左边的铂电极是负极
B. O2所在的铂电极处发生还原反应
C. 该电池的负极反应式为:CH3CH2OH+3H2O—12e—=2CO2↑+12H+
D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
19. 在常温下,有关下列4种溶液的叙述不正确的是
编号 ① ② ③ ④
溶液 醋酸 盐酸 氨水 氢氧化钠溶液
pH 3 3 11 11
A. 4种溶液中由水电离出的均为
B. 等体积的溶液①和②分别与足量锌充分反应,溶液(1)产生氢气更多
C. 将溶液②、③等体积混合,所得溶液中:
D. 将溶液②与溶液④混合后,若所得溶液的,则
20. 常温下,向20mL0.2mol/LH2X溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液,溶液中各微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示,以下说法不正确的是
A. 由图可推测,H2X为弱酸
B. 滴加过程中发生的反应有:H2X+OH-=HX-+H2O,HX-+OH-=X2-+H2O
C. 水电离程度:a点与b点大致相等
D. 若常温下Ka(HY)=1.1×10-2,HY与少量Na2X发生的反应是:2HY+X2-=H2X+2Y-
第Ⅱ卷 非选择题(50分)
21. 将铜锌合金溶解后与足量溶液反应(不与反应),生成的用标准溶液滴定,根据消耗的溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如下图所示:
回答下列问题:
(1)的电子式______;“溶解”后铜元素的主要存在形式是______(填离子符号)。
(2)“煮沸”的目的是除去过量的。时,液态过氧化氢分解,每生成放出热量,该反应的热化学方程式为____________________________________。
(3)用缓冲溶液“调”是为了避免溶液的酸性太强,否则“滴定”时发生反应:。该缓冲溶液是浓度均为的和的混合溶液。时,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为______。[已知:时,]
(4)“沉淀”步骤中有沉淀产生,反应的离子方程式________________________。
(5)“转化”步骤中,转化为,吸附的倾向比更小,使“滴定”误差减小。沉淀完全转化后,溶液中____________。
[已知:;]
22. 氢气是一种清洁高效的新型能源,如何经济实用的制取氢气成为重要课题。
I.氨气中氢含量高,是一种优质的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气:
方法一:氨热分解法制氢气。
相关化学键的键能数据
化学键
键能 946 436 391
(1)反应 ___________。
方法二:氨电解法制氢气。
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示:
(2)电解过程中的移动方向为___________(填“从左往右”或“从右往左)。
(3)阳极的电极反应式为___________。
II.可用于高效制取氢气,发生的反应。若起始时容器中只有,平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图。
(4)图中曲线表示的物质是___________(填化学式)。
(5)点时的转化率为___________(保留一位小数)。
(6)点时,设容器内的总压为,则平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
23. 某研究小组为了检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入香菇样品和水;锥形瓶中加入水、淀粉溶液。
②以流速通入氮气,再加入过量硫酸,加热并保持微沸,同时用的碘标准溶液滴定锥形瓶中吸收的。
③用适量替代香菇样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为。
回答下列问题:
(1)装置图中仪器的名称为___________。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则所用标准碘液的体积为___________。
(3)解释第②步骤中加硫酸之前先通入氮气的原因___________。
(4)滴定反应的离子方程式为___________。
(5)判断滴定达到终点的依据是___________。
(6)以下操作会造成测得的香菇中亚硫酸盐含量偏高的是___________(填字母)
A. 量取标准碘液的滴定管未润洗
B. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
C. 锥形瓶水洗后未干燥
D. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液