天津市重点校2023-2024学年高二上学期期末考试化学
第Ⅰ卷(共42分)
选择题(每小题只有一个选项符合题意,共14小题,每题3分,共42分。)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A. 在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块可防止闸门被腐蚀
B. 用处理废水中的、等重金属离子
C. 用饱和氯化锌溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
D. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牺牲阳极的阴极保护法,在入海口的钢铁闸门上装一定数量的Zn块等可防止闸门被腐蚀,故A正确;
B.用Na2S处理废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子,利用沉淀的方法处理废水,故B正确;
C.饱和氯化锌溶液水解显酸性,铁锈可溶于酸,因此可用该溶液清洗铁锈,故C正确;
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝,故D错误;
故选:D。
2. 下列说法正确的是
A. 常温下,反应能自发进行,则
B. 将氯化铝溶液蒸干,最终得到无水氯化铝固体
C. 以熔融为电解质进行电解冶炼钠,熔融体中向阳极移动
D. 时,恒容密闭容器中反应:,通入少量,的值及转化率不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.△H-T△S<0时反应能自发进行,该反应的△S<0,则△H<0,A正确;
B.氯化铝溶液蒸干,最终得到水解产物氢氧化铝,B错误;
C.电解时,阳离子向阴极移动,C错误;
D.通入氧气与NO反应,c(NO)减小,平衡正向移动,SO2转化率增大,是平衡常数,温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选:A。
3. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 0.1 mol/L氨水的pH约为11.1:NH3·H2ONH4+ + OH-
B. 用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++ 3H2O Al(OH)3 (胶体) + 3H+
C. 向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓H2SO4,溶液橙色加深:Cr2O72-(橙色) + H2O 2CrO42-(黄色) +2H+
D. 用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++ CO32 =CaCO3↓
【答案】D
【解析】
【详解】A、0.1 mol/L氨水的pH约为11.1,说明氨水部分电离,电离方程式是NH3·H2ONH4+ + OH-,故A正确;
B、铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附水中的杂质,用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂,离子方程式是Al3++ 3H2O Al(OH)3 (胶体) + 3H+,故B正确;
C、向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓H2SO4,溶液橙色加深,说明Cr2O72-浓度增大, Cr2O72-(橙色) + H2O 2CrO42-(黄色) +2H+平衡逆向移动,故C正确;
D、硫酸钙微溶于水,用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,离子方程式是CaSO4+ CO32 =CaCO3+ SO42 ,故D错误;
选D。
4. 下列各项叙述中,正确的是
A. 镁原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B. 价电子排布为的元素位于第四周期第IA族,是s区元素
C. 现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析
D. 磷原子的价电子轨道表示式违反了泡利原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Mg基态转化成激发态,电子能量增大,需要吸收能量,A错误;
B.价电子排布为3d104s1元素位于第四周期第IB族,是ds区元素,B错误;
C.在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法称为光谱分析,C正确;
D.磷原子的价电子数为5,题中排布违反洪特规则, 洪特规则是说在相同能量的轨道上,电子在排布的时候优先进入空轨道,每个轨道中的单电子取得相同自旋,D错误;
故答案为:C。
5. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是
A B C D
实验目的 测定锌与稀硫酸反应速率 测定中和反应的反应热 比较 AgCl和 Ag2S 溶度积大小 探究铁的析氢腐蚀
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.针筒可测定氢气的体积,由单位时间内气体的体积可计算反应速率,故A正确;
B.图中保温效果差,不能测定中和热,故B错误;
C.硝酸银过量,分别与NaCl、Na2S反应生成沉淀,不能比较AgCl和Ag2S溶解度大小,故C错误;
D.食盐水为中性,Fe发生吸氧腐蚀,水沿导管上升可证明,故D错误;
答案选A。
6. 下列有关化学平衡的描述,不正确的是
A. ,加入溶液,颜色变浅
B. ,恒容条件下,升高温度,颜色变深
C. ,恒温恒容条件下,加入,颜色变深
D. ,恒温恒容条件下,通入,平衡后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入溶液,与生成物反应,平衡正向移动,则颜色变浅,A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,二氧化氮的浓度增大,颜色加深,B正确;
C.加入,体积不变时浓度增大,平衡正向移动,碘的浓度增大,颜色加深,C正确;
D.该反应平衡常数,温度不变,不变,则通入,平衡后不变,D错误;
故选D。
7. 化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下:
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验
现象 铁钉周边出现_________色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B. 实验I中负极的电极反应式:
C. 实验Ⅱ中正极的电极反应式:
D. 对比实验I、Ⅱ可知,生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中锌做负极,铁做正极,铁钉极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,溶液显碱性周边出现红色,故A正确;
B.实验I中锌做负极,负极的电极反应式:,故B错误;
C.实验Ⅱ中铜不活泼,铜作正极,正极电极反应式:,故C正确;
D.对比实验I、Ⅱ可知,锌能保护铁,而铜铁形成原电池会加速铁锈蚀,故生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀,故D正确;
故选B。
8. 某温度下,在某一恒容密闭容器中,充入一定物质的量的NO和Cl2,发生反应,下列说法正确的是
A. 仅适当降低温度,该反应的正逆反应速率均减小
B. 加入合适的催化剂,该反应达到平衡时的值将增大
C. 该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,该反应的速率将增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.仅适当降低温度,反应体系能量降低,活化分子百分数减小,故该反应的正、逆反应速率均减小,A正确;
B.化学平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变平衡常数不变,且加入合适的催化剂,只能改变反应速率,不能是平衡发生移动,故该反应达到平衡时的值将不变,B错误;
C.由题干信息可知,该反应正反应为放热反应,故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和,C错误;
D.保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,反应体系中各物质的浓度均不变,故该反应的速率将不变,D错误;
故答案为:A。
9. 利用如图所示装置模拟电解在工业生产的应用,下列说法正确的是
A. 若要在铁片上镀铜,Z为溶液
B. 若要在铁片上镀铜,X、Y分别为纯铜和铁片
C. 若Z是饱和溶液,电解一段时间后,Y电极析出少量的
D. 若Z是饱和溶液,X电极首先发生的电极反应式是:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 若要在铁片上镀铜,应该使Fe片与电源负极连接作阴极;铜片与电源正极连接作作阳极,Z为CuSO4溶液,故A错误;
B. 若要在铁片上镀铜,则阳极X为Cu,阴极Y为铁片,故B正确;
C. 若Z是饱和溶液,由于离子的放电能力:H+>Na+,所以电解时阴极Y上会产生H2,故电解一段时间后,Y电极不会析出金属Na,故C错误;
D. 若Z是饱和溶液,且X为惰性电极时,由于离子放电顺序:Cl->OH-,阳极X电极首先是Cl-放电产生Cl2,故阳极X发生的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑,故D错误;
故选B。
10. 下列说法正确是
A. 常温下,为2的某酸与为12的某碱等体积混合溶液呈酸性,则为弱酸,为强碱
B. 等体积、等浓度的溶液中离子总数大于溶液中离子总数
C. 氨水、溶液中分别加入适量氯化铵晶体后,前者增大,后者减小
D. 等浓度的下列溶液中,①、②、③、④;由大到小的顺序是
【答案】B
【解析】
【详解】A. 常温下,为2的某酸与为12的某碱等体积混合溶液呈酸性,则不可能是强酸与弱碱溶液反应,若为强酸与弱碱反应,则碱大大过量,溶液呈碱性;混合溶液呈酸性,说明HA过量,酸的浓度大于碱,则HA溶液中存在电离平衡,所以HA是弱酸,BOH可能是强碱,BOH也可能是电离程度大于HA的弱碱,A错误;
B.按电荷守恒: 溶液以及溶液中的离子总数均可表示为,溶液呈中性,常温下,溶液因水解呈碱性,常温下,则等体积、等浓度的溶液中离子总数大于溶液中离子总数,B正确;
C. 氨水中加入NH4Cl晶体,铵离子浓度增大,抑制一水合氨的电离, c(OH )减小,pH减小;NaOH溶液加入NH4Cl晶体反应生成NaCl和一水合氨,溶液中c(OH )减小,pH减小,C错误;
D. 等物质的量浓度的下列溶液中,①、②、③均为强电解质,④是弱电解质,故④中的铵离子浓度最小,①与②相比,铝离子水解呈酸性抑制铵离子水解,则铵离子浓度:①>②;③与②相比,醋酸根离子水解呈碱性促进铵离子水解,则铵离子浓度:③>②;则由大到小的顺序是:①>②>③>④,D错误;
答案选B。
11. 常温下,下列溶液中各离子浓度关系一定正确的是
A. 溶液与溶液等体积混合:
B. 碳酸氢钠溶液:
C. 溶液:
D. 浓度均为醋酸溶液与溶液混合后:
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3COONa溶液与HCl溶液等体积混合生成CH3COOH和NaCl,溶液显酸性,,A正确;
B. 溶液中存在电荷守恒,,故B错误;
C. 溶液中存在物料守恒,,故C错误;
D.酸碱溶液的体积大小不明确,无法根据质子守恒列出关系式,故D错误;
故选A。
12. 用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解装置如图所示,下列说法正确的是
A. 当a、b都是铜时,电解的总反应方程式为:
B. 燃料电池工作时,正极反应为:
C. 当燃料电池消耗甲醛气体时,电路中理论上转移
D. 燃料电池工作时,负极反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】左边装置是酸性甲醛燃料电池,原电池放电时,燃料失去电子发生氧化反应,所以通入燃料的电极为负极,通入氧气的电极为正极,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,右边装置有外界电源,所以是电解池,连接负极的a电极时阴极,连接正极的b极是阳极,阳极上失去电子发生氧化反应,阴极上得到电子发生还原反应。
【详解】A.当a、b都是铜作电极时,形成电解精炼装置,阳极发生铜失去电子,阴极发生铜离子得到电子,A错误;
B.由于电解质溶液呈酸性,燃料电池正极反应为,B错误;
C.当燃料电池消耗2.24L甲醛气体时,由于没有说明是在标况下,所以无法计算甲醛的物质的量,则无法计算转移电子的物质的量,C错误;
D.燃料电池工作时,甲醛在负极上失去电子生成甲酸,则负极反应为,D正确;
答案选D。
13. 常温下,向20mL0.2mol/LH2X溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液,溶液中各微粒物质的量分数随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。
14. 如图所示与对应叙述相符的是
A. 图甲:一定温度、沉淀溶解平衡曲线,则
B. 图乙:等体积的甲酸与乙酸稀释的曲线,则酸性:甲酸乙酸
C. 图丙:某温度下向溶液中逐滴加入溶液,变化曲线如图丙所示(忽略温度变化),则①点
D. 图丁:平衡时体积分数随起始变化曲线,则转化率:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ksp(FeS)=c(Fe2+)c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-),根据图像,c(S2-)相同时,c(Fe2+)>c(Cu2+),所以Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故A错误;
B.溶液酸性越强,稀释溶液时pH变化幅度越大,根据图像,稀释溶液时,甲酸的pH变化幅度更大,所以甲酸的酸性更强,即酸性甲酸>乙酸,故B错误;
C.①点NaOH不足,溶液成分为等量的醋酸和醋酸钠,溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),故C正确;
D.氮气的浓度越大,越有利于平衡正向移动,氢气的转化率越大,则转化率:αA(H2)<αB(H2),故D错误,
故选:C。
第Ⅱ卷(本题共4小题,共58分)
15. 氮硼烷含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____形,基态N原子的电子排布式为_____。
(2)B的第一电离能,判断_____(填“”或“”)。
(3)分子中,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性。在H、B、N三种元素中:
①电负性由大到小的顺序是_____。
②原子半径由大到小的顺序是_____。
③在元素周期表中的分区与其他两种不同的元素是_____。
(4)、、、是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中:
①催化效果最好的金属基态原子中未成对的电子数为_____。
②催化效果最差的金属基态原子的价层电子排布式为_____。
【答案】(1) ①. 哑铃 ②. 1s22s22p3
(2)< (3) ①. N>H>B ②. B>N>H ③. H
(4) ①. 3 ②. 3d64s2
【解析】
【小问1详解】
已知N是7号元素,其核外电子排布式为:1s22s22p3,基态N原子中电子占据最高能级为2p能级,p能级的电子云轮廓图为哑铃形或纺锤体形;
【小问2详解】
从电子排布的角度说明判断:B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1,3p能级的能量高于2p能级的能量,处于3p能级的电子更容易失去,因此(Al)<800kJ mol 1;
【小问3详解】
①电负性是衡量元素对电子对吸引能力的标准,电负性大的则电子对偏向该元素,则该元素显负电性,由题干知,NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ ),故电负性由大到小的顺序是N>H>B;
②电子层数越多半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,故原子半径由大到小的顺序是B>N>H;
③已知H为s区元素,B、N均为p区元素,故在元素周期表中的分区与其他两种不同的元素为H元素;
【小问4详解】
①由题干图示信息可知,催化效果最好的金属为Co,Co基态原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d74s2,故其中未成对的电子数为3;
②由题干图示信息可知,催化效果最差的金属为Fe,Fe基态原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,Fe基态原子的价层电子排布式为3d64s2。
16. Ⅰ.常温下,有浓度均为的下列4种溶液:
①溶液②溶液③溶液④溶液
(1)这4种溶液由大到小的顺序是_____(填标号),其中②由水电离的浓度为_____。④的水解常数_____。
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是_____。
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“”“”或“”)。
(4)25℃时,测得和混合溶液的,则约为_____。
Ⅱ.
(5)已知:常温下;,(在溶液中某离子完全沉淀时,认为该离子浓度小于)
①的溶度积常数表达式_____。
②完全沉淀的为_____。
(6)可用于污水处理的沉淀剂。已知:25℃时,的电离常数,,反应的平衡常数,则_____。
【答案】(1) ①. ②>①>④>③ ②. ③.
(2)
(3)< (4)0.022
(5) ①. ②. 3
(6)
【解析】
【小问1详解】
浓度均为的4种溶液中,②溶液为一元强碱,碱性最强,溶液最大,其余3种为盐溶液,酸的酸性越弱其对应盐的水解程度越大,溶液的碱性越强,其越大,根据相同温度下,酸的电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,由电离平衡常数可知,酸的酸性强弱为>>>,判断溶液中水解程度大于溶液中水解程度,大于溶液中的水解程度,故3种盐溶液碱性强弱顺序为>>,则溶液由大到小的顺序是溶液>溶液>溶液>溶液,即②>①>④>③;
的溶液,溶液中由水电离的浓度和溶液中浓度相等,即水电离的;
④溶液中,发生水解,水解反应方程式为,水解平衡常数;
故答案为:②>①>④>③;;;
【小问2详解】
是弱酸强碱盐,溶液中发生水解,溶液显碱性,,溶液中电荷守恒关系为:,则,溶液中离子浓度大小为:,
故答案为:;
【小问3详解】
若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,溶液碱性大于同浓度的溶液,则消耗盐酸的体积③溶液<④溶液;
故答案为:<;
【小问4详解】
的混合溶液,,则;
故答案为:0.022;
【小问5详解】
难溶物在水溶液中存在沉淀溶解平衡,沉淀溶解平衡方程式为,溶度积常数表达式;
完全沉淀时,,则,=3;
故答案为:;3;
【小问6详解】
的,、,的电离常数,,的平衡常数,则;
故答案为:。
17. Ⅰ、某同学欲用的标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。其操作步骤可分为以下几步:
A.移取待测液注入洁净的锥形瓶中,并滴加2 3滴酚酞溶液。
B.用标准溶液润洗滴定管2 3次。
C.把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液。
D.取标准溶液注入酸式滴定管至“0”刻度以上处。
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。
F.把锥形瓶放在滴定管下面,用标准溶液滴定至终点,并记下滴定管液面的刻度。请填写下列空白:
(1)正确的操作步骤顺序是_____(用字母表示)。
Ⅱ.氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似。测血钙的含量时,进行如下实验:
①可将血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵晶体,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得(弱酸)溶液。
②将①得到的溶液,再用酸性溶液滴定,氧化产物为,还原产物为。
③终点时用去的溶液。
(2)写出用滴定的离子方程式_____。
(3)滴定时,将溶液装在_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(4)判断滴定终点的方法是_____。
(5)下列操作中可能使所测钙离子的浓度偏低的是_____(填字母)。
A. 读取标准液时,开始仰视读数,滴定后俯视读数
B. 实验时盛放标准液的滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C. 盛放标准液的滴定管在装液前未用标准液润洗2 3次
D. 盛待测液的锥形瓶滴定前用待测液润洗2 3次
(6)计算:血液中含钙离子的浓度为_____。
【答案】(1)B、D、C、E、A、F
(2)
(3)酸式 (4)当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液后,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 (5)A
(6)
【解析】
【分析】实验Ⅰ的目的为测定氢氧化钠溶液的浓度,实验原理为一元强酸与一元强碱反应,完全中和所需的物质的量相等,即;实验Ⅱ的目的为测血钙的含量,实验原理为血液中钙离子转化为沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得溶液,利用标准液滴定生成的,从而计算血液中钙离子的浓度,由、,可以得出关系式,由此计算钙离子的浓度为。
【小问1详解】
酸碱中和滴定的操作步骤是选择滴定管,然后洗涤、装液、使尖嘴充满溶液、固定在滴定台上,然后调节液面记下读数,再取待测液于锥形瓶,然后加入指示剂,进行滴定至终点,记录读数,所以顺序为:B、D、C、E、A、F;
故答案为:B、D、C、E、A、F;
【小问2详解】
具有强氧化性,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,
据此写出反应为,其离子方程式为:;
故答案为:;
【小问3详解】
高锰酸钾具有强氧化性,只能用酸式滴定管盛装;
故答案为:酸式;
【小问4详解】
高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入草酸中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入最后半滴高锰酸钾溶液,颜色不褪去,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,
故答案为:当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液后,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
【小问5详解】
由、,可以得出关系式,由此计算钙离子的浓度为,则滴定过程不当操作,使滴定消耗标准液的体积偏大,钙离子的浓度偏高,标准液的体积偏小,钙离子的浓度偏低,
A.读取标准液时,开始仰视读数,读数偏大,滴定后俯视读数,读数偏小,则滴定消耗标准液的体积偏小,钙离子的浓度偏低,A正确;
B.实验时盛放标准液的滴定管尖嘴部分有气泡,气泡占据一定体积,则使滴定消耗标准液的体积偏大,钙离子的浓度偏高,B错误;
C.盛放标准液的滴定管在装液前未用标准液润洗2 3次,则使标准液浓度偏低,滴定消耗的标准液的体积偏大,钙离子的浓度偏高,C错误;
D.盛待测液的锥形瓶滴定前用待测液润洗2 3次,则待测液用量增加,滴定消耗标准液的体积偏大,钙离子的浓度偏高,D错误;
故答案为:A;
【小问6详解】
由、,可以得出关系式,由此计算钙离子的浓度为=,
故答案为:。
18. 我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和,体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛。请回答下列问题:
(1)已知:①
②
写出和合成甲醛和水蒸气的热化学方程式_____。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
下列说明反应已经达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不变 b.该反应的平衡常数保持不变
c.的体积分数保持不变 d.容器内气体密度保持不变
(3)在一定条件下,在容积恒定为的密闭容器中充入与在催化剂作用下合成甲醇:。转化率与温度、压强的关系如图所示:
①_____(填“”“”或“”)。该反应是_____(填“吸”或“放”)热反应。
②图中b、c、d三点的化学平衡常数为、、,从大到小的顺序为_____。
③比较体系中气体平均摩尔质量:_____(填“”“”或“”)。
④电解法制氢气。科研小组设计如图所示电解池,利用和在碱性电解液中制备水煤气(、),产物中和物质的量之比为。电极B是_____极,生成水煤气的电极反应式为_____。
【答案】(1)
(2)ac (3) ①. < ②. 放 ③. => ④. < ⑤. 阳 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
已知① ,② ,根据盖斯定律,②-①得热化学方程式;
【小问2详解】
①恒温恒容的密闭容器中,发生反应,
a.在全为气体的反应中,混合气体的平均相对分子质量=,物质的总质量不变,总物质的量与方程式中的化学计量数有关,化学计量数反应前后不同,所以当混合气体的平均相对分子质量不变时,说明反应已达平衡状态,故a正确;
b.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,则不能说明反应达到平衡状态,故b错误;
c.生成物浓度不再变化说明反应已达平衡状态,所以,H2O的体积分数保持不变可以说明反应平衡,故c正确;
d.容器不变,全为气体,气体质量和体积不变,所以容器内气体密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;
故答案选ac;
【小问3详解】
①由图可知当温度相同时,压强由到,CO的转化率增大,说明平衡正向移动,结合反应特征,增大压强平衡正向移动,则小于;由图可知压强一定时,升高温度CO转化率降低,可知平衡逆向移动,则该反应为放热反应;
②平衡常数只与温度有关,温度不变K不变,该反应为放热反应,温度升高K减小,b、d两点温度相同则=,c点温度低于bd,则最小,由此可得:=>;
③由以上分析可知,由b到d的过程中压强增大,平衡正向移动,气体总质量不变,气体总物质的量减小,则平均摩尔质量增大,大于;
④由图中信息可知电极A上二氧化碳得电子转化为CO,该电极为阴极,则电极B为阳极;阴极上和得电子分别CO和,电极反应为:。天津市重点校2023-2024学年高二上学期期末考试化学
第Ⅰ卷(共42分)
选择题(每小题只有一个选项符合题意,共14小题,每题3分,共42分。)
1. 化学与生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A. 在入海口的钢铁闸门上装一定数量的锌块可防止闸门被腐蚀
B. 用处理废水中的、等重金属离子
C. 用饱和氯化锌溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
D. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
2. 下列说法正确的是
A. 常温下,反应能自发进行,则
B. 将氯化铝溶液蒸干,最终得到无水氯化铝固体
C. 以熔融为电解质进行电解冶炼钠,熔融体中向阳极移动
D. 时,恒容密闭容器中反应:,通入少量,的值及转化率不变
3. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 0.1 mol/L氨水的pH约为11.1:NH3·H2ONH4+ + OH-
B. 用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++ 3H2O Al(OH)3 (胶体) + 3H+
C. 向K2Cr2O7溶液中滴加少量浓H2SO4,溶液橙色加深:Cr2O72-(橙色) + H2O 2CrO42-(黄色) +2H+
D. 用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:Ca2++ CO32 =CaCO3↓
4. 下列各项叙述中,正确的是
A. 镁原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B. 价电子排布为的元素位于第四周期第IA族,是s区元素
C. 现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析
D. 磷原子的价电子轨道表示式违反了泡利原理
5. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是
A B C D
实验目的 测定锌与稀硫酸反应速率 测定中和反应的反应热 比较 AgCl和 Ag2S 溶度积大小 探究铁的析氢腐蚀
实验装置
A. A B. B C. C D. D
6. 下列有关化学平衡的描述,不正确的是
A. ,加入溶液,颜色变浅
B. ,恒容条件下,升高温度,颜色变深
C. ,恒温恒容条件下,加入,颜色变深
D. ,恒温恒容条件下,通入,平衡后增大
7. 化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下:
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验
现象 铁钉周边出现_________色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B. 实验I中负极的电极反应式:
C. 实验Ⅱ中正极的电极反应式:
D. 对比实验I、Ⅱ可知,生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
8. 某温度下,在某一恒容密闭容器中,充入一定物质的量的NO和Cl2,发生反应,下列说法正确的是
A. 仅适当降低温度,该反应的正逆反应速率均减小
B. 加入合适的催化剂,该反应达到平衡时的值将增大
C. 该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,该反应的速率将增大
9. 利用如图所示装置模拟电解在工业生产的应用,下列说法正确的是
A. 若要在铁片上镀铜,Z为溶液
B. 若要在铁片上镀铜,X、Y分别为纯铜和铁片
C. 若Z是饱和溶液,电解一段时间后,Y电极析出少量的
D. 若Z是饱和溶液,X电极首先发生的电极反应式是:
10. 下列说法正确的是
A. 常温下,为2的某酸与为12的某碱等体积混合溶液呈酸性,则为弱酸,为强碱
B. 等体积、等浓度的溶液中离子总数大于溶液中离子总数
C. 氨水、溶液中分别加入适量氯化铵晶体后,前者增大,后者减小
D. 等浓度的下列溶液中,①、②、③、④;由大到小的顺序是
11. 常温下,下列溶液中各离子浓度关系一定正确的是
A. 溶液与溶液等体积混合:
B. 碳酸氢钠溶液:
C. 溶液:
D. 浓度均醋酸溶液与溶液混合后:
12. 用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解装置如图所示,下列说法正确的是
A. 当a、b都是铜时,电解的总反应方程式为:
B. 燃料电池工作时,正极反应为:
C. 当燃料电池消耗甲醛气体时,电路中理论上转移
D. 燃料电池工作时,负极反应为:
13. 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-
14. 如图所示与对应叙述相符的是
A 图甲:一定温度、沉淀溶解平衡曲线,则
B. 图乙:等体积的甲酸与乙酸稀释的曲线,则酸性:甲酸乙酸
C. 图丙:某温度下向溶液中逐滴加入溶液,变化曲线如图丙所示(忽略温度变化),则①点
D. 图丁:平衡时体积分数随起始变化曲线,则转化率:
第Ⅱ卷(本题共4小题,共58分)
15. 氮硼烷含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)基态N原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____形,基态N原子的电子排布式为_____。
(2)B的第一电离能,判断_____(填“”或“”)。
(3)分子中,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性。在H、B、N三种元素中:
①电负性由大到小的顺序是_____。
②原子半径由大到小的顺序是_____。
③在元素周期表中的分区与其他两种不同的元素是_____。
(4)、、、是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中:
①催化效果最好的金属基态原子中未成对的电子数为_____。
②催化效果最差的金属基态原子的价层电子排布式为_____。
16. Ⅰ.常温下,有浓度均为的下列4种溶液:
①溶液②溶液③溶液④溶液
(1)这4种溶液由大到小的顺序是_____(填标号),其中②由水电离的浓度为_____。④的水解常数_____。
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是_____。
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“”“”或“”)。
(4)25℃时,测得和混合溶液的,则约为_____。
Ⅱ.
(5)已知:常温下;,(在溶液中某离子完全沉淀时,认为该离子浓度小于)
①的溶度积常数表达式_____。
②完全沉淀的为_____。
(6)可用于污水处理的沉淀剂。已知:25℃时,的电离常数,,反应的平衡常数,则_____。
17. Ⅰ、某同学欲用的标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂。其操作步骤可分为以下几步:
A.移取待测液注入洁净的锥形瓶中,并滴加2 3滴酚酞溶液。
B.用标准溶液润洗滴定管2 3次。
C.把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液。
D.取标准溶液注入酸式滴定管至“0”刻度以上处。
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准溶液滴定至终点,并记下滴定管液面的刻度。请填写下列空白:
(1)正确的操作步骤顺序是_____(用字母表示)。
Ⅱ.氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似。测血钙的含量时,进行如下实验:
①可将血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵晶体,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得(弱酸)溶液。
②将①得到的溶液,再用酸性溶液滴定,氧化产物为,还原产物为。
③终点时用去的溶液。
(2)写出用滴定的离子方程式_____。
(3)滴定时,将溶液装在_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(4)判断滴定终点的方法是_____。
(5)下列操作中可能使所测钙离子的浓度偏低的是_____(填字母)。
A. 读取标准液时,开始仰视读数,滴定后俯视读数
B. 实验时盛放标准液的滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C. 盛放标准液的滴定管在装液前未用标准液润洗2 3次
D. 盛待测液的锥形瓶滴定前用待测液润洗2 3次
(6)计算:血液中含钙离子浓度为_____。
18. 我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和,体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛。请回答下列问题:
(1)已知:①
②
写出和合成甲醛和水蒸气的热化学方程式_____。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
下列说明反应已经达到平衡状态的是_____(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不变 b.该反应的平衡常数保持不变
c.的体积分数保持不变 d.容器内气体密度保持不变
(3)在一定条件下,在容积恒定为密闭容器中充入与在催化剂作用下合成甲醇:。转化率与温度、压强的关系如图所示:
①_____(填“”“”或“”)。该反应是_____(填“吸”或“放”)热反应。
②图中b、c、d三点的化学平衡常数为、、,从大到小的顺序为_____。
③比较体系中气体平均摩尔质量:_____(填“”“”或“”)
④电解法制氢气。科研小组设计如图所示电解池,利用和在碱性电解液中制备水煤气(、),产物中和物质的量之比为。电极B是_____极,生成水煤气的电极反应式为_____。