陕西省渭南市大荔县2023—2024学年高二上学期期末教学质量检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
3.答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Cu64 Ba137
第Ⅰ卷 (选择题 共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 实验室研究、日常生活和生产实践中常用到盐类的水解知识。下列事实与水解无关的是
A. 实验室盛放溶液的试剂瓶应使用橡胶塞
B. 在溶液中加入镁条会产生气泡
C. 处理锅炉水垢中的硫酸钙,可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸洗
D 将饱和溶液滴入沸水中制备胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液因碳酸根离子水解溶液呈碱性,和玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,使瓶塞不易打开,故使用橡胶塞,该事实与水解有关,A不符合题意;
B.溶液因铵根离子水解溶液呈酸性,加入镁条和氢离子反应生成氢气,该事实与水解有关,B不符合题意;
C.用饱和碳酸钠溶液浸泡硫酸钙,硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙,并且碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性的氯化钙,该原理常用于除锅炉水垢,该事实与水解无关,C符合题意;
D.饱和FeCl3溶液滴入沸水中,铁离子可以发生水解反应得到氢氧化铁,该事实与水解有关,D不符合题意;
故答案:C。
2. 1869年门捷列夫编排的元素周期表为我们学习化学提供了理论依据。H、Li、Na、K位于周期表中ⅠA族。下列说法正确的是
A. 元素周期表的每个周期都是从ns能级开始,以mp能级结束
B. 电负性大小:
C. 第一电离能:
D. 碱性强弱:
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素周期表的第一周期都是从1s能级开始,以1s能级结束,A错误;
B.同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;电负性大小:,B正确;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;第一电离能:,C错误;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,碱性强弱:,D错误;
故选B。
3. 下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A. 在基态多电子原子中,p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B. 基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C. 在所有元素中,氟的第一电离能最大
D. 核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.在基态多电子原子中,能层越高,电子能量越高,不能的能层中,p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,故A错误;
B.基态Fe原子的外围电子的价电子排布式为:3d64s2,其轨道表示式为,故B正确;
C.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,所有元素中,He的第一 电离能最大,故C错误;
D.每个原子轨道中填充满2个电子,当核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中肯定含未成对电子,故D错误。
答案为:B。
4. 在已知元素中,基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【解析】
【详解】基态原子的4s能级中只有1个电子的元素的价电子排布式有:4s1、3d54s1、3d104s1共三种。
答案为:C。
5. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,不能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 泡沫灭火器原理的离子方程式:
B. 用过量氨水吸收工业尾气中的
C. “胃舒平”消除过多的胃酸:
D. 电解饱和食盐水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中是Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液发生双水解反应,反应的离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,A项错误;
B.过量氨水与SO2反应生成(NH4)2SO3和H2O,反应的离子方程式为2NH3 H2O+SO2=2++H2O,B项正确;
C.Al(OH)3与胃酸HCl反应生成AlCl3和H2O,反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,C项正确;
D.电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,D项正确;
答案选A。
6. 常温下,向的溶液中滴加溶液,含A元素相关微粒的物质的量随pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 在水中的电离方程式是
B. 等体积等浓度的溶液与溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水小
C. 由X点,可推知的一级电离常数的数量级是
D. Y点溶液中存在以下关系:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图中信息是二元弱酸,在水中的电离方程式是,,故A错误;
B.根据图中X得到pH约为4.4,则,Y点pH约为7.2,则,等体积等浓度的溶液与溶液混合后溶质为NaHA,,则NaHA电离程度大于水解程度,溶液显酸性,抑制水的电离,则溶液中水的电离程度比纯水小,故B正确;
C.由X点,X得到pH约为4.4,则,可推知的一级电离常数的数量级是,故C错误;
D.根据电荷守恒得到Y点溶液中存在以下关系:,故D错误。
综上所述,答案为B。
7. 室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是
选项 实验方案 探究目的
A 向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液,观察生成沉淀的颜色
B 用注射器收集一定体积气体,连接色度传感器,通过抽拉活塞改变气体体积,记录体系中气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响
C 向溶有的溶液中加入溶液,观察生成沉淀的情况 在酸性条件下具有强氧化性
D 向盛有溶液的试管中滴加溶液,观察气泡产生的情况 探究的与的大小
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中先滴加4滴溶液,此时银离子过量,再滴加4滴溶液,生成淡黄色的碘化银,不能说明是氯化银转化生成碘化银,故无法比较两者的,故A错误;
B.,当往外抽拉注射器时,体积变大,浓度变小,红棕色变浅,颜色逐渐加深,由于压强减小,平衡逆向移动,说明减小压强,平衡向气体系数和增大的方向移动,故B正确;
C.溶有的溶液为酸性,溶液中无明显现象,当加入溶液,硝酸根在酸性条件下将+4价的二氧化硫氧化为+6价硫酸根离子,可观察生成白色沉淀硫酸钡,说明硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,故C正确;
D.向盛有溶液的试管中滴加溶液,观察气泡产生的,说明醋酸酸性强于碳酸,故的大于的,故D正确。
答案为:A。
8. 实验测得溶液、溶液以及的随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 随温度升高,纯水中增大
B. 随温度升高,溶液的增大
C. 随温度升高,溶液的变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果
D. 随温度升高,曲线1和曲线3的均降低是因为水解平衡移动方向不同
【答案】D
【解析】
【分析】相同温度下,溶液水解显碱性,对应曲线1;溶液水解显酸性,对应曲线3;在常温时约为7,对应曲线2,据此分析。
【详解】A.随温度升高,水的电离程度增大,纯水中增大,故A正确;
B.随温度升高,溶液的水解程度增大,增大,故B正确;
C.温度升高,促进水的电离,故增大,升温,促进溶液的水解,故增大,两者共同作用导致变化,故C正确;
D.盐的水解是吸热过程,温度升高,均促进盐类的水解,故D错误。
答案为:D。
9. 元素周期表前四周期元素的一部分如图所示,X、Y、Z、M均为主族元素,其中M元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的。下列说法错误的是
A. 第一电离能
B. 电负性:
C. 离子半径:
D. M元素基态原子的简化电子排布式:
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M均为主族元素,故分别分布在二、三、四周期,M元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的,则其价电子排布式为:4s24p4,则M为硒(Se)元素,X、Y、Z分别为氟(F)、硫(S)、砷(As),据此分析。
【详解】A.砷的4p轨道为半充满状态较稳定,其第一电离能大于相邻元素,故,故A正确;
B.同一主族,电负性从上往下递减,同一周期,电负性从左往右递增,故电负性:,故B正确;
C.电子层越多,半径越大,离子半径:,故C正确;
D.M元素基态原子的简化电子排布式:,故D错误。
答案为:D。
10. 汽车尾气在稀土催化剂作用下通过反应能实现转化。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数可表示为
C. 其它条件相同,越大,CO的平衡转化率越大
D. 若反应在恒温体积固定的条件下进行,平衡后充入氦气,压强增大,平衡正向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.是气体分子总数减小的反应,所以,A说法错误;
B.该反应平衡常数表达式为,B说法错误;
C.两种反应物,增大一种反应物的用量可提高另一种反应物的转化率。其它条件相同,越大,NO的用量越多,反应正向进行程度越大,CO的平衡转化率越大,C说法正确;
D.在恒温体积固定的条件下进行平衡后充入氦气,内部压强增大,体系各组分浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,D说法错误;
故答案为:C。
11. 三氯乙烯 (C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在该地下水中加入,可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:,常温下,在密闭容器中进行上述反应,测得c(H2O2)的浓度随时间变化如下表:
时间/ 0 2 4 6 8 …
c(H2O2)/mol/L 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55
下列说法错误的是
A. 沸点比较:
B. 内,
C. 若在标准状况下,每生成转移电子
D. 上述反应过程中速率的关系是:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中含有氢键沸点升高,则沸点比较>HCl,A项正确;
B.由题干表格数据可知,0-4min内,,B项正确;
C.标况下,22.4L的物质的量为1mol,则根据方程式可知,1mol转移电子3mol,B项正确;
D.根据化学方程式可知,速率的关系,D项错误;
答案选D。
12. 时,与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 时,的溶解度小于的溶解度
B. U点坐标为(4,4.8)
C. 作为分散质BaSO4,W点速率比较v(沉淀)D. 对于沉淀溶解平衡,其平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.结合图像计算可知,结合X点计算可知的Ksp=10-8.6,结合V点计算可知的Ksp=10-10, 时,的溶解度大于的溶解度,故A错误;
B.U点在在水中的沉淀溶解平衡曲线上,结合上述选项分析可知的Ksp=10-8.6,坐标为(4,4.6) ,故B错误;
C.作为分散质BaSO4,W点时小于的Ksp,平衡向溶解方向移动,v(沉淀)D.对于沉淀溶解平衡,其平衡常数,故D错误。
答案为:C。
13. 下列说法正确的是
①电子排布为的中性原子是基态原子
②不符合泡利原理
③基态铜原子的电子排布式:
④Ca的最高能级的电子云轮廓图:
⑤的电子排布图:
⑥Br原子的价电子排布式:
⑦25、26号元素的第二电离能25号的大
A. ①②④ B. ②④⑥ C. ⑤⑥⑦ D. ②⑥⑦
【答案】B
【解析】
【详解】①该元素原子序数为24,当3d轨道半充满稳定,所以基态原子的电子排布式应该为,①错误;
②2s电子应该自旋相反,不符合泡利原理,②正确;
③铜是29号元素,基态铜原子的核外电子排布式为,③错误;
④Ca的最高能级为4s轨道,为球形,④正确;
⑤中2p轨道上的电子的自旋方向相同,违背泡利原理,⑤错误;
⑥Br是35号元素,其价电子排布式为,⑥正确;
⑦25、26 号元素分别为 Mn、Fe,第二电离能 Mn+转化为 Mn2+时,电子排布式由 3d64s1失去 4s上的一个电子生成较稳定的 3d5半充满状态,需要的能量较少;而Fe+到Fe2+时,由3d64s1转变为不稳定的3d6,需要的能量相对要多,因此26号元素Fe第二电离能较大,⑦错误;因此②④⑥正确;故选B。
14. 是一种二元弱酸。常温下,通过下列实验探究钠盐溶液的性质。
实验1:测得溶液的约为5.5。
实验2:向酸性溶液中滴加过量溶液,溶液紫红色褪去。
实验3:向溶液中加入等体积等浓度溶液,溶液变浑浊。
实验4:向溶液中滴加少量等浓度溶液,无明显现象。
若忽略溶液混合时的体积变化,下列说法不正确的是
A. 依据实验1推测:溶液中
B. 依据实验2推测:溶液具有还原性
C. 依据实验3推测:
D. 依据实验4推测:反应后溶液中存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液的约为5.5,则其电离大于水解,故,A正确;
B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,溶液紫红色褪去,说明高锰酸钾和草酸氢钠发生氧化还原反应,则溶液具有还原性,B正确;
C.向溶液中加入等体积等浓度溶液,溶液变浑浊,则,C正确;
D.溶液中滴加少量等浓度溶液,加入了钠离子,由物料守恒可知,,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷 (非选择题 共58分)
二、非选择题(共4小题,58分)
15. 回答下列问题:
(1)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为组成的化合物。回答下列问题:
①基态Fe原子中,核外存在___________个运动状态不同的电子,Sm的价电子排布式为价电子排布式为___________。
②基态F原子的价电子轨道表达式为___________。基态As电子排布式为___________。
(2)基态硫原子核外电子的空间运动状态有___________种;其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为___________。
(3)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。有关原子半径由大到小的顺序正确的是___________(填序号)
(4)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填选项)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 26 ②. 4f5 ③. ④. [Ar]3d104s24p3
(2) ①. 9 ②. 哑铃形
(3)②①④③ (4)B
【解析】
【分析】一个电子就是一种运动状态的电子。原子核外有多少个电子就有多少种运动状态。核外电子分占几个轨道,就有多少种空间运动状态。
【小问1详解】
①Fe为26号元素,一个电子就是一种运动状态的电子,因此基态Fe原子中,核外存在26个运动状态不同的电子,Sm的价层电子排布式为4f 66s2, 先失去最外层电子,再失去4f上的一个电子,因此Sm3+价层电子排布式为4f5;故答案为:26;4f5;
②F为9号元素,则F基态原子核外电子排布式为1s22s22p5,基态F原子的价电子轨道表达式为。As为33号元素,基态As原子核外33个电子排布式为:[Ar]3d104s24p3,故答案为: ;[Ar]3d104s24p3;
【小问2详解】
S为16号元素,则S基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,基态S原子核外16个电子分占9个轨道,具有9种空间运动状态,占据最高能层电子为3p,则基态S原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为哑铃形;故答案为:9;哑铃形;
【小问3详解】
根据四种基态原子核外电子排布图可知①P;②Al;③N;④C。同一周期从左到右原子半径逐渐减小;同一主族从上到下原子半径逐渐增大,一般电子层数多的,原子半径大,所以原子半径: Al> P > C > N,故答案为:②①④③;
【小问4详解】
A.,3s轨道全满,电离最外层一个电子即镁的第一电离能,失去最外层一个电子所需能量较低, A不符合题意;
B. 即Mg+,再失去一个电子所需能量即为镁的第二电离能,电离最外层一个电子所需能量最大, B符合题意;
C.,该镁原子的电子处于激发态,容易失去3p上的电子,失去一个电子所需能量比A选项低, C不符合题意;
D.,即Mg+,再失去一个电子即为镁的第二电离能,最外层的电子处于激发态,失去最外层一个电子所需能量比B选项低,D不符合题意;
综上所述答案为:B。
16. 水是生命之源。水溶液中的离子平衡与我们的生活、生产、科研密切相关。
(1)已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式 HF HClO
电离常数
①常温下,相同的三种溶液①溶液②溶液③溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是___________。(填序号)
②时,的溶液中各离子浓度的大小关系为___________,水电离出的氢离子的浓度为___________。
③溶液中的质子守恒关系为___________。由表中数据判断溶液显___________性。
(2)某温度时,。某溶液中含有和,浓度均为,向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为___________(用阴离子符号表示)。
(3)某同学用的盐酸滴定未知浓度的溶液,回答下列问题。
①滴定前装有标准溶液的滴定管排气泡时,应选择下图中的___________(填标号,下同)。
A. B. C. D.
②若用25mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,管内液体的体积___________15mL(填“>”、“<”或“=”)。
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有___________(填标号)。
A.滴定管使用前,水洗后未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积未知浓度的溶液
C.滴定终点读数时俯视读数
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E.含酚酞的溶液变为无色后,立即停止滴定记录读数
【答案】16. ①. ①>③ >② ②. ③. 10-3mol/L ④. ⑤. 酸
17. Br-、Cl-、CrO
18. ①. D ②. > ③. CE
【解析】
【小问1详解】
①根据越弱越水解,结合表格信息可知,等浓度的三者的水解程度:溶液>溶液>溶液,浓度相同时,碱性:溶液>溶液>溶液,则相同的三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是①>③ >②;
②溶液中,铵根离子发生水解,故氯离子浓度大于铵根离子,溶液呈酸性,故氢离子浓度大于氢氧根离子,故各离子浓度的大小关系为;铵根离子水解导致溶液显酸性,故水电离出的氢离子的浓度为10-3mol/L;
③溶液中的质子守恒关系为;
由表中数据判断溶液中铵根离子的水解程度大于氟离子的水解程度,故溶液显酸性。
答案为:①>③ >②;;10-3mol/L;;酸性。
【小问2详解】
开始沉淀时的c()分别为,故向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO。
答案为:Br-、Cl-、CrO。
【小问3详解】
①标准溶液稀盐酸应装在酸式滴定管中,滴定前滴定管排气泡时,应选择图中的D;
②最大刻度下有一段没有刻度,若用25mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,管内液体的体积>15mL;
③A.滴定管使用前,水洗后未用标准溶液润洗,标准液的浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,故不符合题意;
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积未知浓度的溶液,对待测液的物质的量无影响,结果无影响,故不符合题意;
C.滴定终点读数时俯视读数,读数偏小,结果偏低,故符合题意;
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,标准液的起始读数偏小,消耗标准液的读数偏大,结果偏高,故不符合题意;
E.含酚酞的溶液变为无色后,立即停止滴定记录读数,可能导致未真正达到滴定终点,消耗标准液的体积可能偏小,结果可能偏低,故符合题意。
答案为:D;>;CE。
17. 氮的化合物在生产生活中有着广泛应用,与此有关的研究已经获得多次诺贝尔化学奖。目前气态含氨化合物及相关转化依然是科学家研究的热门问题。请回答下列问题:
(1)2007年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
①图中决速步骤的反应方程式为___________。该步反应的活化能___________。
②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是___________。
(2)环境保护与绿色发展是我们需要关注的。NO是大气污染物,目前采用溶液液相氧化法脱除烟气中的NO,其主要过程如下:
写出转化为的热化学方程式___________。
(3)活性炭还原法也是消除氮氧化物污染的有效方法,原理为,已知该反应的正、逆反应速率方程分别为,其中分别为正、逆反应速率常数,变化曲线如图所示,则该反应的反应热___________0(填“>”、“<”或“=”),写出推理过程___________。
(4)一定温度下,在体积为3L的恒容密闭容器中加入和发生反应测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①在A点时,___________(填“>”、“<”或“=”)。
②计算A点CO(g)的转化率___________。
③求该温度下的化学平衡常数K=___________。
(5)合成氨使制碱工业发展迅速,索尔维制碱法制备纯碱的制备流程如图所示,其反应原理与候氏制碱法相同。下列说法不正确的是___________;
A. 图示的流程中循环利用的物质只有
B. 饱和食盐水精制过程需用图示中的操作1
C. 吸氨和碳酸化所用和最佳比为
D. 两种制碱法的食盐利用率相同
【答案】17. ①. ②. 62 ③. 分散度越高,总表面积越大,吸附的反应物越多
18. ΔH=(3a+b) kJ·mol-1
19. ①. < ②. 降低温度,k正减小的幅度较小,k逆减小的幅度较大,说明降温,平衡正向移动,该反应为放热反应
20. ①. > ②. 50% ③. 16 21. AD
【解析】
【小问1详解】
①决速步骤是速率最慢的,活化能最高的,因此由图可知反应的方程式为;由图像可知,该步反应的活化能62;
②相同质量同种催化剂,在载体上的分散度越高,总表面积越大,吸附的反应物越多,接触面积越大,反应速率越快;
【小问2详解】
转化为的化学方程式为:,根据盖斯定律可求得反应热为(3a+b) kJ·mol-1,则转化为的热化学方程式为: ΔH=(3a+b) kJ·mol-1;
【小问3详解】
分析k与温度的关系可知,降低温度,k正减小的幅度较小,k逆减小的幅度较大,说明降温,平衡正向移动,该反应为放热反应,则<0;
【小问4详解】
①在A点时,CO的物质的量继续减少,反应正向进行,>;
②假设A点时,CO转化的物质的量为xmol,则可列三段式:,
由图像可知,A点CO与CO2的物质的量相等,则有4-x=x,解得x=2mol,则CO的转化率为;
③由图像可列出三段式:
则化学平衡常数;
【小问5详解】
A.由图知,灰蒸之后产生的氨气可以循环使用,且A物质为二氧化碳,也可以循环使用,A错误;
B.碳酸化过程发生,故饱和食盐水精制过程需用图示中的操作1过滤,B正确;
C.根据反应方程式,吸氨和碳酸化所用和最佳比为,C正确;
D.侯氏制碱法发生,,而索尔维制碱法发生方程式不同,利用率不同,D错误;
故选AD。
18. 采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是,还含少量等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:
已知:①;
②当溶液中剩余离子浓度小时,认为生成沉淀的反应进行完全;
③室温时生成氢氧化物的pH见下表。
离子
开始沉淀的pH 7.5 1.8 8.1 7.7 8.3
完全沉淀的pH 9.7 3.7 9.4 8.4 9.8
回答下列问题:
(1)写出基态Ni的价电子排布式___________,Fe元素在周期表中的位置为___________。
(2)在“浸出液”中加入氧化发生反应的离子方程式为___________。常温下,加入氨水调节时,溶液中残留的的浓度为___________。
(3)加入MnS“除杂”过程主要除去,同时有反应发生,该反应的平衡常数K与的代数关系式为___________。“除杂”后的滤液中___________。
(4)“沉锰”过程中温度和对和沉淀率的影响如图所示。则“沉锰”的合适条件是___________。“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(5)流程最后利用惰性电极电解溶液可得金属锰,写出阴极的电极反应式___________。
【答案】(1) ①. 3d84s2 ②. 第4周期第Ⅷ族
(2) ①. ②.
(3) ①. ②.
(4) ①. ;为7.5 ②.
(5)
【解析】
【分析】软锰矿主要成分是MnO2,还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质,加入过量硫酸和废铁屑,MnO2被还原为Mn2+,溶液中还有Fe3+、Mg2+、Ni2+、Fe2+,SiO2难溶于硫酸,矿渣的成分是SiO2;滤液中加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+,加氨水调节pH,生成氢氧化铁,除去铁元素,加入MnS生成NiS沉淀除去Ni2+,加入NH4HCO3、氨水生成MnCO3沉淀,过滤,用硫酸溶解MnCO3得到硫酸锰溶液,电解硫酸锰溶液得到金属锰。
【小问1详解】
Ni为28号元素,基态Ni价层电子排布为3d84s2。Fe为26号元素,位于周期表第4周期第Ⅷ族,故答案为:3d84s2;第4周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
“酸浸”后滤液中含有Fe2+,向“浸出液”中添加适量MnO2的目的是将溶液中Fe2+全部氧化为Fe3+,该过程中Mn元素由+4价下降到+2价,Fe元素由+2价上升到+3价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。从表中数据可知Fe3+完全沉淀时pH=3.7,,常温下,加入氨水调节时,故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O; ;
【小问3详解】
已知,, ,该反应的化学平衡常数。“除杂”后的滤液中,故答案为:;;
【小问4详解】
沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和pH就是“沉锰”的合适条件,由图可知,“沉锰”的合适条件是温度为45℃,pH为7.5;沉锰时,生成MnCO3沉淀铵根离子,反应的离子方程式为;故答案为:45℃,pH为7.5;;
【小问5详解】
惰性电极电解溶液可得金属锰中,锰元素化合价由+2价降为0价,在阴极得电子发生还原反应,阴极电极反应式:,故答案为:。陕西省渭南市大荔县2023—2024学年高二上学期期末教学质量检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
3.答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Cu64 Ba137
第Ⅰ卷 (选择题 共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 实验室研究、日常生活和生产实践中常用到盐类的水解知识。下列事实与水解无关的是
A. 实验室盛放溶液的试剂瓶应使用橡胶塞
B. 在溶液中加入镁条会产生气泡
C. 处理锅炉水垢中的硫酸钙,可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸洗
D. 将饱和溶液滴入沸水中制备胶体
2. 1869年门捷列夫编排的元素周期表为我们学习化学提供了理论依据。H、Li、Na、K位于周期表中ⅠA族。下列说法正确的是
A. 元素周期表的每个周期都是从ns能级开始,以mp能级结束
B. 电负性大小:
C. 第一电离能:
D. 碱性强弱:
3. 下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A. 在基态多电子原子中,p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B. 基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C. 在所有元素中,氟的第一电离能最大
D. 核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子
4. 在已知元素中,基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
5. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,不能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 泡沫灭火器原理的离子方程式:
B. 用过量氨水吸收工业尾气中的
C. “胃舒平”消除过多的胃酸:
D. 电解饱和食盐水:
6. 常温下,向的溶液中滴加溶液,含A元素相关微粒的物质的量随pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 在水中的电离方程式是
B. 等体积等浓度的溶液与溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水小
C. 由X点,可推知的一级电离常数的数量级是
D. Y点溶液中存在以下关系:
7. 室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是
选项 实验方案 探究目的
A 向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液,观察生成沉淀的颜色
B 用注射器收集一定体积气体,连接色度传感器,通过抽拉活塞改变气体体积,记录体系中气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响
C 向溶有的溶液中加入溶液,观察生成沉淀的情况 在酸性条件下具有强氧化性
D 向盛有溶液的试管中滴加溶液,观察气泡产生的情况 探究的与的大小
A. A B. B C. C D. D
8. 实验测得溶液、溶液以及的随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 随温度升高,纯水中增大
B. 随温度升高,溶液的增大
C. 随温度升高,溶液的变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果
D. 随温度升高,曲线1和曲线3的均降低是因为水解平衡移动方向不同
9. 元素周期表前四周期元素的一部分如图所示,X、Y、Z、M均为主族元素,其中M元素原子的最外层电子数为其次外层电子数的。下列说法错误的是
A. 第一电离能
B. 电负性:
C. 离子半径:
D. M元素基态原子的简化电子排布式:
10. 汽车尾气在稀土催化剂作用下通过反应能实现转化。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数可表示为
C. 其它条件相同,越大,CO的平衡转化率越大
D. 若反应在恒温体积固定的条件下进行,平衡后充入氦气,压强增大,平衡正向移动
11. 三氯乙烯 (C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在该地下水中加入,可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:,常温下,在密闭容器中进行上述反应,测得c(H2O2)的浓度随时间变化如下表:
时间/ 0 2 4 6 8 …
c(H2O2)/mol/L 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55
下列说法错误的是
A. 沸点比较:
B. 内,
C. 若在标准状况下,每生成转移电子
D. 上述反应过程中速率的关系是:
12. 时,与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 时,的溶解度小于的溶解度
B. U点坐标为(4,4.8)
C. 作为分散质BaSO4,W点速率比较v(沉淀)D. 对于沉淀溶解平衡,其平衡常数
13. 下列说法正确的是
①电子排布为的中性原子是基态原子
②不符合泡利原理
③基态铜原子的电子排布式:
④Ca的最高能级的电子云轮廓图:
⑤的电子排布图:
⑥Br原子的价电子排布式:
⑦25、26号元素的第二电离能25号的大
A. ①②④ B. ②④⑥ C. ⑤⑥⑦ D. ②⑥⑦
14. 是一种二元弱酸。常温下,通过下列实验探究钠盐溶液的性质。
实验1:测得溶液的约为5.5。
实验2:向酸性溶液中滴加过量溶液,溶液紫红色褪去。
实验3:向溶液中加入等体积等浓度溶液,溶液变浑浊。
实验4:向溶液中滴加少量等浓度溶液,无明显现象
若忽略溶液混合时的体积变化,下列说法不正确的是
A. 依据实验1推测:溶液中
B. 依据实验2推测:溶液具有还原性
C. 依据实验3推测:
D. 依据实验4推测:反应后溶液中存在
第Ⅱ卷 (非选择题 共58分)
二、非选择题(共4小题,58分)
15. 回答下列问题:
(1)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为组成的化合物。回答下列问题:
①基态Fe原子中,核外存在___________个运动状态不同的电子,Sm的价电子排布式为价电子排布式为___________。
②基态F原子的价电子轨道表达式为___________。基态As电子排布式为___________。
(2)基态硫原子核外电子的空间运动状态有___________种;其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为___________。
(3)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:①;②;③;④。有关原子半径由大到小的顺序正确的是___________(填序号)
(4)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填选项)。
A. B. C. D.
16. 水是生命之源。水溶液中的离子平衡与我们的生活、生产、科研密切相关。
(1)已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表:
化学式 HF HClO
电离常数
①常温下,相同的三种溶液①溶液②溶液③溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是___________。(填序号)
②时,的溶液中各离子浓度的大小关系为___________,水电离出的氢离子的浓度为___________。
③溶液中的质子守恒关系为___________。由表中数据判断溶液显___________性。
(2)某温度时,。某溶液中含有和,浓度均为,向该溶液中逐滴加入的溶液,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为___________(用阴离子符号表示)。
(3)某同学用的盐酸滴定未知浓度的溶液,回答下列问题。
①滴定前装有标准溶液的滴定管排气泡时,应选择下图中的___________(填标号,下同)。
A. B. C. D.
②若用25mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,管内液体的体积___________15mL(填“>”、“<”或“=”)。
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有___________(填标号)。
A.滴定管使用前,水洗后未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积未知浓度的溶液
C.滴定终点读数时俯视读数
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E.含酚酞的溶液变为无色后,立即停止滴定记录读数
17. 氮的化合物在生产生活中有着广泛应用,与此有关的研究已经获得多次诺贝尔化学奖。目前气态含氨化合物及相关转化依然是科学家研究的热门问题。请回答下列问题:
(1)2007年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
①图中决速步骤反应方程式为___________。该步反应的活化能___________。
②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是___________。
(2)环境保护与绿色发展是我们需要关注的。NO是大气污染物,目前采用溶液液相氧化法脱除烟气中的NO,其主要过程如下:
写出转化为的热化学方程式___________。
(3)活性炭还原法也是消除氮氧化物污染的有效方法,原理为,已知该反应的正、逆反应速率方程分别为,其中分别为正、逆反应速率常数,变化曲线如图所示,则该反应的反应热___________0(填“>”、“<”或“=”),写出推理过程___________。
(4)一定温度下,在体积为3L的恒容密闭容器中加入和发生反应测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①在A点时,___________(填“>”、“<”或“=”)。
②计算A点CO(g)转化率___________。
③求该温度下的化学平衡常数K=___________。
(5)合成氨使制碱工业发展迅速,索尔维制碱法制备纯碱的制备流程如图所示,其反应原理与候氏制碱法相同。下列说法不正确的是___________;
A. 图示的流程中循环利用的物质只有
B. 饱和食盐水精制过程需用图示中的操作1
C. 吸氨和碳酸化所用和最佳比为
D. 两种制碱法的食盐利用率相同
18. 采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是,还含少量等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:
已知:①;
②当溶液中剩余离子浓度小时,认为生成沉淀的反应进行完全;
③室温时生成氢氧化物的pH见下表。
离子
开始沉淀的pH 7.5 1.8 8.1 7.7 83
完全沉淀的pH 9.7 3.7 9.4 8.4 9.8
回答下列问题:
(1)写出基态Ni的价电子排布式___________,Fe元素在周期表中的位置为___________。
(2)在“浸出液”中加入氧化发生反应离子方程式为___________。常温下,加入氨水调节时,溶液中残留的的浓度为___________。
(3)加入MnS“除杂”过程主要除去,同时有反应发生,该反应的平衡常数K与的代数关系式为___________。“除杂”后的滤液中___________。
(4)“沉锰”过程中温度和对和沉淀率的影响如图所示。则“沉锰”的合适条件是___________。“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________。
(5)流程最后利用惰性电极电解溶液可得金属锰,写出阴极的电极反应式___________。