乐山市2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测
化学
本试卷共两大题,共6页,满分100分,考试时间75分钟。考生作答时,须将答案正确填涂在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效。考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号在答题卷上填写清楚。
2.选择题必须使用2B铅笔将答案填涂在答题卡对应题目标号的位置上。
3.考试结束后,请监考人员将答题卡回收并装袋。
可能用到的相对原子质量:C12 O16 Na23 K39 Mn55 Cu64
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个正确选项)
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 电动汽车使用的磷酸铁锂电池属于二次电池
B. 合成氨工业的原料气须净化以防催化剂“中毒”
C. 浑浊的泥水可用适量饱和溶液净化
D. 可直接电解海水获得Mg和等单质
【答案】D
【解析】
【详解】A.电动汽车使用的磷酸铁锂电池是可充电电池,属于二次电池,故A正确;
B.合成氨工业防催化剂“中毒”,则原料气必须净化,故B正确;
C.饱和溶液水解生成胶体,胶体具有净化作用,因此浑浊的泥水可用适量饱和溶液净化,故C正确;
D.获得Mg和等单质可以电解熔融氯化镁,而直接电解海水只能得到氯气,故D错误。
综上所述,答案为D。
2. 下列表示正确的是
A. 基态硅原子价电子的轨道表示式:
B. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
C. 基态硫原子核外电子占据的最高能层符号为:p
D. 的离子结构示意图为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态硅原子价电子为3s23p2,价电子的轨道表示式:,故A错误;
B.镁原子最外层电子为3s,则s的电子云是球形,故B错误;
C.基态硫原子核外电子占据的最高能层符号为:M,故C错误;
D.Cu核外电子排布是2、8、18、1,则的离子结构示意图为:,故D正确。
综上所述,答案为D。
3. 现有3种元素基态原子的电子排布式如下:①;②;③。则下列比较中正确的是
A. 第一电离能:①>②>③ B. 原子半径:③>②>①
C. 未成对电子数:①>②>③ D. 电负性:①>②>③
【答案】A
【解析】
【分析】由三种元素基态原子电子排布式可知,①1s22s22p5是F元素;②1s22s22p63s23p3是P元素;③是S元素。
【详解】A.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N<F,但P元素原子3p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能S<P,同主族自上而下第一电离能降低,所以第一电离能N>P,所以第一电离能S<P<F,即③>②>①,选项A正确;
B.同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径P>S,电子层越多原子半径越大,故原子半径P>S>F,即②>③>①,选项B错误;
C.未成对电子数F、P、S分别为1、3、2,即②>③>①,选项C错误;
D.同周期自左而右电负性增大,所以电负性P<S,N<F,同主族电负性从上到下逐渐减小,所以电负性P<N,故电负性P<S<F,即②<③<①,选项D错误。
答案选A。
4. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 精炼铜过程中阳极质量减轻64g,转移电子数为
B. 1L1mol L-1溶液中所含的数目为
C. 氯碱工业阳极产生22.4L气体,转移电子数为
D. 常温下,1L的溶液中含数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.精炼铜过程中阳极质量减轻64g,转移电子数无法计算,阳极是锌、铁、铜等的混合物,故A错误;
B.1L1mol L-1溶液中碳酸钠物质的量为1mol,由于碳酸根水解,因此溶液中所含的数目小于,故B错误;
C.氯碱工业阳极产生22.4L气体,由于缺少是否为标准状况下,无法计算转移电子数,故C错误;
D.常温下,1L的溶液中物质的量为0.01mol,则含数目为,故D正确。
综上所述,答案为D。
5. 某同学在学习“金属腐蚀与防护”知识后,设计如图所示装置以减少潮湿地面下钢铁输水管的腐蚀。下列说法正确的是
A. 钢铁输水管主要发生化学腐蚀 B. 镁极发生还原反应
C. 导线中e-由镁流向钢铁输水管 D. 该防护方法为外加电流法
【答案】C
【解析】
【详解】A.潮湿地面下钢铁输水管主要发生电化学腐蚀,故A错误;
B.该防护的原理是牺牲阳极的阴极保护法,镁极发生氧化反应,故B错误;
C.该防护的原理是牺牲阳极的阴极保护法,寻找一个比Fe更活泼的金属做负极,因此导线中e-由镁流向钢铁输水管,故C正确;
D.该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法,故D错误。
综上所述,答案为C。
6. 已知 kJ·mol-1,向100mL1mol L-1的NaOH溶液中加入0.5mol L-1的某种酸恰好完全反应,测得加入酸的体积与反应放出热量的关系如图所示(不考虑热量的散失),则该酸可能是
A. 硝酸 B. 氢硫酸() C. 硫酸 D. 醋酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.若为硝酸,则加入100mL时未完全反应,继续加硝酸后还会继续放出热量,与图中信息违背,故A不符合题意;
B.若为氢硫酸(),则加入100mL后两者恰好反应完,放出的热量最大,但放出的热量小于5.73kJ,与图中信息一致,故B符合题意;
C.若为硫酸,则加入100mL后两者恰好完全反应,则放出的热量等于5.73kJ,与图中信息违背,故C不符合题意;
D.若为醋酸,则加入100mL时未完全反应,继续加醋酸还会继续放出热量,与图中信息违背,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
7. 与在催化剂(简写为HAP)表面催化生成和的历程示意图如图所示。已知该反应,下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应发生时,环境温度升高
B. HAP的作用是降低反应的反应热
C. 任何条件下,HCHO和的内能大于和的内能
D. 在高温条件自发进行
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图中信息得到该反应是放热反应,因此该反应发生时,环境温度升高,故A正确;
B.HAP的作用是降低反应的活化能,不会降低反应热,故B错误;
C.物质的内能不仅与物质有关,还与物质的状态有关,因此任何条件下,HCHO和的内能与和的内能的大小,无法判断,故C错误;
D.该反应是放热反应且,根据,则在低温条件自发进行,故D错误。
综上所述,答案为A。
8. 已知① kJ mol-1 ;
② kJ mol-1 ;
③ kJ mol-1
下列说法正确的是
A. C的燃烧热kJ
B. 2g完全燃烧生成液态水放出的热量为241.8kJ
C. 反应的反应热为+41.2kJ mol-1
D. 反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.C的燃烧热kJ/mol,故A错误;
B.根据反应①2g完全燃烧生成气态水放出的热量为241.8kJ,故B错误;
C.根据盖斯定律-③+①+②得到目标反应,△H=-△H3+△H1+△H2=+41.2kJ mol-1,故C正确;
D.根据盖斯定律②-①得到目标反应,故反应的平衡常数,故D错误;
故选C。
9. 下列实验操作与对应现象描述匹配的是
A. 加热0.5mol L-1溶液,溶液由黄色变为蓝色
B. 向溶液中滴加少量溶液,有蓝色沉淀生成
C. 向AgI悬浊液中滴加少许溶液,黄色沉淀转化为白色
D. 向溶液中加入溶液:溶液由橙色变为黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A .溶液发生水解反应是氢氧化铜和HCl,加热氯化氢气体挥发,促进水解反应生成Cu(OH)2沉淀,故A错误;
B.K3[Fe(CN)6]溶液与亚铁离子反应产生蓝色沉淀,故B正确;
C.向AgI悬浊液中加入Na2S溶液,S2-与Ag+结合生成了Ag2S黑色沉淀,促进了AgI的沉淀溶解平衡正向移动,属于沉淀的转化,现象为黄色沉淀转化为黑色,故C错误;
D.重铬酸钾溶液中存在如下平衡:(橙色)+H2O 2(黄色)+2H+,加入溶液氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,溶液橙色加深,故D错误;
故选:B。
10. 在恒容密闭容器中,充入一定量发生反应 ,在其它条件不变的情况下,测得温度对体积分数的影响如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的 B. 平衡时正反应速率:
C. 转化率: D. 平衡常数:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“先拐线平衡数值大”,则T1温度高,从T2到T1,升高温度,乙烯体积分数增大,说明平衡正向移动,则反应的,故A正确;
B.T1温度高,则速率大,因此平衡时正反应速率:,故B正确;
C.B、C两点乙烯体积分数相同,则乙烷消耗量相同,则转化率相等,故C错误;
D.从T2到T1,升高温度,乙烯体积分数增大,说明平衡正向移动,则平衡常数增大,即平衡常数:,故D正确。
综上所述,答案为C。
11. 用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 铁电极上镀铜 探究压强对化学平衡的影响 比较的与的的大小 测定盐酸与NaOH反应的中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁电极上镀铜,应该铁作阴极,连接电源负极,铜为阳极,连接电源正极,该实验不能达到实验目的,故A符合题意;
B.开始活塞在Ⅰ处,注射器向外拉,压强减小,浓度减小,平衡向体积增大的方向即生成二氧化氮的方向移动,气体颜色先变浅后边深,但比原来的颜色浅,该实验能达到实验目的,故B不符合题意;
C.碳酸钠加到醋酸中有气泡产生,则说明的大于的,该实验能达到实验目的,故C不符合题意;
D.该实验的实验仪器符合测定盐酸与NaOH反应的中和热,能达到实验目的,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
12. 某种强碱性电解质的Zn-NiOOH蓄电池有很好的稳定性,其电池反应为,下列说法错误的是
A. 放电时,向Zn极移动
B. 放电时,正极反应为:
C. 充电时,被氧化
D. 充电时,阴极附近pH增大
【答案】B
【解析】
【分析】根据蓄电池总反应可知,放电过程中,Zn作负极,发生失电子的氧化反应,作正极,发生得电子的还原反应;
【详解】A.原电池放电过程中,阴离子向着原电池负极,即Zn电极移动,A正确;
B.根据题干信息,Zn-NiOOH蓄电池的电解质为强碱性,电极反应式:,B错误;
C.充电时,阳极发生失电子的氧化反应,C正确;
D.充电时,阴极负极电极反应式:,阴极附近pH增大,D正确;
答案选B。
13. 25℃时,用0.1mol L-1NaOH溶液分别滴定相同体积的0.1mol L-1HX和xmol L-1HY两种酸溶液,测得两溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. B.
C. a点两溶液中,不相等 D. a点两溶液中,水电离出的相等
【答案】B
【解析】
【分析】0.1mol L-1HX溶液pH=2,说明HX为弱酸,加入等量的NaOH溶液,HY溶液pH变化小于HX,说明HY酸性弱于HX;
【详解】A.根据分析可知,HY酸性弱于HX,若,则HY溶液初始pH可能小于或等于2,不符合图像,A错误;
B.01mol L-1HX溶液pH=2,溶液中,,,B正确;
C.a点时,向两溶液中滴加的NaOH溶液体积相同,混合溶液总体积也相同,所以相等,C错误;
D.a点时,向两溶液中滴加的NaOH溶液体积相同,混合溶液总体积也相同,所以生成的盐的浓度相等,但二者盐溶液水解程度不同,所以水电离出的不相等,D错误;
答案选B。
14. 常温下,改变某含溶液的pH,测得或与pH的关系如图所示。常温下,下列说法正确的是
A.
B. 时,向体系中加入固体,溶液中不变
C. ,mol L-1
D. 时发生的反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.当溶液的pH=8.0时,c(Zn2+)=10-5mol L-1,常温下,Ksp=c(Zn2+) c2(OH-)=10-5 (10-6)2=1×10-17,故A错误;
B.时,向体系中加入固体,由于铵根离子发生水解反应造成氢离子浓度增大,c(OH-)减小,根据Ksp=c(Zn2+) c2(OH-),溶液中变大,故B错误;
C.,,则mol L-1,故C正确;
D.由图可知时=10-5mol/L即反应程度较小,说明发生的主要反应是Zn2++2 OH-=Zn(OH)2↓,故D错误;
故选C。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 草酸钠()常用作还原剂。已知常温下,草酸的电离常数,,碳酸的电离常数,。回答下列问题:
(1)发生第一步水解的离子方程式为___________。
(2)相同条件下,同浓度的①,②,③,④四种溶液的pH由大到小的顺序为___________(用编号表示)。
(3)将等浓度、等体积的溶液与盐酸混合,溶液显酸性。混合后所得溶液中下列关系成立的是___________。
a.
b.
c.
d.
(4)溶液常用作氧化还原滴定的标准液。实验室欲配制250mL0.10mol L-1的溶液。
①需称取固体___________g。
②配制溶液时,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外还应有___________。
(5)用标准液测定某高锰酸钾样品的纯度:
步骤I:称取2.0g高锰酸钾样品,配成100mL溶液,取20mL溶液于锥形瓶中,并加入少量硫酸酸化。
步骤Ⅱ:用(4)中配制的标准液进行滴定,平行滴定三次,记录消耗溶液的体积如下表:
第1次 第2次 第3次
消耗溶液的体积/mL 49.80 46.75 50.20
①滴定终点判断的依据是___________。
②平均消耗溶液的体积为_________mL,样品中的质量分数为_________。
③若(4)中称取的固体已部分吸水潮解,会使测得的样品中的质量分数_________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)③④①② (3)bd
(4) ①. 3.4 ②. 250mL容量瓶和胶头滴管
(5) ①. 当加入最后半滴溶液后,溶液从紫色刚好变为无色,且半分钟内不变色 ②. 50.00 ③. 79% ④. 偏高
【解析】
【小问1详解】
是强碱弱酸盐,草酸根要发生水解,则发生第一步水解的离子方程式为;故答案为:。
【小问2详解】
已知常温下,草酸的电离常数,,碳酸的电离常数,。
根据前面信息得到酸的强弱为,根据“越弱越水解”,对应的酸越弱,其水解程度越大,碱性越强,则相同条件下,同浓度的①,②,③,④四种溶液的pH由大到小的顺序为③④①②;故答案为:③④①②。
【小问3详解】
将等浓度、等体积的溶液与盐酸混合,溶液显酸性,其溶质为氯化钠和草酸氢钠;
a.根据电荷守恒,故a不符合题意;
b.草酸氢根电离大于水解,则有,故b符合题意;
c.根据物料守恒得到,故c不符合题意;
d.根据质子守恒得到,故d符合题意;
综上所述,答案为:bd。
【小问4详解】
①需称取固体0.10mol L 1×0.25L×134g mol 1≈3.4g;故答案为:3.4。
②配制溶液时,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外还应有250mL容量瓶和胶头滴管;故答案为:250mL容量瓶和胶头滴管。
【小问5详解】
①高锰酸钾溶液是紫色,草酸钠与高锰酸钾发生氧化还原反应,因此滴定终点判断的依据是当加入最后半滴溶液后,溶液从紫色刚好变为无色,且半分钟内不变色;故答案为:当加入最后半滴溶液后,溶液从紫色刚好变为无色,且半分钟内不变色。
②根据表中数据第2次数据偏差较大,舍去,其平均消耗溶液的体积为50.00mL,根据关系式,样品中的质量分数为;故答案为:50.00;79%。
③若(4)中称取的固体已部分吸水潮解,得到的草酸钠浓度低,消耗的草酸钠体积多,则使测得的样品中的质量分数偏高;故答案为:偏高。
16. 氮氧化合物的排放造成了一系列环境问题,研究氮氧化合物的治理有利于环境保护。回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,用还原NO能较好消除烟气中的NO,发生反应的过程如图所示。
①铁元素在周期表中位于___________族,属于___________区,基态的价电子排布式为___________。
②该反应的催化剂是___________,用还原NO的总反应为___________。
(2)实现NO再利用,可以用烟气中NO制作燃料电池,其工作原理如图所示,其中电极a和电极b均为石墨电极,在电池反应中可以循环使用。
①电极b为燃料电池的_______极,放电时熔融中向________(填“左”或“右”)移动。
②电极a上的电极反应式为___________。
(3)工业上还可以通过电解NO制备,其工作原理如图所示,其中电极均为石墨电极。
①M为电源的___________极,NO在M极发生___________反应。
②N电极上的电极反应式为___________。
③电解结束后,为使电解产物完全转化为,需补充物质___________。
【答案】(1) ①. VIII ②. d ③. ④. ⑤.
(2) ① 正 ②. 左 ③.
(3) ①. 正 ②. 氧化 ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
①铁元素在周期表中位于VIII族,其价电子排布式为:,属于d区,则基态的价电子排布式为;故答案为:VIII;d;。
②该反应氨气和铁离子反应生成中间产物,中间产物和NO反应生成氮气、水、亚铁离子和氢离子,其催化剂是,根据图中信息得到还原NO的总反应为;故答案为:;。
【小问2详解】
①烟气中NO制作燃料电池,燃料为NO,作负极,氧气为氧化剂,作正极,则电极b为燃料电池的正极,根据原电池“同性相吸”,则放电时熔融中向负极即向左移动;故答案为:正;左。
②根据图中信息a为负极,NO变为五氧化二氮,则电极a上的电极反应式为;故答案为:。
小问3详解】
①左边NO变为硝酸根,化合价升高,则左边为阳极,因此M为电源的正极,NO在M极化合价升高,失去电子,发生氧化反应;故答案为:正;氧化。
②N电极为阴极,NO变为铵根,则N电极上的电极反应式为;故答案为:。
③电解结束后,根据得失电子守恒得到,为使电解产物完全转化为,需补充物质;故答案为:。
17. 天然气高温条件下可以转化为氢气,发生反应的热化学方程式为:。
回答下列问题:
(1)反应的平衡常数表达式为___________;已知几种物质的燃烧热如下表所示,则反应的___________kJ·mol-1。
可燃物
燃烧热/kJ·mol -890.3 -393.5 -285.8
(2)一定温度下,在容积不变的密闭容器中充入适量发生上述反应,下列情况能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
a.反应总压强不随时间变化 b.气体密度不随时间变化
c.CH 体积分数不随时间变化 d.的消耗速率与的生成速率之比为1∶2
(3)在体积为2L的密闭容器中充入1mol发生上述反应,不同温度下测得的转化率随时间的变化关系如下表所示:
时间/min 转化率 温度/℃ 2 4 6 8 10
40% 60% 80% 80% 80%
20% 30% 40% 60% 60%
①___________(填“>”、“<”或“=”)。
②条件下,前2min内,用表示的化学反应速率___________mol L-1 min-1;达平衡时的体积分数为___________%(结果保留1位小数)。
(4)一定温度,100kPa条件下,向密闭容器中充入、Ar气混合气体,的转化率与的关系如图所示。
①增大,平衡转化率减小的原因是___________。
②此温度下,该反应的分压平衡常数___________。
【答案】(1) ①. ②. +74.8
(2)ac (3) ①. > ②. 0.1 ③. 54.5
(4) ①. 压强不变,增大,Ar分压减小,反应中各物质所占压强增大,平衡逆向移动,平衡转化率减小 ②.
【解析】
小问1详解】
根据化学平衡常数的定义,该反应平衡常数表达式K=;根据盖斯定律可知,ΔH=(-890.3)kJ/mol-(-393.5)kJ/mol-2×(-285.8)kJ/mol =+74.8kJ/mol;故答案为;+74.8;
【小问2详解】
a.该反应为气体物质的量增大的反应,即当反应总压强不再改变,说明反应达到平衡,故a符合题意;
b.容积不变,混合气体总体积不变,组分都是气体,混合气体总质量不变,即混合气体密度不变,不能说明反应达到平衡,故b不符合题意;
c.根据化学反应限度的定义,当甲烷体积分数不再变化,说明反应达到平衡,故c符合题意;
d.甲烷的消耗速率,氢气的生成速率均是向正反应方向进行,甲烷的消耗速率与氢气的生成速率之比为1∶2,不能说明反应达到平衡,故d不符合题意;
答案为ac;
【小问3详解】
①上述反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,甲烷的转化率增大,即T1>T2;故答案为>;
②前2min内,甲烷消耗量为1mol×20%=0.2mol,则生成氢气物质的量为0.4mol,用氢气表示的反应速率v(H2)==0.1mol/(L·min);达到平衡时,消耗甲烷的物质的量为0.6mol,生成碳蒸气物质的量为0.6mol,生成氢气物质的量为1.2mol,则氢气的体积分数为=54.5%;故答案为0.1;54.5;
【小问4详解】
①因为总压强不变,因此总压强等于各组分分压与Ar分压的和,因此当压强不变时,增大,则Ar分压减小,反应中各物质所占的压强增大,平衡逆向进行,甲烷平衡转化率减小;故答案为压强不变时,增大,则Ar分压减小,反应中各物质所占的压强增大,平衡逆向进行,甲烷平衡转化率减小;
②令起始时,通入1mol甲烷和1molAr,达到平衡时,消耗甲烷物质的量为0.5mol,则生成碳蒸气物质的量为0.5mol,氢气物质的量为1mol,用分压表示Kp==;故答案为或1.1×103或1.0×103或1.11×103。
18. 镓(Ga)是一种重要金属,常用于制造低温合金和半导体材料等。一种从炼锌矿渣[主要含铁酸镓和铁酸锌]回收镓的工艺流程如下:
已知:①Ga与Al同主族,化学性质相似。
②铁酸镓和铁酸锌均为易溶于水的强电解质。
③常温下,工艺中相关金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示:
物质
开始沉淀的pH 1.9 3.0 5.5
完全沉淀的pH 3.2 4.8 8.0
回答下列问题:
(1)“预处理”时需将炼锌矿渣粉碎,其目的是___________。
(2)“酸浸”时转化为和,写出该反应的离子方程式___________。
(3)“调pH”时应控制溶液的pH范围为___________。
(4)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(5)用惰性电极电解“滤液1”,可回收金属___________,电解后的电解液经处理后可返回___________工序循环利用。
(6)用惰性电极电解“滤液2”回收镓时,镓主要附着在电解池的___________极。
【答案】(1)增大酸与矿渣的接触面积,提高浸取率
(2)
(3)4.8~5.5/4.8≤pH<5.5/4.8
(4)
(5) ①. Zn ②. 酸浸
(6)阴
【解析】
【分析】炼锌矿渣[主要含铁酸镓和铁酸锌],将炼锌矿渣粉碎,加入稀硫酸进行酸浸,再调节pH值至5.5,过滤,向滤饼中加入氢氧化钠溶液,Ga(OH)3与氢氧化钠反应,过滤,滤渣2为氢氧化铁,将滤液2进行电解得到Ga。
【小问1详解】
“预处理”时需将炼锌矿渣粉碎,其目的是增大酸与矿渣的接触面积,提高浸取率;故答案为:增大酸与矿渣的接触面积,提高浸取率。
【小问2详解】
根据铁酸镓为易溶于水的强电解质,则“酸浸”时转化为和,该反应的离子方程式为;故答案为:。
【小问3详解】
根据前后分析“调pH”时是沉淀和,不能沉淀锌离子,因此pH应控制溶液的pH范围为4.8~5.5;故答案为:4.8~5.5/4.8≤pH<5.5/4.8【小问4详解】
根据Ga与Al同主族,化学性质相似。则“碱浸”时Ga(OH)3与氢氧化钠反应,发生反应的离子方程式为;故答案为:。
【小问5详解】
用惰性电极电解“滤液1”,阴极是锌离子得到电子变为锌,因此可回收金属Zn,阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气,剩余硫酸,因此电解后的电解液经处理后可返回酸浸工序循环利用;故答案为:Zn;酸浸。
【小问6详解】
用惰性电极电解“滤液2”回收镓时,在阴极上的得到电子变为Ga,因此镓主要附着在电解池的阴极;故答案为:阴。乐山市2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测
化学
本试卷共两大题,共6页,满分100分,考试时间75分钟。考生作答时,须将答案正确填涂在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效。考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号在答题卷上填写清楚。
2.选择题必须使用2B铅笔将答案填涂在答题卡对应题目标号的位置上。
3.考试结束后,请监考人员将答题卡回收并装袋。
可能用到的相对原子质量:C12 O16 Na23 K39 Mn55 Cu64
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个正确选项)
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误是
A. 电动汽车使用的磷酸铁锂电池属于二次电池
B. 合成氨工业的原料气须净化以防催化剂“中毒”
C. 浑浊的泥水可用适量饱和溶液净化
D. 可直接电解海水获得Mg和等单质
2. 下列表示正确是
A. 基态硅原子价电子的轨道表示式:
B. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
C. 基态硫原子核外电子占据最高能层符号为:p
D. 的离子结构示意图为:
3. 现有3种元素基态原子的电子排布式如下:①;②;③。则下列比较中正确的是
A. 第一电离能:①>②>③ B. 原子半径:③>②>①
C. 未成对电子数:①>②>③ D. 电负性:①>②>③
4. 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 精炼铜过程中阳极质量减轻64g,转移电子数为
B. 1L1mol L-1溶液中所含的数目为
C. 氯碱工业阳极产生22.4L气体,转移电子数为
D. 常温下,1L的溶液中含数目为
5. 某同学在学习“金属腐蚀与防护”知识后,设计如图所示装置以减少潮湿地面下钢铁输水管的腐蚀。下列说法正确的是
A. 钢铁输水管主要发生化学腐蚀 B. 镁极发生还原反应
C. 导线中e-由镁流向钢铁输水管 D. 该防护方法为外加电流法
6. 已知 kJ·mol-1,向100mL1mol L-1的NaOH溶液中加入0.5mol L-1的某种酸恰好完全反应,测得加入酸的体积与反应放出热量的关系如图所示(不考虑热量的散失),则该酸可能是
A. 硝酸 B. 氢硫酸() C. 硫酸 D. 醋酸
7. 与在催化剂(简写为HAP)表面催化生成和的历程示意图如图所示。已知该反应,下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应发生时,环境温度升高
B. HAP的作用是降低反应的反应热
C. 任何条件下,HCHO和的内能大于和的内能
D. 在高温条件自发进行
8. 已知① kJ mol-1 ;
② kJ mol-1 ;
③ kJ mol-1
下列说法正确的是
A. C的燃烧热kJ
B. 2g完全燃烧生成液态水放出的热量为241.8kJ
C. 反应的反应热为+41.2kJ mol-1
D. 反应的平衡常数
9. 下列实验操作与对应现象描述匹配的是
A. 加热0.5mol L-1溶液,溶液由黄色变为蓝色
B. 向溶液中滴加少量溶液,有蓝色沉淀生成
C. 向AgI悬浊液中滴加少许溶液,黄色沉淀转化为白色
D. 向溶液中加入溶液:溶液由橙色变为黄色
10. 在恒容密闭容器中,充入一定量发生反应 ,在其它条件不变的情况下,测得温度对体积分数的影响如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的 B. 平衡时正反应速率:
C. 转化率: D. 平衡常数:
11. 用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 铁电极上镀铜 探究压强对化学平衡的影响 比较的与的的大小 测定盐酸与NaOH反应的中和热
A. A B. B C. C D. D
12. 某种强碱性电解质的Zn-NiOOH蓄电池有很好的稳定性,其电池反应为,下列说法错误的是
A. 放电时,向Zn极移动
B. 放电时,正极反应为:
C. 充电时,被氧化
D. 充电时,阴极附近pH增大
13. 25℃时,用0.1mol L-1NaOH溶液分别滴定相同体积的0.1mol L-1HX和xmol L-1HY两种酸溶液,测得两溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. B.
C. a点两溶液中,不相等 D. a点两溶液中,水电离出的相等
14. 常温下,改变某含溶液的pH,测得或与pH的关系如图所示。常温下,下列说法正确的是
A.
B. 时,向体系中加入固体,溶液中不变
C. ,mol L-1
D. 时发生的反应:
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 草酸钠()常用作还原剂。已知常温下,草酸的电离常数,,碳酸的电离常数,。回答下列问题:
(1)发生第一步水解的离子方程式为___________。
(2)相同条件下,同浓度的①,②,③,④四种溶液的pH由大到小的顺序为___________(用编号表示)。
(3)将等浓度、等体积的溶液与盐酸混合,溶液显酸性。混合后所得溶液中下列关系成立的是___________。
a.
b.
c.
d.
(4)溶液常用作氧化还原滴定的标准液。实验室欲配制250mL0.10mol L-1的溶液。
①需称取固体___________g。
②配制溶液时,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外还应有___________。
(5)用标准液测定某高锰酸钾样品的纯度:
步骤I:称取2.0g高锰酸钾样品,配成100mL溶液,取20mL溶液于锥形瓶中,并加入少量硫酸酸化。
步骤Ⅱ:用(4)中配制的标准液进行滴定,平行滴定三次,记录消耗溶液的体积如下表:
第1次 第2次 第3次
消耗溶液的体积/mL 49.80 4675 50.20
①滴定终点判断的依据是___________。
②平均消耗溶液的体积为_________mL,样品中的质量分数为_________。
③若(4)中称取的固体已部分吸水潮解,会使测得的样品中的质量分数_________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
16. 氮氧化合物的排放造成了一系列环境问题,研究氮氧化合物的治理有利于环境保护。回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,用还原NO能较好消除烟气中的NO,发生反应的过程如图所示。
①铁元素在周期表中位于___________族,属于___________区,基态的价电子排布式为___________。
②该反应的催化剂是___________,用还原NO的总反应为___________。
(2)为实现NO再利用,可以用烟气中NO制作燃料电池,其工作原理如图所示,其中电极a和电极b均为石墨电极,在电池反应中可以循环使用。
①电极b为燃料电池的_______极,放电时熔融中向________(填“左”或“右”)移动。
②电极a上的电极反应式为___________。
(3)工业上还可以通过电解NO制备,其工作原理如图所示,其中电极均为石墨电极。
①M为电源的___________极,NO在M极发生___________反应。
②N电极上的电极反应式为___________。
③电解结束后,为使电解产物完全转化为,需补充物质___________。
17. 天然气高温条件下可以转化为氢气,发生反应的热化学方程式为:。
回答下列问题:
(1)反应的平衡常数表达式为___________;已知几种物质的燃烧热如下表所示,则反应的___________kJ·mol-1。
可燃物
燃烧热/kJ·mol -890.3 -393.5 -285.8
(2)一定温度下,在容积不变的密闭容器中充入适量发生上述反应,下列情况能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
a.反应总压强不随时间变化 b.气体密度不随时间变化
c.CH 体积分数不随时间变化 d.的消耗速率与的生成速率之比为1∶2
(3)在体积为2L的密闭容器中充入1mol发生上述反应,不同温度下测得的转化率随时间的变化关系如下表所示:
时间/min 转化率 温度/℃ 2 4 6 8 10
40% 60% 80% 80% 80%
20% 30% 40% 60% 60%
①___________(填“>”、“<”或“=”)。
②条件下,前2min内,用表示的化学反应速率___________mol L-1 min-1;达平衡时的体积分数为___________%(结果保留1位小数)。
(4)一定温度,100kPa条件下,向密闭容器中充入、Ar气混合气体,的转化率与的关系如图所示。
①增大,平衡转化率减小的原因是___________。
②此温度下,该反应的分压平衡常数___________。
18. 镓(Ga)是一种重要金属,常用于制造低温合金和半导体材料等。一种从炼锌矿渣[主要含铁酸镓和铁酸锌]回收镓的工艺流程如下:
已知:①Ga与Al同主族,化学性质相似
②铁酸镓和铁酸锌均为易溶于水的强电解质。
③常温下,工艺中相关金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示:
物质
开始沉淀的pH 1.9 3.0 5.5
完全沉淀的pH 3.2 4.8 8.0
回答下列问题:
(1)“预处理”时需将炼锌矿渣粉碎,其目的是___________。
(2)“酸浸”时转化为和,写出该反应的离子方程式___________。
(3)“调pH”时应控制溶液的pH范围为___________。
(4)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(5)用惰性电极电解“滤液1”,可回收金属___________,电解后的电解液经处理后可返回___________工序循环利用。
(6)用惰性电极电解“滤液2”回收镓时,镓主要附着在电解池的___________极。