湖北省荆州市沙市区高级中学校2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

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名称 湖北省荆州市沙市区高级中学校2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-23 15:12:18

文档简介

沙市区高级中学校2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟满分:100分 考试时间:2024年1月25日
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 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
2. 下列说法或化学用语的使用正确的是
A. 构造原理呈现的能级交错源于光谱学实验
B. 符号为M的能层最多容纳的电子数为32个
C. 基态碳原子的价电子轨道表示式:
D. 24Cr的原子核外电子排布式:[Ar]3d44s2
3. 下列说法不正确的是
A. ΔH < 0为放热反应
B. 化学键断裂与形成时的能量变化是化学变化中能量变化的主要原因
C. 在25℃和101 kPa时,相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出的热量相等
D. 已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ·mol-1
4. 下列说法正确的是
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键
③的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定
A. ①②④ B. ④⑤ C. ②③④ D. ①③⑤
5. 下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A. 的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B. 合成氨反应是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
C. 对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快
D. 在恒温恒压条件下进行,向容器中通入,化学反应速率不变
6. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用pH计测定相同浓度的溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的 HClO的酸性弱于
B 向较浓的溶液中滴入少量酸性溶液,观察溶液紫色是否褪去 证明有还原性
C 常温下测得0.1mol/L溶液和0.1mol/L溶液的pH分别为0.7和1.0 硫元素的非金属性强于氮元素
D 向2mL1mol/LNaOH溶液中加1mL0.1mol/L溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/L溶液,产生红褐色沉淀。 大于
A. A B. B C. C D. D
7. 针对反应,下列说法正确的是
A. 低温下能自发进行 B. 高温下能自发进行
C. 任何温度下都不能自发进行 D. 任何温度下都能自发进行
8. 常温下,用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A. 点①所示溶液中:
B. 点②所示溶液中:
C. 点③所示溶液中:
D. 滴定过程中可能出现:
9. 如图所示是元素周期表前四周期的一部分,下列关于五种元素的叙述中正确的是
X
W Y R
Z
A. Z的基态原子最外层p轨道上有2个未成对电子
B. 气态氢化物的稳定性Y>X>Z
C. 原子半径W>Y>X
D. 第一电离能:R>Y>W
10. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 常温下,水电离的的溶液:、、、
C. 使酚酞变红色的溶液中:、、、
D. 常温下,在的溶液中:、、、
11. 将1molCO和2molH2充入一容积为1L密闭容器中,分别在250℃、T℃发生反应: ,根据图示判断,下列正确的是
A. ,
B. 250℃时,0~10min内
C. CO的平衡转化率在250℃时比T℃时大
D. 250℃时,起始时改为向容器中充入2molCO和4molH2,恒温达平衡后,物质的量大于0.30mol
12. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误是
A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅰ区迁移
B. Ⅱ区的SO通过隔膜向Ⅲ区迁移
C. Zn电极反应:Zn-2e-=Zn2+
D. 电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
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. 根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲 乙 丙 丁
A. 图甲所示,时改变的条件一定是加入了正催化剂
B. 图乙所示,若,则a>b
C. 图丙所示,平衡时C的百分含量比低
D. 图丁所示,该反应中C一定是气体
15. 一定温度下,两种碳酸盐MCO3()的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 该温度下,的
B. 该温度下,溶解度
C. 欲使a点移动到b点,可向浊液中加入适量固体
D. 反应,正向转化比逆向转化更难实现
第II卷(非选择题共55分)
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 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.移取待测氢氧化钠溶液注入洁净的锥形瓶中,并滴加滴酚酞溶液。
B.用标准溶液润洗滴定管次。
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)。
(2)步骤B中应选择图1中的滴定管___________(填“甲”或“乙”),该步操作的目的是___________。
(3)若某次滴定结束时,酸式滴定管中的液面如图2所示,则读数为___________。若仰视,会使读数偏___________(填“大”或“小”)。
(4)结合下表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度为___________。
滴定次数 待测溶液体积 标准盐酸体积
滴定前的刻度 滴定后的刻度
第一次 20.00 2.34 20.39
第二次 20.00 3.20 20.42
第三次 20.00 0.60 17.80
(5)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度偏低的是___________(填字母)。
a.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡消失
b.盛溶液的锥形瓶滴定前用溶液润洗次
c.酸式滴定管在装液前末用标准盐酸润洗次
d.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
17. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2
沉淀完全()时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1
回答下列问题:
(1)“滤液1”中加入的作用是___________(用离子反应方程式表示)。
(2)操作Ⅱ为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是___________。
(3)“滤液1”中是否存在,可用___________检验。
(4)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中浓度为___________。
(5)操作V是___________、过滤、洗涤。
(6)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为___________。
18. 氨硼烷(NH3BH3)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原子的轨道表示式为_______。
(2)B的第一电离能I1(B)=800kJ·mol 1,判断I1(Al)_______800kJ·mol 1(填“>”或“<”),从电子排布的角度说明判断理由_______。
(3)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-)。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是_______。
(4)26Fe、27Co、28Ni、29Cu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催化效果最差金属基态原子的价层电子排布式为_______。
19. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式是___________。
(2)Fe电极的电极反应式为___________。
(3)X选择___________离子交换膜(填“阴”,“阳”)。
(4)丙模拟粗铜的精炼,那么粗铜放在___________(填“A”,“B”)极,反应结束后硫酸铜溶液的浓度___________(填“变大”,“变小”,“不变”)。
(5)若在标准状况下,有11.2 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为___________L。
(6)写出图中电解饱和食盐水的总的化学反应方程式___________。沙市区高级中学校2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟满分:100分 考试时间:2024年1月25日
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 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。
2. 下列说法或化学用语的使用正确的是
A. 构造原理呈现的能级交错源于光谱学实验
B. 符号为M的能层最多容纳的电子数为32个
C. 基态碳原子的价电子轨道表示式:
D. 24Cr的原子核外电子排布式:[Ar]3d44s2
【答案】A
【解析】
【详解】A.以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理,A正确;
B.符号为M的能层序号为3,最多容纳的电子数为2×32=18个,B错误;
C.基态碳原子的价电子为2s22p2,轨道表示式为,C错误;
D.24Cr的原子核外有24个电子,排布式为[Ar]3d54s1,D错误;
综上所述答案为A。
3. 下列说法不正确的是
A. ΔH < 0为放热反应
B. 化学键断裂与形成时的能量变化是化学变化中能量变化的主要原因
C. 在25℃和101 kPa时,相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,放出的热量相等
D. 已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸热反应大于零,放热反应小于零,A正确;
B.旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,B正确;
C.在25℃和101 kPa时,相同浓度的盐酸、醋酸溶液分别与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O时,醋酸电离过程吸热,反应放出的热量小于盐酸,C错误;
D.甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890.3 kJ·mol-1,D正确;
故选C。
4. 下列说法正确的是
①共价键的特征是具有饱和性和方向性
②共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键
③的非直线结构是由共价键的饱和性决定的
④分子中不一定存在共价键
⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定
A. ①②④ B. ④⑤ C. ②③④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①因为原子的未成对电子一旦配对成键,就不再与其他原子的未成对电子配对成键了,这是共价键的饱和性,形成共价键时,原子轨道重叠的程度越大越稳定,为了达到原子轨道的最大重叠程度,成键的方向与原子轨道的伸展方向一致,这是共价键的方向性,则共价键的特征是具有饱和性和方向性,故①正确;
②含有离子键的化合物为离子化合物,所以共价化合物中不含离子键,一定含共价键,故②正确;
③的非直线结构是由共价键的方向性决定的,故③错误;
④稀有气体分子是单原子分子,稀有气体分子中没有共价键,故④正确;
⑤烯烃比烷烃活泼是因为烯烃中的π键键能小,容易断裂,比较活泼,故⑤错误;
由上分析,①②④正确;答案为A。
5. 下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A. 的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变
B. 合成氨反应是一个放热反应,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
C. 对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可使单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快
D. 在恒温恒压条件下进行,向容器中通入,化学反应速率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入适量的氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,生成氢气的速率减小,故A错误;
B.升高温度,正逆反应速率均增大,且合成氨为放热反应,升高温度时平衡逆向移动,逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度,故B错误;
C.对有气体参加的化学反应,减小容器体积,使体系压强增大,可看成增大浓度,单位体积内活化分子数目增大,化学反应速率加快,故C正确;
D.恒温恒压条件下进行,向容器中通入,体积增大,可看成减小压强,反应速率减小,故D错误;
故选:C。
6. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用pH计测定相同浓度的溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的 HClO的酸性弱于
B 向较浓的溶液中滴入少量酸性溶液,观察溶液紫色是否褪去 证明有还原性
C 常温下测得0.1mol/L溶液和0.1mol/L溶液的pH分别为0.7和1.0 硫元素的非金属性强于氮元素
D 向2mL1mol/LNaOH溶液中加1mL0.1mol/L溶液,产生白色沉淀;再加入1mL0.1mol/L溶液,产生红褐色沉淀。 大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH小于后者的,可知次氯酸根离子的水解程度大,HClO的酸性弱,则HClO的酸性弱于CH3COOH,故A正确;
B.亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,溶液褪色,不能证明Fe2+有还原性,故B错误;
C.硫酸为二元酸,硝酸为一元酸,由等浓度酸溶液的pH,不能比较S、N的非金属性强弱,故C错误;
D.NaOH溶液过量,分别与氯化镁、氯化铁溶液反应生成沉淀,由实验操作和现象,不能比较Ksp[Mg(OH)2]、Ksp[Fe(OH)3]的大小,故D错误;
故选:A。
7. 针对反应,下列说法正确的是
A. 低温下能自发进行 B. 高温下能自发进行
C. 任何温度下都不能自发进行 D. 任何温度下都能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】C燃烧生成CO为放热反应,则反应2CO(g)=2C(s)+O2(g) 为吸热反应,,且该反应为熵减反应,,则,即在任何温度下都不能自发进行,故选C。
8. 常温下,用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A. 点①所示溶液中:
B. 点②所示溶液中:
C. 点③所示溶液中:
D. 滴定过程中可能出现:
【答案】D
【解析】
【详解】A、点①反应后溶液是CH3COONa与CH3COOH物质的量之比为1:1的混合物,CH3COOH电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(Na+)>c(CH3COOH),由电荷守恒可知: c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故A错;
B、点②pH=7,即c(H+)=c(OH-),由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)=c(CH3COO-),故B错;
C、点③说明两溶液恰好完全反应生成CH3COONa,由于CH3COO-水解,且程度较小,所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故C错;
D、当CH3COOH较多,滴入的碱较少时,则生成CH3COONa少量,可能出现c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),故D正确,答案选D。
【点睛】该题涉及盐类的水解和溶液离子浓度的大小比较,综合性强,注重答题的灵活性。对学生的思维能力提出了较高的要求,注意利用电荷守恒的角度解答。
9. 如图所示是元素周期表前四周期的一部分,下列关于五种元素的叙述中正确的是
X
W Y R
Z
A. Z的基态原子最外层p轨道上有2个未成对电子
B. 气态氢化物的稳定性Y>X>Z
C. 原子半径W>Y>X
D. 第一电离能:R>Y>W
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素周期表可知,X为F元素,W为P元素,Y为S元素,R为Ar元素,Z为Br元素。
【详解】A.Br的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层p轨道上有1个未成对电子,A项错误;
B.非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性:F>S>Br,则气态氢化物的稳定性:F>S>Br(即X>Y>Z),B项错误;
C.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,则原子半径:P>S>F(即W>Y>X),C项正确;
D.P的价层电子排布式为3s23p3,p轨道处于半充满状态,其第一电离能大于S的第一电离能,D项错误;
答案选C。
10. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 常温下,水电离的的溶液:、、、
C. 使酚酞变红色的溶液中:、、、
D. 常温下,在的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶液显碱性,碱性溶液中、、、可以共存,故A正确;
B.常温下,水电离的的溶液可能是酸性也可能是碱性溶液,不能在碱性溶液中存在,不能存在于酸性溶液中,故B不正确;
C.使酚酞变红色的溶液中是碱性溶液,铵根离子和镁离子不能大量共存,故C不正确;
D.在中水电离的氢离子等于水电离的氢氧根离子等于10-13,溶液是酸性或者碱性,酸性溶液中、和H+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不正确;
答案选A。
11. 将1molCO和2molH2充入一容积为1L密闭容器中,分别在250℃、T℃发生反应: ,根据图示判断,下列正确的是
A. ,
B. 250℃时,0~10min内
C. CO的平衡转化率在250℃时比T℃时大
D. 250℃时,起始时改为向容器中充入2molCO和4molH2,恒温达平衡后,的物质的量大于0.30mol
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可以看出,T℃时反应达平衡的时间比250℃时长,则反应速率慢,T<250;T℃时甲醇的物质的量比250℃时大,则表明降低温度平衡正向移动,△H<0。
【详解】A.由分析可知,,,A不正确;
B.250℃时,0~10min内,n(CH3OH)=0.15mol,则,B不正确;
C.由分析可知,T<250,升高温度,平衡逆向移动,则CO的平衡转化率在250℃时比T℃时小,C不正确;
D.250℃时,起始时改为向容器中充入2molCO和4molH2,恒温达平衡后,若容器体积为2L,CH3OH的物质的量为0.30mol,现容器体积仍为1L,则相当于原平衡体系加压,使其体积缩小一半,平衡正向移动,所以CH3OH的物质的量大于0.30mol,D正确;
故选D。
12. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅰ区迁移
B. Ⅱ区的SO通过隔膜向Ⅲ区迁移
C. Zn电极反应:Zn-2e-=Zn2+
D. 电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn为电池的负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),Ⅰ区MnO2为电池的正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;电池在工作过程中,由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜,故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子,因此可以得到Ⅰ区消耗H+,生成Mn2+,Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,Ⅲ区消耗OH-,生成Zn(OH),Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动;
【详解】A.根据分析,Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动,A正确;
B.根据分析,Ⅰ区的SO可以向Ⅱ区移动,B正确;
C.Zn为电池的负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),C错误;
D.由分析可知,电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O,D正确;
故答案选C。
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-
【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. 根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲 乙 丙 丁
A. 图甲所示,时改变的条件一定是加入了正催化剂
B. 图乙所示,若,则a>b
C. 图丙所示,平衡时C的百分含量比低
D. 图丁所示,该反应中C一定是气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲所示,当a+b=c时,时改变的条件可能是增大压强(缩小体积),也可能是加入了催化剂,故A错误;
B.若,增大压强时G的体积分数增大,可知增大压强平衡逆向移动,则aC.T2后升高温度, A%增大、C%减小,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则平衡时C的百分含量T1比T2高,故C错误;
D.加压时正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,该反应为气体总物质的量减小的反应,则 A、B、C为气体,D为固体或液体,故D正确;
故选D。
15. 一定温度下,两种碳酸盐MCO3()的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 该温度下,的
B. 该温度下,溶解度
C. 欲使a点移动到b点,可向浊液中加入适量固体
D. 反应,正向转化比逆向转化更难实现
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,溶液中—lg(CO)为0时,—lg(Ca2+)为8,则碳酸钙的溶度积Ksp=1×10—8=10—8,故A正确;
B.由图可知,溶液中—lg(CO)相等时,—lg(Ca2+)小于—lg(Mg2+),说明该温度下,碳酸镁的溶度积大于碳酸钙,所以组成相似的碳酸镁的溶解度大于碳酸钙,故B正确;
C.碳酸钙浊液中存在如下溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),向碳酸钙浊液中加入适量氯化钙固体时,溶液中钙离子浓度增大,溶解平衡左移,溶液中碳酸根离子浓度减小,图中a点会移动到b点,故C正确;
D.由图可知,溶液中—lg(CO)相等时,—lg(Ca2+)小于—lg(Mg2+),说明该温度下,碳酸镁的溶度积大于碳酸钙,所以反应的正向转化比逆向转化更易实现,故D错误;
故选D。
第II卷(非选择题共55分)
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 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.移取待测氢氧化钠溶液注入洁净的锥形瓶中,并滴加滴酚酞溶液。
B.用标准溶液润洗滴定管次。
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)。
(2)步骤B中应选择图1中的滴定管___________(填“甲”或“乙”),该步操作的目的是___________。
(3)若某次滴定结束时,酸式滴定管中的液面如图2所示,则读数为___________。若仰视,会使读数偏___________(填“大”或“小”)。
(4)结合下表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度为___________。
滴定次数 待测溶液体积 标准盐酸体积
滴定前的刻度 滴定后的刻度
第一次 20.00 2.34 20.39
第二次 20.00 3.20 20.42
第三次 20.00 0.60 17.80
(5)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度偏低的是___________(填字母)。
a.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
b.盛溶液的锥形瓶滴定前用溶液润洗次
c.酸式滴定管在装液前末用标准盐酸润洗次
d.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
【答案】(1)BDCEAF
(2) ①. 甲 ②. 避免稀释溶液、使消耗标准液的体积偏大
(3) ①. 19.80 ②. 大
(4)0.08605 (5)d
【解析】
【小问1详解】
中和滴定的顺序为检漏、洗涤、润洗、装液、滴定、终点判断、数据处理、计算,则正确的操作步骤的顺序是BDCEAF,
【小问2详解】
盐酸是标准液,酸只能用来润洗酸式滴定管,所以步骤B润洗酸式滴定管,所以是甲;润洗的目的是避免稀释溶液、使消耗标准液的体积偏大,避免增大误差;
【小问3详解】
滴定管的刻度是大刻度在上,小刻度在下,而且滴定管的精确度是小数点后两位,所以这个的读数是19.80mL,仰视刻度,读数就会偏大;
【小问4详解】
盐酸的浓度是0.1mol/L,三次的体积都是20.00mL,NaOH的第一次测定的体积是18.05mL,第二次测定的体积是17.22mL,第三次测定的体积是17.20mL,第一次的测定误差较大,舍去,则体积平均值为17.21mL,则20mL×c(NaOH)=0.10000mol/L×17.21mL,c(NaOH)=0.08605mol/L;
【小问5详解】
a.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,消耗标准酸体积偏大,待测液的浓度偏高,故a错误;
b.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次,消耗标准酸的体积偏大,待测液的浓度偏高,故b错误;
c.酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3次,酸的浓度偏低,消耗标准酸的体积偏大,待测液的浓度偏高,故c错误;
d.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,读取消耗标准酸的体积偏小,待测液的浓度偏低,故d正确;
故本题选d
17. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
沉淀物
开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2
沉淀完全()时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1
回答下列问题:
(1)“滤液1”中加入的作用是___________(用离子反应方程式表示)。
(2)操作Ⅱ为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是___________。
(3)“滤液1”中是否存在,可用___________检验。
(4)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为___________。
(5)操作V是___________、过滤、洗涤。
(6)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)
(2)4.7≦pH<7.1
(3)KSCN溶液 (4)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,向红土镍矿中加入稀硫酸酸浸,金属氧化物溶于稀硫酸转化为可溶硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶硫酸盐的滤液;向滤液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向氧化液中加入氨水调节溶液pH,将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液;向滤液中加入氧化镁调节溶液pH,将溶液中镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到氢氧化镍和硫酸镁溶液;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镁晶体。
【小问1详解】
由分析可知,加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问2详解】
由分析可知,加入氨水调节溶液pH在4.7≦pH<7.1范围内的目的是将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,故答案为:4.7≦pH<7.1;
【小问3详解】
溶液中的铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,则检验滤液1中是否存在铁离子的试剂为硫氰化钾溶液,故答案为:KSCN溶液;
【小问4详解】
由溶度积可知,溶液pH为8.5时,滤液中镍离子的浓度为=mol/L,故答案为:;
【小问5详解】
由分析可知,操作V为硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镁晶体,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问6详解】
由题意可知,制得碱性镍镉电池电极材料碱式氧化镍的反应为碱性溶液中镍离子与次氯酸根离子反应生成碱式氧化镍沉淀和水,反应的离子方程式为,故答案为:。
18. 氨硼烷(NH3BH3)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原子的轨道表示式为_______。
(2)B的第一电离能I1(B)=800kJ·mol 1,判断I1(Al)_______800kJ·mol 1(填“>”或“<”),从电子排布的角度说明判断理由_______。
(3)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-)。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是_______。
(4)26Fe、27Co、28Ni、29Cu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.
(2) ①. < ②. 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I1(Al)<I1(B)
(3) ①. N>H>B ②. B>N>H ③. H
(4) ①. 3 ②. 3d64s2
【解析】
【小问1详解】
N是7号元素,价电子排布式为2s22p3,电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形,基态N原子的轨道表示式为;
【小问2详解】
B和Al的基态原子电子排布式分别为1s22s22p1和1s22s22p63s23p1,B半径小,第一电离能比Al大,I1(Al) <800kJ·mol 1,因为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I1(Al)<I1(B);
【小问3详解】
①与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),电负性N>H,与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)电负性H>B,电负性由大到小的顺序是N>H>B;
②同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径由大到小的顺序是B>N>H;
③H为与s区,B、N位于p区,在元素周期表中的分区与其他两种不同的是s;
【小问4详解】
①从图上可以看出,Co催化用时最短,产氢体积也最大,故催化效果最好,Co的价电子排布式为3d74s2,原子中未成对的电子数为3;
②从图上可以看出,Fe催化用时最长,产氢体积也最小,故催化效果最差,Fe原子的价层电子排布式为3d64s2;
19. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜精炼原理,其中乙装置中X为离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式是___________。
(2)Fe电极的电极反应式为___________。
(3)X选择___________离子交换膜(填“阴”,“阳”)。
(4)丙模拟粗铜的精炼,那么粗铜放在___________(填“A”,“B”)极,反应结束后硫酸铜溶液的浓度___________(填“变大”,“变小”,“不变”)。
(5)若在标准状况下,有11.2 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为___________L。
(6)写出图中电解饱和食盐水的总的化学反应方程式___________。
【答案】19. CH4+10OH--8e-=CO+7H2O
20. 2H++2e-=H2↑
21. 阳 22. ①. B ②. 变小
23. 22.4 24. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】
【分析】甲装置为原电池,通氧气一极为正极,通甲烷一极为负极,B连接正极,作阳极,A为阴极,C为阳极,乙装置中Fe为阴极,其电极反应式为2H++2e-=H2↑,C为阳极,氯离子失电子生成氯气,装置丙中,粗铜的精炼,那么粗铜放在阳极,即为B极,阳极铜、锌、铁、镍失电子生成其离子,阴极溶液中的铜离子得电子生成铜。
【小问1详解】
甲中电解质KOH溶液,碱性环境下甲烷燃料电池负极反应式为CH4+10OH--8e-=CO+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO+7H2O。
【小问2详解】
铁作阴极,其电极反应式为2H++2e-=H2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑。
【小问3详解】
钠离子通过X进入阴极室,则X为阳离子交换膜,故答案为:阳。
小问4详解】
丙模拟粗铜的精炼,那么粗铜放在阳极,即为B极,阳极铜、锌、铁、镍失电子生成其离子,阴极溶液中的铜离子得电子生成铜,则反应结束后硫酸铜溶液的浓度减小,故答案为:B;变小。
【小问5详解】
若在标准状况下,有11.2L氧气参加反应,其物质的量为0.5mol,转移电子数为2mol,乙装置铁电极上生成氢气的物质的量为1mol,其体积为22.4L,故答案为:22.4。
【小问6详解】
电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,总的化学反应方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。
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