广东省广州市天河区2023-2024学年高二上学期期末化学试卷(含解析)

文档属性

名称 广东省广州市天河区2023-2024学年高二上学期期末化学试卷(含解析)
格式 zip
文件大小 9.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-03 10:07:34

文档简介

2023学年第一学期天河区期末考试
高二化学
本试卷共8页,满分为100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上,再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答策标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀,利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是
A.地下金属钢管连接电源负极 B.集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.锅炉内壁安装镁合金
A. A B. B C. C D. D
2. 2023年4月12日,中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置()成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理涉及变化:。下列有关说法不正确的是
A. “人造太阳”涉及化学能转变为太阳能 B. “人造太阳”能够提供清洁高效的能源
C. 和的核外电子排布式均为 D. 核聚变没有涉及化学键的断裂与形成
3. 我国古代劳动人民对草木灰的使用积累了丰富的经验,草木灰含等。下列有关说法不正确的是
A. 草木灰可以用作化肥 B. 草木灰浸泡的溶液焰色试验火焰呈黄色
C. 草木灰经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐 D. 古人可用草木灰浸泡的溶液洗涤衣裳冠带
4. 基元反应的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该基元反应 B. 过渡态能量高,不稳定
C. 加入催化剂,则小于 D. 若,则该反应在任何温度下都能自发进行
5. 工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是
温度/℃ 不同压强下接触室中的平衡转化率/
450 99.2 99.7
550 94.9 97.7
工艺流程
A. 循环利用的物质是
B. 为放热反应
C. 吸收塔中表现强氧化性
D. 实际生产中,接触室中应采用温度,压强
6. 我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 锂为负极,发生还原反应
B. 移向正极并在正极得电子
C. 电子由锂→有机电解质→固体电解质→水溶液→石墨
D. 电池工作时的总反应为:
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 乙烯气体中含有键数目为
B. 常温柠檬水,数目为
C. 与加热充分反应,气体的分子数小于
D. 某溶液中含,则与数目一共为
8. 甲异腈()在恒容密闭容器中发生异构化反应:,反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. bf段平均反应速率
C. a点等于d点
D. a、f点转化率相等
9. 砷烷()常用于半导体工业中。下列有关说法正确的是
A. 的沸点高于 B. 是极性分子
C. 第一电离能: D. 的最高能级电子云轮廓图为球形
10. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.测定中和热 B.测定反应速率 C.构成原电池 D.制取胆矾晶体
A. A B. B C. C D. D
11. 下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是
A. 溶液中:滴加几滴稀盐酸,增大
B. 饱和小苏打溶液中:
C 与混合溶液呈酸性:
D. 时,的纯碱溶液:
12. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 比较和的水解程度 常温下,分别测浓度均为的和溶液的
B 比较与的即大小 向溶液中滴入过量溶液,再滴加溶液
C 探究与反应是否为可逆反应 向溶液中加入溶液,充分反应后滴入溶液
D 探究的吸氧腐蚀产物是否有 取少量铁电极附近溶液于试管中,滴加几滴溶液
A. A B. B C. C D. D
13. 室温下,用溶液、溶液和蒸馏水进行表中的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
编号 溶液 溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线
① 1.5 3.5 10
② 2.5 3.5 9
③ 3.5 3.5 8
④ 3.5 2.5 9
⑤ 3.5 1.5 10
A. 实验中反应的离子方程式:
B. 实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响
C. 溶液浓度对该反应速率的影响比小
D. 将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线可能为a
14. 元素X、Y、Z、M位于元素周期表前四周期的不同周期,且原子序数依次增大,有关信息如下表。下列说法正确的是
元素 描述
X 形成的单质是世界上最轻的气体
Y 基态原子的核外有三个能级且p能级电子数比s能级电子数少1
Z 原子的逐级电离能:
M 日常生活使用最广泛的金属元素
A. X与Y形成的分子的空间构型一定是三角锥形
B. Z的最高价氧化物对应的水化物属于强碱
C. 电负性大小为:
D. 的价层电子轨道表示式为:
15. 时,在氨水中滴入的盐酸,溶液的与所加盐酸的体积关系如图所示。已知的电离常数。下列有关说法正确的是
A. 该滴定过程应选择酚酞作为指示剂
B. M点对应的盐酸体积为
C. M点处的溶液中:
D. N点处的溶液中:
16. 某工业废水中含有等离子,现要用沉淀法除去,并回收元素,上述金属阳离子在水中达到沉淀溶解平衡时的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. A点时未沉淀 B. 分离元素前需要加入氧化剂
C. 当时, D. 沉淀完全时也沉淀完全
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组将与的反应设计为原电池,并进行相关实验探究。回答下列问题:
I.实验准备
(1)稀浓度的测定。
①用的溶液滴定未知浓度的稀溶液,下列仪器需要用到的有________。
②下列操作可能造成测得溶液浓度偏高的有:________。
A.锥形瓶用待测液润洗 B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁 D.滴定终点读数时俯视
(2)在酸性条件下可溶解在中,反应的离子方程式为________________。
Ⅱ.实验探究
【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大。
【进行实验】
(3)利用下表所示装置进行实验1~4,记录数据。
装置 实验序号 烧杯中所加试剂 电压表读数
1 20.0 / 10.0
2 20.0 1.0 9.0
3 20.0 20
4 25.0 1.0 4.0
已知:本实验条件下,子对电压的影响可忽略。
①根据表中信息,补充数据:________。
②由实验2和4测得,可得出结论________________。
(4)由(3)中实验结果小组同学对“电压随减小而增大”可能的原因,提出了以下两种猜想:
猜想1:酸性条件下,的氧化性随减小而增强。
猜想2:酸性条件下,的还原性随减小而增强。
为验证猜想,小组同学在(3)中实验1~4的基础上,利用下表装置进行实验5~7,并记录数据。
装置 实验序号 操作 电压表读数
5 直接测左边装置图中的电压
6 向________(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加溶液。
7 向另一侧烧杯中滴加溶液。
实验结果为:、________,说明猜想2不成立,猜想1成立。
【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、等因素有关。
18. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(主要含,含有少量等元素)制备的流程如下:
已知:,,,。
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为________,的中心原子杂化方式为________________。
(2)为提高硫酸溶解菱锰矿速率,可采取的措施有________(举1例),溶解的化学方程式为________________。
(3)加入少量的作用是将氧化为,实际生产中不宜用替代,可能原因是________________。
(4)溶矿反应完成后恢复常温,观察到反应器中溶液呈红褐色浑浊状且测得其,此时________,用石灰乳调节至,除去金属离子是________________。
(5)为了除去,加入少量溶液,生成的沉淀有________________。
(6)电解槽中阳极的电极反应式为________________。
(7)煅烧窑中生成反应的化学方程式为________________。
19. 近年来,随着聚酯工业的快速发展,Cl2的需求量和HCl的产出量也随之迅速增长。Deacon发明了直接氧化法(称作Deacon反应):。
用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
回答下列问题:
(1)传统上Deacon反应可通过如图所示的催化剂循环实现。
Deacon反应的△H=_______(用△H1和△H2表示)
(2)在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应,HCl、O2初始投料分别为4mol、1mol。实验测得HCl平衡转化率(α(HCl))随温度变化的曲线如图。
①下列说法能说明Deacon反应在此条件下到达平衡状态的有________。
A. B.H2O的质量分数不变
C.不变 D.不变
②Deacon反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”,下同),A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)的大小关系是K(A)________ K(B)。
③Deacon反应在A点的平衡常数K=________。
④保持温度及投料比不变,提高HCl的平衡转化率的方法有________。(写出2种)
⑤若HCl、O2初始投料分别为5mol、1mol,画出相应α(HCl)-T曲线的示意图__________。
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
0 2.0 4.0 6.0 8.0
0 1.8 3.7 5.4 7.2
2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率为_______mol·min-1。
20. 我国硒储量居世界首位,硒广泛用于冶金、陶瓷、电子、太阳能等领域。工业上常将含硒废料处理得到亚硒酸()和硒酸(),进而制备单质硒。
(1)基态硒原子核外电子的空间运动状态有________种。
(2)甲硒醇()的熔沸点低于甲醇(),原因是________________。
(3)亚硒酸溶液中含硒微粒分布系数与溶液的关系如图所示。(分布系数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)
①曲线表示的含硒微粒是________。
②,溶液________。
③向溶液中滴入氨水,由5.5增大到7.3的过程中,主要反应的离子方程式为________________,时,溶液中_______。
④在的酸性环境下,向溶液中通入制得单质的离子方程式为________________。
(4)可以用于测定粗硒中硒的含量,操作步骤如下:
I.用浓将样品中的氧化为;
II.用溶液还原为,同时生成;
III.以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定Ⅱ中生成的。
实验中准确称量粗硒样品,滴定中消耗的标准溶液。
①滴定终点的现象为________。
②粗硒样品中硒的质量分数为________。2023学年第一学期天河区期末考试
高二化学
本试卷共8页,满分为100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上,再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答策标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀,利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是
A.地下金属钢管连接电源负极 B.集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.锅炉内壁安装镁合金
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.地下金属钢管连接电源负极属于外加电流法,涉及电化学原理,故A不符合;
B.在铁板表面镀锌,阻止了铁与空气、水的接触,从而防止金属铁防锈,没有连接外加电源,如果镀层破坏,锌的活泼性大于铁,用牺牲锌的方法来保护铁不被腐蚀,属于牺牲阳极法,涉及电化学原理,故B不符合;
C.汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触,从而防止金属铁防锈,没有连接外加电源,没有涉及电化学原理,故C符合;
D.镁的活泼性大于铁,用牺牲镁块的方法来保护锅炉而防止铁被腐蚀,属于牺牲阳极法,涉及电化学原理,故D不符合;
故选C。
2. 2023年4月12日,中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置()成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理涉及变化:。下列有关说法不正确的是
A. “人造太阳”涉及化学能转变为太阳能 B. “人造太阳”能够提供清洁高效的能源
C. 和的核外电子排布式均为 D. 核聚变没有涉及化学键的断裂与形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题干信息,“人造太阳”为原子核发生变化产生能量,与太阳能无关,A错误;
B.“人造太阳”在进行运行过程中无有害物质生成,且涉及能量变化,能够提供清洁高效的能源,B正确;
C.和原子核外电子数均为1,核外电子排布式均为,C正确;
D.核聚变反应中原子核发生变化,不涉及化学键的断裂与形成,D正确;
答案选A。
3. 我国古代劳动人民对草木灰的使用积累了丰富的经验,草木灰含等。下列有关说法不正确的是
A. 草木灰可以用作化肥 B. 草木灰浸泡的溶液焰色试验火焰呈黄色
C. 草木灰经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐 D. 古人可用草木灰浸泡的溶液洗涤衣裳冠带
【答案】B
【解析】
【详解】A.草木灰中含有K2CO3,含有钾元素,常用作钾肥,A正确;
B.钾元素焰色反应,需透过蓝色钴玻璃观察为紫色火焰,故 B 错误;
C.草木灰主要成为是钾盐,以K2CO3为主,经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐,C正确;
D.K2CO3强碱弱酸盐,其中水解溶液为碱性,可以去污,D正确;
故本题选B。
4. 基元反应的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 该基元反应 B. 过渡态能量高,不稳定
C. 加入催化剂,则小于 D. 若,则该反应在任何温度下都能自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该基元反应为吸热反应,其,A正确;
B.能量越高越不稳定,由图可知,该基元反应中,过渡态能量高,不稳定,B正确;
C.催化剂可以降低活化能,则加入催化剂,则小于,C正确;
D.该基元反应为吸热反应,根据复合判据,若,,则低温时反应可以发生,D错误;
故选D。
5. 工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是
温度/℃ 不同压强下接触室中的平衡转化率/
450 99.2 99.7
550 94.9 97.7
工艺流程
A. 循环利用的物质是
B. 为放热反应
C. 吸收塔中表现强氧化性
D. 实际生产中,接触室中应采用温度,压强
【答案】B
【解析】
【详解】A.为可逆反应,未参与反应的二氧化硫可循环利用,A错误;
B.由表知,在相同压强下,升高温度,二氧化硫的平衡转化率减小,则为放热反应,B正确;
C.吸收塔中是为了吸收三氧化硫,不体现强氧化性,C错误;
D.和两状态的平衡转化率相差不大,但压强大,对动力和设备要求高,所以实际生产中,接触室中应采用温度,压强,D错误;
答案选B。
6. 我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 锂为负极,发生还原反应
B. 移向正极并在正极得电子
C. 电子由锂→有机电解质→固体电解质→水溶液→石墨
D. 电池工作时的总反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】Li是活泼金属,锂是负极,石墨是正极,水在正极得电子生成氢气。
【详解】A.锂为负极,锂失电子发生氧化反应,故A错误;
B.原电池中阳离子移向正极,移向正极,H+在正极得电子生成氢气,故B错误;
C.电子由锂→导线→石墨,故C错误;
D.锂在负极失电子生成锂离子,水在正极得电子生成氢气,电池工作时的总反应为:,故D正确;
选D。
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 乙烯气体中含有键数目为
B. 常温柠檬水的,数目为
C. 与加热充分反应,气体的分子数小于
D. 某溶液中含,则与数目一共为
【答案】D
【解析】
【详解】A.没有给标准状况,不能用标况下气体摩尔体积计算,A错误;
B.没有给出溶液体积,不能计算溶质的物质的量,B错误;
C.根据方程式可知,反应前后分子数不变,所以气体的分子数等于0.4NA,C错误;
D.根据物料守恒有,所以则 NH3.H2O与数目一共为NA,D正确;
故选D。
8. 甲异腈()在恒容密闭容器中发生异构化反应:,反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. bf段平均反应速率
C. a点等于d点
D. a、f点转化率相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.a、f两点浓度相同,根据图像可知,二者浓度变化曲线斜率不同,a点大于f点,说明a点反应速率大于f点,温度越高反应速率越大,则,A错误;
B.根据图像可知,bf段平均反应速率,B正确;
C.随着反应的不断进行,反应物分子数逐渐减少,活化分子数逐渐减少,则a点大于于d点,C错误;
D.TI和T2初始浓度不同,a、f两点时浓度相同,则这转化率不同,D错误;
答案选B。
9. 砷烷()常用于半导体工业中。下列有关说法正确的是
A. 的沸点高于 B. 是极性分子
C. 第一电离能: D. 的最高能级电子云轮廓图为球形
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3分子间存在氢键,比同主族相邻元素简单氢化物沸点高,A错误;
B.AsH3孤电子对位1,键为4,价层电子对为4,空间结构三角锥,没有对称中心,正负电荷不重叠,为极性分子,B正确;
C.同一主族,从上往下第一电离能在减小,所以As<P<N,C错误;
D.As的最高能级为4p能级,电子云轮廓图为哑铃型,D错误;
故选B。
10. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
A.测定中和热 B.测定反应速率 C.构成原电池 D.制取胆矾晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.测定中和热时,为充分反应,应用环形玻璃棒搅拌,A错误;
B.为了防止生成的气体逸出,应用分液漏斗,B错误;
C.该装置中Cu作负极,发生氧化反应,Pt作正极,发生还原反应,电子经过导线从负极移向正极,盐桥可使装置形成闭合回路,C正确;
D.硫酸铜溶液制取胆矾需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥才能得到,不能直接蒸发,D错误;
答案选C。
11. 下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是
A. 溶液中:滴加几滴稀盐酸,增大
B. 饱和小苏打溶液中:
C. 与混合溶液呈酸性:
D. 时,的纯碱溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中存在以下平衡状态:,滴加几滴稀盐酸后,溶液中增大,平衡逆向移动,使减小,A错误;
B.饱和小苏打溶液中,根据Na和C元素守恒,有以下关系:,故,B正确;
C.根据电荷守恒,与混合溶液中:,溶液呈现酸性时,,故,C错误;
D. 升高温度,水电离程度增大,则时,水的,的纯碱溶液中,,,D错误;
故选B。
12. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 比较和的水解程度 常温下,分别测浓度均为的和溶液的
B 比较与的即大小 向溶液中滴入过量溶液,再滴加溶液
C 探究与反应是否为可逆反应 向溶液中加入溶液,充分反应后滴入溶液
D 探究的吸氧腐蚀产物是否有 取少量铁电极附近溶液于试管中,滴加几滴溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下0.1mol/L的CH3COONH4溶液呈中性,pH=7,是因为CH3COO-和的水解程度相同,碳酸氢钠溶液呈碱性,pH>7,是因为碳酸氢根离子的水解大于其电离,但是无法比较醋酸根和碳酸氢根的水解程度,故A错误;
B.向0.1mol/L的硫酸镁溶液中滴入过量的氢氧化钠溶液,产生白色氢氧化镁沉淀,再滴入0.1mol/L的硫酸铜溶液,因为氢氧化钠过量,可能是氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不一定是氢氧化镁转化为氢氧化铜,所以不能比较氢氧化镁和氢氧化铜的Ksp的大小,故B错误;
C.向1mL0.1mol/L的碘化钾溶液中加入2mL0.1mol/L的氯化铁溶液发生反应2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,Fe3+有剩余,充分反应后滴入硫氰化钾溶液,溶液呈红色,不能证明反应2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+是可逆反应,故C错误;
D.检验Fe2+时,向溶液中滴加溶液,若产生蓝色沉淀,即可证明Fe2+的存在,故D正确;
故答案为:D。
13. 室温下,用溶液、溶液和蒸馏水进行表中的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
编号 溶液 溶液 蒸馏水 浑浊度随时间变化的曲线
① 1.5 35 10
② 2.5 3.5 9
③ 3.5 35 8
④ 3.5 2.5 9
⑤ 3.5 1.5 10
A. 实验中反应的离子方程式:
B. 实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响
C. 溶液浓度对该反应速率的影响比小
D. 将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线可能为a
【答案】C
【解析】
【详解】A.和硫酸反应生成硫酸钠、单质硫和二氧化硫,离子方程式为:,A正确;
B.实验①②③其他条件相同,随着浓度增大,反应速率加快,实验③④⑤其他条件相同,随着H2SO4浓度减小,反应速率减慢,说明增大反应物浓度可增大该反应速率,B正确;
C.由①②③和③④⑤的速率变化图像可知,降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大,则溶液浓度对该反应速率的影响比大,C错误;
D.将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合,则温度升高,反应速率变化,其浑浊度曲线可能为a,D正确;
故选C。
14. 元素X、Y、Z、M位于元素周期表前四周期的不同周期,且原子序数依次增大,有关信息如下表。下列说法正确的是
元素 描述
X 形成的单质是世界上最轻的气体
Y 基态原子的核外有三个能级且p能级电子数比s能级电子数少1
Z 原子的逐级电离能:
M 日常生活使用最广泛的金属元素
A. X与Y形成的分子的空间构型一定是三角锥形
B. Z的最高价氧化物对应的水化物属于强碱
C. 电负性大小为:
D. 的价层电子轨道表示式为:
【答案】C
【解析】
【分析】X形成的单质是世界上最轻的气体,则X为H元素;Y基态原子的核外有三个能级且p能级电子数比s能级电子数少1,其核外电子排布:,为N元素;Z第三电离能远大于第二电离能,说明该元素原子易失去2个电子,为第IIA族元素,结合原子序数大小关系,Z为Mg元素;M是日常生活使用最广泛的金属元素,则M为Fe元素;
【详解】A.X为H元素,Y为N元素,其分子可能为N2H4,空间结构不是三角锥,A错误;
B.Z为Mg元素,其最高价氧化物对应的水化物为,不属于强碱,B错误;
C.同族元素从上到下,元素电负性减弱,同周期元素从左到右,元素电负性增强;所以电负性:,C正确;
D.M为Fe元素,Fe2+核外电子排布式:,价层电子为3d6,D错误;
答案选C。
15. 时,在氨水中滴入的盐酸,溶液的与所加盐酸的体积关系如图所示。已知的电离常数。下列有关说法正确的是
A. 该滴定过程应选择酚酞作为指示剂
B. M点对应的盐酸体积为
C. M点处的溶液中:
D. N点处的溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】用盐酸滴定氨水,滴定终点时,生成的的水解使溶液呈酸性,M点时溶液为中性,未到滴定终点。据此解答。
【详解】A.滴定终点时,生成的溶液呈酸性,故选用甲基橙作指示剂,A错误;
B.根据滴定时反应的化学方程式和题给数据,滴定终点时消耗盐酸体积为,M点时溶液呈中性,未到滴定终点,故M点时对应的盐酸体积少于,B错误;
C.根据溶液中的电荷守恒,M点时有,此时溶液呈中性,,由于水的电离是微弱的,因此,C错误;
D.N点时,氨水浓度为,的电离常数,则,,因此溶液的,D正确;
故选D。
16. 某工业废水中含有等离子,现要用沉淀法除去,并回收元素,上述金属阳离子在水中达到沉淀溶解平衡时的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. A点时未沉淀 B. 分离元素前需要加入氧化剂
C. 当时, D. 沉淀完全时也沉淀完全
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点时QB.分离元素前需要加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,故B正确;
C.Ksp[Cd(OH)2]= ,Ksp[Mn(OH)2]= ,当时,,故C错误;
D.根据C选项,沉淀完全时c()=,所以也沉淀完全,故D正确;
选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某学习小组将与的反应设计为原电池,并进行相关实验探究。回答下列问题:
I.实验准备
(1)稀浓度的测定。
①用的溶液滴定未知浓度的稀溶液,下列仪器需要用到的有________。
②下列操作可能造成测得溶液浓度偏高的有:________。
A.锥形瓶用待测液润洗 B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁 D.滴定终点读数时俯视
(2)在酸性条件下可溶解在中,反应的离子方程式为________________。
Ⅱ.实验探究
【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大。
【进行实验】
(3)利用下表所示装置进行实验1~4,记录数据。
装置 实验序号 烧杯中所加试剂 电压表读数
1 20.0 / 10.0
2 20.0 1.0 9.0
3 20.0 2.0
4 25.0 1.0 4.0
已知:本实验条件下,子对电压的影响可忽略。
①根据表中信息,补充数据:________。
②由实验2和4测得,可得出结论________________。
(4)由(3)中实验结果小组同学对“电压随减小而增大”可能原因,提出了以下两种猜想:
猜想1:酸性条件下,的氧化性随减小而增强。
猜想2:酸性条件下,的还原性随减小而增强。
为验证猜想,小组同学在(3)中实验1~4的基础上,利用下表装置进行实验5~7,并记录数据。
装置 实验序号 操作 电压表读数
5 直接测左边装置图中的电压
6 向________(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加溶液。
7 向另一侧烧杯中滴加溶液。
实验结果为:、________,说明猜想2不成立,猜想1成立。
【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、等因素有关。
【答案】(1) ①. DEG ②. AB
(2)
(3) ①. 8.0 ②. 其他条件相同时,H2O2溶液的浓度越大,其氧化性越强。
(4) ①. 右 ②.
【解析】
【分析】(3)(4)的装置中,Cu作负极,石墨作正极。
【小问1详解】
①酸碱中和滴定时需要使用的仪器有:酸式滴定管D、碱式滴定管E、锥形瓶G,故选DEG。
②A.锥形瓶用待测液润洗,使待测液实际体积增大,消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,A正确;
B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,需要一定量的标准液来填充原气泡的空间,使标准液计数偏大,测定结果偏高,B正确;
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁,对待测液中溶质物质的量没有影响,不影响滴定结果,C错误;
D.滴定终点读数时俯视,使读数偏小,则标准液体积偏小,滴定结果偏小,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
该反应中,Cu作还原剂,H2O2作氧化剂,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
①为了确保实验1、2、3中双氧水的浓度相同,混合后溶液总体积应相同,因此v1=8.0;
②根据题给信息,可得出的结论是:其他条件相同时,H2O2溶液的浓度越大,其氧化性越强;
【小问4详解】
要证明猜想2不成立,则应在左侧烧杯中加入溶液,测定结果为U5U7,而要证明猜想1成立,则应在右侧烧杯中加入溶液,测定结果应为U518. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(主要含,含有少量等元素)制备的流程如下:
已知:,,,。
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为________,的中心原子杂化方式为________________。
(2)为提高硫酸溶解菱锰矿速率,可采取的措施有________(举1例),溶解的化学方程式为________________。
(3)加入少量的作用是将氧化为,实际生产中不宜用替代,可能原因是________________。
(4)溶矿反应完成后恢复常温,观察到反应器中溶液呈红褐色浑浊状且测得其,此时________,用石灰乳调节至,除去的金属离子是________________。
(5)为了除去,加入少量溶液,生成的沉淀有________________。
(6)电解槽中阳极的电极反应式为________________。
(7)煅烧窑中生成反应的化学方程式为________________。
【答案】(1) ①. 3d54s2 ②. sp2
(2) ①. 粉碎菱锰矿(搅拌或者适当升温或者适当升高酸的浓度) ②. MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
(3)氧化后得到的Fe3+可以催化H2O2分解
(4) ①. ②. Al3+
(5)BaSO4、NiS
(6)Mn2++2H2O-2e-MnO2↓+4H+
(7)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【解析】
【分析】菱锰矿主要含有MnCO3,还含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素,硫酸溶矿MnCO3和稀硫酸反应生成硫酸锰,同时得到硫酸亚铁、硫酸镍、硫酸铝等盐,用二氧化锰把硫酸亚铁氧化为氢氧化铁沉淀除铁,加石灰乳调节至pH≈7生成氢氧化铝沉淀除铝,加BaS生成NiS除Ni,过滤,滤液中含有硫酸锰,电解硫酸锰溶液得到MnO2,煅烧窑中碳酸锂、二氧化锰反应生成LiMn2O4,据此回答。
【小问1详解】
①锰的原子序数为25号,所以价电子为3d54s2;
②的键为3,孤电子对为0,价层电子对为3,杂化方式为sp2;
【小问2详解】
①为提高硫酸溶解菱锰矿速率,可采取的措施有:粉碎菱锰矿(搅拌或者适当升温或者适当升高酸的浓度);
②溶解时的化学方程式MnCO3与硫酸反应,方程式为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑;
【小问3详解】
氧化后得到的Fe3+可以催化H2O2分解,所以实际生产中不宜用H2O2替代MnO2;
【小问4详解】
①溶矿反应完成后恢复常温,观察到反应器中溶液呈红褐色浑浊状且测得其pH=5,mol/L,mol/L;
②用石灰乳调节至 pH ≈ 7,溶液中铝离子浓度为mol/L,Al3+完全转化为氢氧化铝沉淀,除去的金属离子是Al3+。
【小问5详解】
为了除去Ni2+,加入少量BaS溶液,生成的沉淀有BaSO4、NiS;
【小问6详解】
由分析可知,在电解槽中发生的电解反应为电解硫酸锰溶液,在阳极得到二氧化锰、阴极得到氢气,反应的离子方程式为Mn2++2H2O-2e- MnO2↓+4H+;
【小问7详解】
煅烧窑中碳酸锂、二氧化锰反应生成LiMn2O4,化学方程式为2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
19. 近年来,随着聚酯工业的快速发展,Cl2的需求量和HCl的产出量也随之迅速增长。Deacon发明了直接氧化法(称作Deacon反应):。
用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
回答下列问题:
(1)传统上Deacon反应可通过如图所示的催化剂循环实现。
Deacon反应的△H=_______(用△H1和△H2表示)
(2)在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应,HCl、O2初始投料分别为4mol、1mol。实验测得HCl平衡转化率(α(HCl))随温度变化的曲线如图。
①下列说法能说明Deacon反应在此条件下到达平衡状态的有________。
A. B.H2O的质量分数不变
C.不变 D.不变
②Deacon反应的△H________0(填“>”、“=”或“<”,下同),A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)的大小关系是K(A)________ K(B)。
③Deacon反应在A点的平衡常数K=________。
④保持温度及投料比不变,提高HCl的平衡转化率的方法有________。(写出2种)
⑤若HCl、O2初始投料分别为5mol、1mol,画出相应α(HCl)-T曲线的示意图__________。
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
0 2.0 4.0 6.0 8.0
0 1.8 3.7 5.4 7.2
2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率为_______mol·min-1。
【答案】19. 2(△H1+△H2)
20. ①. BD ②. < ③. > ④. 80 ⑤. 及时移去Cl2、加压 ⑥.
21. 1.8×10-3
【解析】
【小问1详解】
从流程图中可以得出以下热化学方程式:
①2HCl(g)+CuO(s)=CuCl2(s)+H2O(g) △H1
②CuCl2(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2
利用盖斯定律,将[反应①+②]×2得,Deacon反应的△H=2(△H1+△H2)。
【小问2详解】
①A.不管反应是否达到平衡,都存在的关系,所以反应不一定达平衡状态,A不符合题意;
B.H2O的质量分数不变,则H2O的物质的量不变,反应达平衡状态,B符合题意;
C.HCl、O2的起始投入量之比等于化学计量数之比,则在任何反应阶段,都存在=4:1,反应不一定达平衡,C不符合题意;
D.=,温度一定时,K一定,不变,则表明温度不变时Q=K,反应达平衡状态,D符合题意;
故选BD。
②从图中可以看出,升高温度,Deacon反应的α(HCl)减小,平衡逆向移动,则△H<0;对于放热反应,温度越低,平衡常数越小,则A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)的大小关系是K(A)>K(B)。
③在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应,HCl、O2初始投料分别为4mol、1mol。实验测得HCl平衡转化率为80%,则可建立如下三段式:
A点的平衡常数K==80。
④保持温度及投料比不变,提高HCl的平衡转化率,可以采取改变压强和减少生成物浓度的方法,具体操作有:及时移去Cl2、加压。
⑤若HCl、O2初始投料分别为5mol、1mol,与HCl、O2初始投料分别为4mol、1mol的体系相比,相当于又加入了1molHCl,虽然平衡正向移动,但HCl的转化率降低,则相应α(HCl)-T曲线的示意图为。
【小问3详解】
2.0~6.0min内,氯气的物质的量从1.8×10-3mol增大到5.4×10-3mol,以氯气的物质的量变化表示的反应速率为=9.0×10-4mol·min-1,则以氯化氢表示的速率为1.8×10-3mol·min-1。
【点睛】判断平衡状态时,变量不变是平衡状态。
20. 我国硒储量居世界首位,硒广泛用于冶金、陶瓷、电子、太阳能等领域。工业上常将含硒废料处理得到亚硒酸()和硒酸(),进而制备单质硒。
(1)基态硒原子核外电子的空间运动状态有________种。
(2)甲硒醇()的熔沸点低于甲醇(),原因是________________。
(3)亚硒酸溶液中含硒微粒的分布系数与溶液的关系如图所示。(分布系数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)
①曲线表示的含硒微粒是________。
②,溶液________。
③向溶液中滴入氨水,由5.5增大到7.3的过程中,主要反应的离子方程式为________________,时,溶液中_______。
④在的酸性环境下,向溶液中通入制得单质的离子方程式为________________。
(4)可以用于测定粗硒中硒的含量,操作步骤如下:
I.用浓将样品中的氧化为;
II.用溶液还原为,同时生成;
III.以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定Ⅱ中生成的。
实验中准确称量粗硒样品,滴定中消耗的标准溶液。
①滴定终点的现象为________。
②粗硒样品中硒的质量分数为________。
【答案】(1)18 (2)甲醇()分子间可形成氢键,熔沸点较高,而甲硒醇()分子间无氢键,熔沸点低于甲醇()
(3) ①. ②. 1.5 ③. ④. 7:2 ⑤.
(4) ①. 滴入最后半滴标准液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 ②.
【解析】
【分析】(3)亚硒酸()溶液中存在电离平衡:、,随着pH增大,分布系数逐渐减小,分布系数先增大后减小,分布系数逐渐增大;
【小问1详解】
Se原子序数为34,核外电子排布:,有18种空间运动状态;
【小问2详解】
甲醇()分子间可形成氢键,熔沸点较高,而甲硒醇()分子间无氢键,熔沸点低于甲醇();
【小问3详解】
①根据分析可知曲线表示的含硒微粒是;
②根据pH=2.5交点可知,,当,,pH=1.5;
③向溶液中滴入氨水,由5.5增大到7.3的过程中,逐渐减少,逐渐增多,主要反应的离子方程式:;时,,根据电荷守恒:,根据图像,时,分布系数,分布系数,,溶液中;
④在的酸性环境下,向溶液中通入制得单质的离子方程式:;
【小问4详解】
①滴定终点的现象:滴入最后半滴标准液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复;
②、、,得关系:,,,质量分数:;
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