四川省眉山市彭山区第一中学2024-2025学年高二下学期开学考试化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份四川省眉山市彭山区第一中学2024-2025学年高二下学期开学考试化学试题(原卷版+解析版),共27页。试卷主要包含了请将答案正确填涂在答题卡上,5 Cr等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填涂在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 P:31 S:32 Cl:35.5 Cr:52Fe:56 Cu:64 Ag:108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(包括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. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨反应中采用高温
B. 用饱和食盐水除去中混有的HCl
C. 溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅
D. 在催化氧化成的反应中,常通入过量的空气
2. 汽车尾气净化器中发生的反应为,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应反应物的键能总和大于生成物的键能总和
C. 采用高温条件有利于提高平衡转化率
D. 该反应使用催化剂能加快反应速率的原因是降低了活化能,提高了活化分子百分数
3. 可以判断化学平衡一定发生移动的是
A. 增大压强B. 加入催化剂
C. 反应物转化率的改变D. 正、逆反应速率的改变
4. 一定量的稀硫酸与过量的锌粉反应时,为了减小反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向硫酸溶液中加入适量的
① ②固体 ③固体 ④溶液 ⑤固体 ⑥NaCl溶液
A ②④⑥B. ①③⑥C. ②③⑤D. ①②④⑤⑥
5. 下列反应可以自发进行但不能利用熵判据解释的是
A. NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)
B. Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)
C. 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)
D. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)
6. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 使酚酞变红的溶液中:
B. 澄清透明的溶液中:
C. 使的溶液中:
D. 由水电离的的溶液中:
7. 下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
8. 下列事实对应的电极反应式或离子方程式书写错误的是
A. 硫化氢在水中电离:
B. 酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:
C. 铁在潮湿空气中生成红褐色铁锈,其负极的电极反应式为:
D. 除锅炉水垢先用Na2CO3溶液处理:
9. 化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布。E在地壳中含量最多,Y的基态原子p轨道半充满,Y和M同族且原子半径M更大。X与M同周期,X的基态原子最外层电子排布式为,下列说法正确的是
A. 元素电负性:B. 简单氢化物稳定性:
C. 第一电离能:D. 元素之间只能形成共价化合物
10. 关于下列电化学装置的说法正确的是
A. 装置①的粗铜应与电源正极相连,精炼过程中两极质量的改变量相等
B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连,电镀过程中溶液的浓度保持不变
C. 装置的钢闸门应与电源负极相连,属于“牺牲阳极的阴极保护法”
D. 装置④中靠近铜丝处出现红色,靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色
11. 许多化学反应都是在水溶液中进行。下列说法正确的是
A. 常温下,的溶液中氢离子物质的量为0.2ml
B. 的盐酸溶液中氢离子浓度是的盐酸溶液中的2倍
C. 加水稀释氨水,数目增多,数目减少,因此增大
D. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,前者所需氢氧化钠的物质的量多
12. 已知反应式:mX(g)+nY(?)pQ(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3ml/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的,c(X)=0.5ml/L,下列说法正确的是
A. 反应向正方向移动B. Y可能是固体或液体
C. 化学计量数n>mD. Z的体积分数减小
13. 已知。如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
B. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
C. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
D. 步骤③中使用催化剂不会改变反应的
14. 25°C,向20 mL 0.1 ml·L-1的H3PO2溶液中滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液(滴定过程中溶液温度保持不变),滴定曲线如图1,含磷物种浓度所占分数(δ)随pH变化关系如图2,则下列说法错误的是
A. 水的电离程度按A、B、C、D、E顺序先增大后减小,其中D点最大
B. B点溶液中存在关系: 2c(H+)+c(H3PO2) =2c(OH-)+c(H2PO)
C. 图2中的a点对应为图1中的B点,根据a点可知H3PO2电离常数Ka=10-5
D. D点时,溶液中微粒浓度大小关系为:c(Na+)>c(H2PO)>c(OH-)>c(H+)
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共4小题,除标注外,每空2分,共58分。
15. 、、、、是原子序数依次增大的五种短周期元素,其元素性质或原子结构如表。
(1)元素处于元素周期表中的_______区(填“”或“”),元素W第一电离能低于同周期左边相邻元素元素的原因是:_______,的第一电离能_______同周期相邻元素(填“高于”、“低于”或“等于”)。
(2)W、X、Y的离子半径由大到小顺序为_______(填元素符号)。
(3)W、和元素的电负性由大到小顺序是_______(填元素符号)。
(4)W、Z的简单氢化物稳定性更强的是_______(填化学式)。
(5)M的价层电子轨道表示式为:_______。含有M的钾盐溶液呈橙色,能自发生成黄色离子的离子方程式为:_______。
16. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为_______。
(2)某小组测得Cu浸取率随H2O2浓度影响的变化曲线如图。
①由图可知浸取Cu的H2O2的最佳浓度范围为_______。
②由图中的a点分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到氧化辉铜矿的作用,反应的离子方程式为_______。
(3)①“除铁”步骤调pH可加入适宜试剂_______(填编号)。
A.HCl B.CuO C.Ca(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
②常温下,“过滤”后的滤液中(Cu2+)=0.55ml/L,则“除铁”步骤调pH应小于_______(常温下,Ksp[Cu(OH)2]=,lg2=0.3))。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品5.0g,加适量硫酸,再加100mL水,加热溶解,冷却后配成250mL溶液。量取配成的25.00mL溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的pH在3~4之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用0.10ml/L的Na2S2O3溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入1mL淀粉溶液做指示剂,继续滴入Na2S2O3溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。已知:,。
①判断滴定到达终点的现象是_______。
②装Na2S2O3溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③根据表中数据计算实验小组制得的碱式碳酸铜的纯度为_______。
17. 按要求回答下列问题。
(1)25℃时,部分物质电离平衡常数如表所示。
①25℃时,NaHSO3的水解平衡常数Kh=_______,溶液显_______性。
②若向氨水中加入稀硫酸至恰好中和,所得溶液pH_______(填“>”“=”或“<”)7,用离子方程式表示其原因:_______。若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7,此时溶液中的,则_______。
③相同温度下,等pH的①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③Na2SO3溶液,三种溶液的物质的量浓度由大到小排序为_______。
(2)常温下,在如图所示的装置中,若通直流电5min时,铜电极质量增加4.32g。
试回答下列问题。
①电源中X电极为直流电源的_______极。
②写出A开始阶段的总反应的离子方程式:_______。
③通电5min时,B中共收集448mL(标准状况下)气体,要使B烧杯中溶液恢复到和电解前一样,则需要加入的物质是_______。
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.H2O
④若A中KCl足量,电解后溶液的体积是400mL,则电解后溶液的pH为_______。
18. 据报道,CH4也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2,然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。
已知:①甲烷的燃烧热为;
②;
③;
回答下列问题:
(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)常温下,CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),其反应热ΔH=_______,若在恒温恒容条件下,增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量),反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”),CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。
(3)若已知以下两个反应的平衡常数分别为:;。则的平衡常数为_______(用K1、K2表示)。
(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下。
①将CO2转化为CO(NH2)2,其原理为:,若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号)。
A.断裂3mlN-H键的同时断裂2mlO-H键
B.NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等
C.混合气体平均相对分子质量不再发生改变
D.体系的压强不再发生改变
②将CH4纯化后制作成燃料电池,则在碱性条件下,该燃料电池工作时负极的电极反应式为___。
(5)研究发现,CO2和H2在催化剂作用下可以按照不同的计量数之比进行反应。其原理如下:①;②。向体积恒定的容器中通入一定量的CO2和H2发生反应,温度升高,则平衡时CH3OH的平衡浓度_______(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不发生改变”)。若在反应过程中,随着温度的升高,持续监测CH3OH与CO的浓度比,测得的数据先增大后减小,其先增大的原因可能是_______。
2026届高二(下)期入学考试化学试题
考试时间75分钟,总分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填涂在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 P:31 S:32 Cl:35.5 Cr:52Fe:56 Cu:64 Ag:108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(包括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. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨反应中采用高温
B. 用饱和食盐水除去中混有的HCl
C. 溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅
D. 在催化氧化成的反应中,常通入过量的空气
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成氨反应 ΔH=-92.4kJ/ml,升高温度,平衡逆向移动,不能用勒夏特列原理解释工业上采用高温条件合成氨,A符合题意;
B.,饱和食盐水中Cl-使平衡逆向移动,可抑制氯气溶于水,减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.溶液中存在平衡,加入铁粉后,发生反应,铁离子浓度减小,平衡正向移动,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.在SO2催化氧化成SO3反应中,通入过量的空气,增加了氧气浓度,平衡正向移动,可以增大二氧化硫的转化率和三氧化硫的产率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选A。
2. 汽车尾气净化器中发生的反应为,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应反应物的键能总和大于生成物的键能总和
C. 采用高温条件有利于提高平衡转化率
D. 该反应使用催化剂能加快反应速率的原因是降低了活化能,提高了活化分子百分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应正向为气体分子总数减小的反应,即正向熵减,,A错误;
B.该反应为放热反应,即反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B错误;
C.该反应为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,不利于提高平衡转化率,C错误;
D.该反应使用催化剂能降低了活化能,提高了活化分子百分数,使活化分子浓度增大,过而加快反应速率,D正确;
故选D。
3. 可以判断化学平衡一定发生移动的是
A. 增大压强B. 加入催化剂
C. 反应物转化率的改变D. 正、逆反应速率的改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.对反应前后气体体积不变的反应,增大压强,正、逆反应速率都同等程度的改变,平衡不移动,A错误;
B.使用合适的催化剂,正、逆反应速率都同等程度的改变,平衡不移动,B错误;
C.反应物的转化率改变,则化学平衡一定发生移动,C正确;
D.若正、逆反应速率都同等程度的改变,平衡不移动,D错误;
故选C。
4. 一定量的稀硫酸与过量的锌粉反应时,为了减小反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向硫酸溶液中加入适量的
① ②固体 ③固体 ④溶液 ⑤固体 ⑥NaCl溶液
A. ②④⑥B. ①③⑥C. ②③⑤D. ①②④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①加入,硫酸浓度减小,反应速率减小,但的物质的量不变,故不影响生成氢气的总量,①符合题意;
②加入固体,与Zn反应生成Cu单质并覆盖在Zn表面,形成Zn-Cu原电池,反应速率增大,②不符合题意;
③加入固体,H+与CH3COO-结合成,是弱酸,反应速率减小,③符合题意;
④加入溶液,H+与形成硝酸,硝酸与Zn反应会生成NO,影响生成氢气的总量,④不符合题意;
⑤加入固体,H+与反应生成CO2,影响生成氢气的总量,⑤不符合题意;
⑥加入NaCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小,但的物质的量不变,故不影响生成氢气的总量,⑥符合题意;
故①③⑥符合题意,选B项。
5. 下列反应可以自发进行但不能利用熵判据解释的是
A. NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)
B. Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)
C. 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)
D. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)
【答案】C
【解析】
【分析】自发进行根据 判断
【详解】A.为熵增反应,而且可以自发进行,能用熵判据来解释,A错误;
B.为熵增反应,而且可以自发进行,能用熵判据来解释,B错误;
C.为熵减反应,但可以自发进行,不能利用熵判据解释,C正确;
D.为熵增反应,而且可以自发进行,能用熵判据来解释,D正确;
故选C。
6. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 使酚酞变红的溶液中:
B. 澄清透明的溶液中:
C. 使的溶液中:
D. 由水电离的的溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.使酚酞变红的溶液呈碱性,存在OH-,OH-与反应生成碳酸根离子,不能大量共存,故A不选;
B.澄清透明溶液中该组离子彼此不发生反应,可以大量共存,故B选;
C.,即c(H+)=,溶液呈酸性,能发生氧化还原反应不能大量共存,故C不选;
D.由水电离的,可知水的电离被抑制,溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,若为酸溶液不能大量共存,若为碱溶液不能大量共存,故D不选;
故选:B。
7. 下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.长颈漏斗会使锌与稀硫酸反应生成的氢气逸出,无法测定氢气的体积,则题给装置无法达到测定锌与稀硫酸反应的速率的实验目的,故A错误;
B.由图可知,两份溶液的温度和浓度都不同,则不能探究温度对反应速率的影响,故B错误;
C.滴定管应该选择碱式滴定管,故C错误;
D.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮浓度增大,混合气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅,则题给装置无法达到探究温度对化学平衡的影响的实验目的,故D正确;
故选D。
8. 下列事实对应的电极反应式或离子方程式书写错误的是
A. 硫化氢在水中电离:
B. 酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:
C. 铁在潮湿空气中生成红褐色铁锈,其负极的电极反应式为:
D. 除锅炉水垢先用Na2CO3溶液处理:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫化氢在水分子作用下第一步电离生成H+,被水分子结合生成H3O+和HS−,A正确;
B.醋酸钠溶液滴加酚酞显红色:,B正确;
C.铁在潮湿空气中生成红褐色的铁锈,其负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,C错误;
D.锅炉水垢先用Na2CO3溶液处理使硫酸钙转化为更难溶的、易溶于酸的碳酸钙,离子反应式为,D正确;
故选C。
9. 化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布。E在地壳中含量最多,Y的基态原子p轨道半充满,Y和M同族且原子半径M更大。X与M同周期,X的基态原子最外层电子排布式为,下列说法正确的是
A. 元素电负性:B. 简单氢化物稳定性:
C. 第一电离能:D. 元素之间只能形成共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多,E为O元素;Y的基态原子价层p轨道半充满,所以可能为N或P,Y和M同族,且M的原子半径更大,所以Y为N元素,M为P元素;根据X与M同周期,可知X在第三周期,X的基态原子价层电子排布式为,所以n=3,X为Mg元素;根据化合价之和为零,以及综合以上可知,Z为H元素、M为P元素、X为Mg元素、E为O元素、Y为N元素。
【详解】A.同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大,因此元素电负性:,故A错误;
B.同周期主族元素从左往右非金属逐渐增大,同主族元素从上往下,非金属性逐渐减弱,非金属性越强则气态氢化物越稳定,非金属性:,简单氢化物稳定性:,故B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,第ⅡA族和第ⅤA族的第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,故C正确;
D.Z为H元素、E为O元素、Y为N元素,形成的如NH4NO3为离子化合物,故D错误;
故答案选C。
10. 关于下列电化学装置的说法正确的是
A. 装置①的粗铜应与电源正极相连,精炼过程中两极质量的改变量相等
B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连,电镀过程中溶液的浓度保持不变
C. 装置的钢闸门应与电源负极相连,属于“牺牲阳极的阴极保护法”
D. 装置④中靠近铜丝处出现红色,靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①的粗铜应与电源正极相连,阳极除了铜失去电子外,比铜活泼的锌铁等金属也失去电子,而阴极是铜离子得到电子变为铜单质,因此精炼过程中两极质量的改变量不一定相等,故A错误;
B.装置②的待镀铁制品应与电源负极相连,铜连接电源正极,阳极是铜失去电子变为铜离子,阴极是铜离子得到电子变为铜单质,则电镀过程中溶液的浓度保持不变,故B错误;
C.装置的钢闸门应与电源负极相连,属于“外加电流的阴极保护法”,故C错误;
D.装置④铁是负极,铜是正极,铜电极上是水中氢离子得到电子变为氢气,剩余氢氧根,因此靠近铜丝处出现红色,铁失去电子变为亚铁离子,亚铁离子和铁氰化钾反应生成蓝色沉淀,因此看见靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色,故D正确;
综上所述,答案为D。
11. 许多化学反应都是在水溶液中进行。下列说法正确的是
A. 常温下,的溶液中氢离子物质的量为0.2ml
B. 的盐酸溶液中氢离子浓度是的盐酸溶液中的2倍
C. 加水稀释氨水,数目增多,数目减少,因此增大
D. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,前者所需氢氧化钠的物质的量多
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,1L pH=1的H2SO4溶液中氢离子物质的量为1L×0.1ml/L=0.1ml,A错误;
B.pH=1的盐酸溶液中氢离子浓度是pH=2的盐酸溶液中的0.1ml/L÷0.01ml/L=10倍,B错误;
C.加水稀释氨水,促进一水合氨电离,数目增多,NH3·H2O数目减少,增大,C正确;
D.等体积、等pH盐酸和醋酸,醋酸为弱酸,其浓度大于盐酸,则醋酸溶液中溶质的物质的量大于盐酸,醋酸所需氢氧化钠的物质的量多,D错误;
故选:C
12. 已知反应式:mX(g)+nY(?)pQ(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3ml/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的,c(X)=0.5ml/L,下列说法正确的是
A. 反应向正方向移动B. Y可能是固体或液体
C. 化学计量数n>mD. Z的体积分数减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.已知反应达平衡时c(X)=0.3ml/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的,如果化学平衡不移动,c(X)=0.6ml/L,但是题中说c(X)=0.5ml/L说明加压后化学平衡向正向移动了,A正确;
B.结合题意可知正反应是气体总体积减少的反应,如果y为固体或液体,则必须满足m>2m,显然不可能成立。所以有只能是气体,B错误;
C.要满足m+n>2m,所以n>m,C正确;
D.根据题意化学平衡向右移动,Z的体积分数是增大的,D错误;
故选AC;
13. 已知。如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
A. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
B. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
C. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
D. 步骤③中使用催化剂不会改变反应的
【答案】A
【解析】
【分析】氮气和氢气经步骤①干燥净化除去杂质,再经过加压催化制取氨气,经步骤④将氨气液化分离出来可提高转化率,剩余氮气和氢气循环使用既可提高原料利用率也可以增大反应物浓度,提高反应速率
【详解】A.步骤③催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,合成氨反应为放热反应,高温不利于平衡正向移动,所以不能提高平衡转化率;步骤④液化分离出,可以使平衡正向移动,有利于提高原料的平衡转化率;步骤⑤的循环再利用有利于提高原料的平衡转化率:所以步骤④、⑤有利于提高原料的转化率,步骤③不能,A错误;
B.步骤①中“净化”是除去杂质,以防止催化剂中毒,B正确;
C.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,C正确;
D.反应热与反应途径无关,只与反应的始态和终态有关,故使用催化剂不会改变反应的,故D正确;
故选A。
14. 25°C,向20 mL 0.1 ml·L-1的H3PO2溶液中滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液(滴定过程中溶液温度保持不变),滴定曲线如图1,含磷物种浓度所占分数(δ)随pH变化关系如图2,则下列说法错误的是
A. 水的电离程度按A、B、C、D、E顺序先增大后减小,其中D点最大
B. B点溶液中存在关系: 2c(H+)+c(H3PO2) =2c(OH-)+c(H2PO)
C. 图2中的a点对应为图1中的B点,根据a点可知H3PO2电离常数Ka=10-5
D. D点时,溶液中微粒浓度大小关系为:c(Na+)>c(H2PO)>c(OH-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示可知H3PO2是一元弱酸。未滴加NaOH溶液时,酸H3PO2电离产生H+,对水的电离平衡起抑制作用,随着NaOH滴入,H3PO2电离产生H+不断被中和,对水的电离平衡的抑制作用逐渐减小,水电离程度逐渐增大,当加入NaOH溶液至20 mL时的D点时,H3PO2与NaOH恰好中和生成NaH2PO2,这时水电离程度比A、B、C点都大,后来NaOH溶液过量,NaOH电离产生的OH-对水电离平衡起抑制作用,使水电离程度又逐渐减小,因此水的电离程度按A、B、C、D、E顺序先增大后减小,其中D点最大,A正确;
B.B点溶液中溶质NaH2PO2和H3PO2 等物质的量浓度的混合溶液,存在电荷守恒关系:①c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO),也存在物料守恒:②2c(Na+)=c(H3PO2)+c(H2PO),①×2-②整理可得到:2c(H+)+c(H3PO2)=2c(OH-)+c(H2PO),B正确;
C.20 mL 0.1 ml/L的H3PO2溶液中滴加0.1ml/L的NaOH溶液10 mL,得到等浓度的H2PO和H3PO2,根据图2,H2PO和H3PO2含磷物种浓度所占分数(δ)相等的是a点,所以a点此时即为B点,Ka=,C正确;
D.D点是20 mL 0.1 ml/L的H3PO2溶液中滴加0.1 ml/L的NaOH溶液20 mL,二者恰好完全反应,得到的是NaH2PO2,溶液显示碱性,H2PO部分水解产生H3PO2,水解离子方程式为H2PO+H2OH3PO2+OH-,Kh=;根据图1可知D点溶液中c(OH-)=10-9 ml.L,所以c(H2PO)=c(H3PO2),同时溶液中还存在水电离产生的OH-,故c(OH-)>c(H2PO),则D点溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(OH-)>c(H2PO)>c(H+),D错误;
故合理选项是D。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共4小题,除标注外,每空2分,共58分。
15. 、、、、是原子序数依次增大的五种短周期元素,其元素性质或原子结构如表。
(1)元素处于元素周期表中的_______区(填“”或“”),元素W第一电离能低于同周期左边相邻元素元素的原因是:_______,的第一电离能_______同周期相邻元素(填“高于”、“低于”或“等于”)。
(2)W、X、Y的离子半径由大到小顺序为_______(填元素符号)。
(3)W、和元素的电负性由大到小顺序是_______(填元素符号)。
(4)W、Z的简单氢化物稳定性更强的是_______(填化学式)。
(5)M的价层电子轨道表示式为:_______。含有M的钾盐溶液呈橙色,能自发生成黄色离子的离子方程式为:_______。
【答案】(1) ①. s ②. N失去的是2p3上的电子,O失去的是2p4上的电子,2p3半充满,较稳定,故N第一电离能更高 ③. 高于
(2)
(3)
(4)H2O (5) ①. ②.
【解析】
【分析】、、、、是原子序数依次增大的五种短周期元素,W原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,W原子的核外电子排布式可能为1s22s22p4、1s22s22p63s2,但W的第一电离能低于同周期相邻元素,W为O;X在同周期元素中,原子半径最大,X为Na;Y的电离能I3≫I2,Y原子的最外层有2个电子,Y为Mg;Z的原子序数大于Y,Z的价电子中3s能级一定排有2个电子,Z的价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,Z的价电子排布为3s23p2,Z为Si;R只有两个不成对电子,R为S;所属周期中,M原子的未成对电子数最多,M为第四周期的Cr。
【小问1详解】
X为Na,基态Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,Na处于元素周期表中的s区;N失去的是2p3上的电子,O失去的是2p4上的电子,2p3半充满,较稳定,故O的第一电离能大于同周期左边相邻元素。Y的元素符号为Mg,基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,3s能级全充满、3p能级全空,较稳定,故Mg的第一电离能高于同周期相邻元素。
【小问2详解】
的核外电子数相同,核电荷数越大离子的半径越小,故有。
【小问3详解】
同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则W、Z、R的电负性由大到小的顺序为;
【小问4详解】
非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,故H2O的稳定性更强;
【小问5详解】
Cr的价电子为3d54s1,轨道表示式为;含Cr的呈现橙色的为重铬酸钾,黄色的为铬酸钾,故转化为。
16. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含SiO2及少量Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜,工业流程如下:
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为_______。
(2)某小组测得Cu浸取率随H2O2浓度影响的变化曲线如图。
①由图可知浸取Cu的H2O2的最佳浓度范围为_______。
②由图中的a点分析,浸取时Fe2(SO4)3也起到氧化辉铜矿的作用,反应的离子方程式为_______。
(3)①“除铁”步骤调pH可加入适宜试剂_______(填编号)。
A.HCl B.CuO C.Ca(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
②常温下,“过滤”后的滤液中(Cu2+)=0.55ml/L,则“除铁”步骤调pH应小于_______(常温下,Ksp[Cu(OH)2]=,lg2=0.3))。
(4)某实验小组为测定碱式碳酸铜的纯度,取制得的碱式碳酸铜产品5.0g,加适量硫酸,再加100mL水,加热溶解,冷却后配成250mL溶液。量取配成的25.00mL溶液于碘量瓶中,加入适量缓冲溶液控制溶液的pH在3~4之间,以及过量的碘化钾,摇匀,于暗处放置5分钟。用0.10ml/L的Na2S2O3溶液进行滴定,至临近滴定终点时再加入1mL淀粉溶液做指示剂,继续滴入Na2S2O3溶液至滴定终点。平行测定3次,实验数据如下表所示。已知:,。
①判断滴定到达终点的现象是_______。
②装Na2S2O3溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③根据表中数据计算实验小组制得碱式碳酸铜的纯度为_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. BD ②. 4.3
(4) ①. 当滴入最后半滴溶液时,溶液蓝色变为无色,且半分钟内不变色 ②. 偏高 ③. 44.4%
【解析】
【分析】辉铜矿主要成分为,含及少量,用Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸、双氧水浸取,被氧化为Cu2+、S,过滤,滤液中含有Cu2+、Fe3+,调节pH生成Fe(OH)3沉淀除铁,滤液中加NH4HCO3溶液生成沉淀。
【小问1详解】
铜为第29号元素,因此基态Cu原子的价电子排布式为:。
【小问2详解】
①由图可知,浓度为0.1~0.2ml/L 时,铜浸取率高,故适宜的浓度范围为:;
②由图中的a点分析,浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用,被Fe3+氧化为Cu2+、S,该反应的离子方程式为。
【小问3详解】
①“除铁”步骤是除硫酸铜中的Fe3+,为不引入杂质,调pH可加入试剂可以是CuO、,故答案选BD;
②常温下,“过滤”后的滤液中,ml∙L-1,此时,则,则“除铁”步骤调pH应小于4.3。
【小问4详解】
①I2能使淀粉变蓝,滴定终点时,I2完全消耗,判断滴定到达终点的现象是:滴入最后半滴溶液时,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;
②装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液体积偏大,则测定结果偏高;
③根据表格数据,三次消耗溶液的体积分别为:19.99mL、20.01mL、17.98mL;第3次实验超出正常误差范围,舍去不用,第1次、第2次实验平均消耗溶液的体积为20.00mL,根据,得滴定关系式,所以的纯度为。
17. 按要求回答下列问题。
(1)25℃时,部分物质电离平衡常数如表所示。
①25℃时,NaHSO3的水解平衡常数Kh=_______,溶液显_______性。
②若向氨水中加入稀硫酸至恰好中和,所得溶液的pH_______(填“>”“=”或“<”)7,用离子方程式表示其原因:_______。若向氨水中加入稀硫酸至溶液pH=7,此时溶液中的,则_______。
③相同温度下,等pH的①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③Na2SO3溶液,三种溶液的物质的量浓度由大到小排序为_______。
(2)常温下,在如图所示的装置中,若通直流电5min时,铜电极质量增加4.32g。
试回答下列问题。
①电源中X电极为直流电源的_______极。
②写出A开始阶段的总反应的离子方程式:_______。
③通电5min时,B中共收集448mL(标准状况下)气体,要使B烧杯中溶液恢复到和电解前一样,则需要加入的物质是_______。
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.H2O
④若A中KCl足量,电解后溶液的体积是400mL,则电解后溶液的pH为_______。
【答案】(1) ①. ②. 酸 ③. < ④. ⑤. ⑥. ①>③>②
(2) ①. 负 ②. ③. C ④. 13
【解析】
【分析】由铜电极的质量增加,则Cu电极为阴极,从左到右六个电极名称分别是阴极、阳极、阴极、阳极、阴极、阳极,属于三个串联的电解池,根据电解池原理进一步分析解答。
【小问1详解】
①NaHSO3属于弱酸的酸式盐,存在水解平衡,水解的离子方程式为:HSO+H2OH2SO3+OH-,水解平衡常数Kh= ===10-12ml/L;亚硫酸的二级电离常数为6.0×10-8,则电离大于水解,溶液显酸性,答案为:;酸;
②硫酸和氨水反应生成硫酸铵和水,硫酸铵是强酸弱碱盐水解而使其溶液呈酸性,溶液pH②;
【小问2详解】
①三个装置是串联的电解池。C装置中电解AgNO3溶液时,Ag+在阴极发生还原反应变为Ag,所以质量增加的铜电极是阴极,则银电极是阳极,Y是正极,X是负极,
故答案为负;
②A中开始阶段发生的反应为电解氯化钾溶液,离子方程式为:,故答案为;
③通电5min后,B中共收集448mL气体(标准状况),即气体物质的量为0.02ml,B中阳极生成氧气,C中有4.32gAg生成,生成Ag的物质的量为0.04ml,根据关系式4Ag~O2,得到n(O2)=0.01ml,则阴极得到氢气为0.01ml,再根据得失电子守恒,阴极生成n(Cu)= =0.01ml,综上所述电解过程中得到0.01ml Cu、0.01ml H2、0.01ml O2,若要使B装置溶液要恢复到电解前的状态,需要加入的物质以及相应的物质的量与电解过程中得到的物质反应相当,
A.没有加入氢元素,故A不选;
B.没有加入氢元素,故B不选;
C.结合分析,符合题意,故C选;
D.没有铜元素,故D不选;
综上所述,答案为:C。
④A中Cl-在阳极失去电子生成Cl2,H2O在阴极得到电子生成H2,电极方程式为:,C中有4.32gAg生成,则整个装置转移=0.04ml电子,则生成n(OH-)=0.04ml,若A中KCl足量且溶液的体积也是400mL,则c(OH-)=0.1ml/L,溶液中c(H+)=10-13ml/L,溶液的pH=13。
18. 据报道,CH4也是一种温室气体,对环境的影响是相同条件下CO2的40倍。研究CH4和CO2的转化技术对环境改善有着积极的意义。一个比较好的思路是,首先两者在一定条件下反应转化为CO和H2,然后再将CO和H2反应转化为CH3OH。
已知:①甲烷的燃烧热为;
②;
③;
回答下列问题:
(1)写出符合甲烷燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)常温下,CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),其反应热ΔH=_______,若在恒温恒容条件下,增大起始CO2的体积分数(增加CO2的用量),反应速率_______(填“增大”“减小”或“不变”),CO2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”)。
(3)若已知以下两个反应的平衡常数分别为:;。则的平衡常数为_______(用K1、K2表示)。
(4)有人提出分开处理温室气体的思路如下。
①将CO2转化为CO(NH2)2,其原理为:,若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法能说明该反应已达到平衡的有_______(填标号)。
A.断裂3mlN-H键的同时断裂2mlO-H键
B.NH3、CO2、H2O的物质的量恰好相等
C.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
D.体系的压强不再发生改变
②将CH4纯化后制作成燃料电池,则在碱性条件下,该燃料电池工作时负极的电极反应式为___。
(5)研究发现,CO2和H2在催化剂作用下可以按照不同的计量数之比进行反应。其原理如下:①;②。向体积恒定的容器中通入一定量的CO2和H2发生反应,温度升高,则平衡时CH3OH的平衡浓度_______(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不发生改变”)。若在反应过程中,随着温度的升高,持续监测CH3OH与CO的浓度比,测得的数据先增大后减小,其先增大的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 增大 ③. 降低
(3)
(4) ①. CD ②.
(5) ①. 逐渐减小 ②. 在相对较低温度范围内,随着温度升高,反应①的催化剂活性逐渐增大,反应速率增大较显著(或“在相对较低温度范围内,随温度升高,反应①的选择性逐渐增大”)(或,反应未达到平衡,反应①的反应速率大于反应②,故生成的甲醇)更多
【解析】
【小问1详解】
甲烷的燃烧热为,则甲烷燃烧热的热化学方程式为: ;
【小问2详解】
① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律可知可由①-2×②-2×③得到,则=-2×()-2×()=+247.3;在恒温恒容条件下,增大起始的体积分数(增加的用量),反应速率增大,而的转化率降低;
【小问3详解】
①CO2(g)+CH4(g)2H2(g)+2CO(g) K1,②CO(g)+2H₂(g)CH3OH (g) K2,盖斯定律计算①+②2得到CO2(g)+2H2(g)+CH4(g)2CH3OH (g),反应的平衡常数为。
【小问4详解】
①A.断裂键同时断裂键反应达到平衡状态,断裂键同时断裂键反应逆向进行,故A错误;
B.、、的物质的量恰好相等,与起始量和变化量有关,不能证明反应达到平衡状态,故B错误;
C.混合气体的平均相对分子质量为变量,故平均相对分子质量不变时反应达到了平衡,故C正确;
D.该反应正向气体分子数减小,随反应正向进行,体系内压强逐渐减小,当体系的压强不再发生改变,反应达到平衡状态,故D正确;
故选:CD。
②甲烷燃料电池中甲烷作负极,失去电子,在碱性溶液中生成碳酸根,故为。
【小问5详解】
向体积恒定的容器中通入一定量的和发生反应,温度升高,反 应①逆向进行,反应②正向进行,则平衡时CH3OH的平衡浓度逐渐减小;若在反应过程中,随着温度的升高,持续监测 CH3OH与CO的浓度比,测得的数据先增大后减小,其先增大 的原因可能是在相对较低温度范围内,随温度升高,反应①催化剂活性逐渐增大,反应速率增大较显著。
A.测定锌与稀硫酸反应的速率
B.探究温度对反应速率的影响
C.测定盐酸的浓度
D.探究温度对化学平衡影响
元素
元素性质或原子结构
原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能低于同周期相邻元素
在同周期元素中,原子半径最大
电离能()数据:;;;……
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
与Z同周期,只有两个未成对电子
M
所属周期中,M原子的未成对电子数最多
实验编号
滴定前Na2S2O3溶液的体积读数
滴定后Na2S2O3溶液的体积读数
1
0.10
20.09
2
1.20
21.21
3
2.50
20.48
化学式
CH3COOH
NH3·H2O
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
175×10-5
1.8×10-5
K1=4.5×10-7;K2=4.7×10-11
K1=1×10-2;K2=6.0×10-8
A.测定锌与稀硫酸反应的速率
B.探究温度对反应速率的影响
C.测定盐酸的浓度
D.探究温度对化学平衡的影响
元素
元素性质或原子结构
原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能低于同周期相邻元素
在同周期元素中,原子半径最大
电离能()数据:;;;……
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
与Z同周期,只有两个未成对电子
M
所属周期中,M原子的未成对电子数最多
实验编号
滴定前Na2S2O3溶液的体积读数
滴定后Na2S2O3溶液的体积读数
1
0.10
20.09
2
1.20
21.21
3
2.50
20.48
化学式
CH3COOH
NH3·H2O
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
1.75×10-5
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K1=4.5×10-7;K2=4.7×10-11
K1=1×10-2;K2=6.0×10-8
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