安徽省合肥市第六重点中学2022-2023学年高二下学期3月段考化学试题（解析版）

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高二三月份学情调研化学试题
可能用到的相对原子质量：S32 Ba137 Ag108
一、单项选择(从每题所给的4个选项中选出1个最佳选项，每题3分，共30分)
1. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
B. 500℃、30MPa下，将0.5mol(g)和1.5mol(g)置于密闭容器中充分反应生成(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为
C. 增大反应物浓度，活化分子百分数增加大，单位时间内有效碰撞次数增多
D. 已知 ， ，则ab
C. 简单氢化物的相对分子质量：b>c>a D. 对应氧化物的水化物的酸性强弱：a>c>b
【答案】C
【解析】
【分析】同主族元素从上到下第一电离能减小，P元素3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si第一电离能最小，由题图可知，c为Si元素。P原子第四电离能为失去3s2能级中的1个电子，与第三电离能相差较大，可知b为P元素、a为C元素。
【详解】A．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，故Si的电负性最小，A项错误；
B．Si的非金属性最弱，非金属性越强，简单氢化物越稳定，故SiH4的稳定性最差，B项错误；
C．相对分子质量：PH3>SiH4>CH4，C项正确；
D．H3PO4为中强酸，H2CO3和H2SiO3为弱酸，对应氧化物的水化物的酸性强弱：H3PO4>H2CO3>H2SiO3，D项错误。
答案选C。
三、填空题(共4大题，54分)
15. 铁在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。
（1）高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有：
反应
(kJ/mol)
K
ⅰ．
+489

ⅱ．
X

ⅲ．
+172

试计算，______，、与之间的关系为______。
（2）℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的和C，发生反应ⅰ，反应达到平衡后，在时刻，改变某条件，随时间(t)的变化关系如图1所示，则时刻改变的条件可能是______(填写字母)。
a．保持温度不变，加少量铁粉 b．保持体积不变，升高温度
c．保持体积不变，加少量碳粉 d．保持体积不变，增大CO浓度

（3）在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(p kPa)加入1 mol 与足量的碳，发生反应ⅲ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。

①T℃时，若向平衡体系中再充入一定量按的混合气体，平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数为______kPa。[气体分压()=气体总压(p)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作]
【答案】（1） ①. －27 ②. K2·K
（2）d （3） ①. 正向 ②. 23.04p
【解析】
【小问1详解】
已知：
ⅰ． ΔH1＝+489 kJ/mol ⅲ． ΔH3＝+172 kJ/mol
依据盖斯定律反应ii可由i－3×iii得到，所以反应ii的焓变ΔH2=489 kJ/mol－3×172 kJ/mol＝－27kJ/mol，根据多重平衡规则，K1、K2与K3之间的关系为K1=K2·K；
【小问2详解】
a．保持温度不变，加少量铁粉，铁粉是固体，对逆反应速率和化学平衡无影响，a不选；
b．保持体积不变，升高温度，化学反应速率加快，平衡正向移动，再次达到平衡时逆反应速率不能回到原平衡状态，b不选；
c．保持体积不变，加少量碳粉，碳粉是固体，对逆反应速率和化学平衡无影响，c不选；
d．保持体积不变，增大CO浓度，逆反应速率增大，温度保持不变，化学平衡常数不变，最终逆反应速率不变，d选，
故答案为d；
【小问3详解】
①根据图像可知T℃平衡时一氧化碳和二氧化碳的体积分数相同，若向平衡体系中再充入一定量按的混合气体，由于此时，所以平衡正向移动；
②925℃时，CO的体积分数为96%，则p（CO2）=4%p=0.04p，p（CO）=96%p=0.96p，所以分压平衡常数为。
16. BaS是一种重要的无机合成中间体，可溶于水，可通过重晶石(主要成分，含有少量等杂质)制备得到。工业常以软锰矿(主要成分)和BaS为原料制备碳酸锰。
（1）样品中BaS的质量分数的测定：
步骤I：准确称取10.00g试样，加适量水，待可溶物全部溶解，过滤，并洗涤沉淀，将洗涤液与滤液一并转移至500mL容量瓶中，定容、摇匀。
步骤II：取20.00mL醋酸溶液(过量)于锥形瓶中，再加入20.00mL0.08000mol·L碘标准溶液，然后再向锥形瓶中加入10.00mL步骤I所配的试样溶液，边加边振荡。充分反应后，硫元素完全转化为硫单质。
步骤III：以淀粉为指示剂，用0.05000mol⋅L标准溶液滴定至终点，发生反应：
。消耗溶液20.00mL。
①步骤III中滴定终点时的现象为____________________。
②计算试样中BaS的质量分数____________________(写出计算过程)。
（2）BaS溶液的制备：向BaS样品中加入热水，充分搅拌后过滤，得BaS溶液。
已知：室温下，，。测得0.1mol•LBaS溶液。溶液中、、三种离子浓度由大到小的顺序依次是___________。
（3）高纯碳酸锰的制备：BaS溶液和经反应、过滤、酸溶、净化可制得溶液。
①溶液和固体混合后，反应生成。反应方程式为。
实际制取时，一般选择使用氨水混合溶液代替固体，这样改进的优点是_____。
②已知：时，碳酸锰产率较高。请设计以溶液．氨水混合溶液为原料制备高纯碳酸锰的实验案：向溶液中逐滴加入氨水混合溶液，边加边搅拌，至溶液pH在6.5~7.5之间，充分静置后，______、______、______。
③如何检验沉淀是否洗涤干净？___________。【沉淀需“洗涤完全”】。
【答案】（1） ①. 溶液蓝色褪去 ②. 92.95%
（2）c(OH-)＞c(HS-)＞c(S2-)
（3） ①. 增大c(CO)，更有利于MnCO3的生成；吸收CO2气体，防止液体外溢 ②. 过滤 ③. 洗涤 ④. 干燥 ⑤. 取最后一次洗涤滤液，先加盐酸，再加氯化钡溶液不出现白色沉淀，说明洗涤干净
【解析】
【小问1详解】
①以淀粉为指示剂，当滴定反应结束时，溶液中无I2，溶液的蓝色会褪去，故步骤Ⅲ中滴定终点时的现象为溶液蓝色褪去；
②n(I2)＝20.00×10－3L×0.08000mol·L－1＝1.600×10－3mol，剩余的I2：n(I2)＝×20.00×10－3L×0.05000mol·L－1＝5.000×10－4mol，则与S2-和HS-反应的I2：n(I2)＝1.600×10－3mol－5.000×10－4mol＝1.100×10－3mol，根据S元素守恒可知n(BaS)＝1.100×10－3mol，所以样品中BaS的含量w(BaS)＝×100%＝92.95%；
【小问2详解】
测得0.1mol·L−1BaS溶液pH≈13，c(OH-)≈0.1mol/L，接近钡离子浓度，说明S2-水解程度很大，由硫化氢的电离平衡常数可知，水解分两步进行，且第二步比第一步难，水解方程式为、，则溶液中OH-、S2-、HS-三种离子浓度由大到小的顺序依次是c(OH-)＞c(HS-)＞c(S2-)；
【小问3详解】
①MnSO4溶液和NH4HCO3固体混合后，反应生成MnCO3，但在制取MnCO3时，一般使用氨水－NH4HCO3混合溶液代替NH4HCO3固体，这样改进可以增大溶液中c()，更有利于MnCO3的生成；同时由于溶液显碱性，可以更好的吸收CO2气体，防止液体外溢；
②以MnSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料制备高纯碳酸锰时需要注意调节溶液6.5＜pH＜7.5，提高产品纯度，具体操作是：向MnSO4溶液中逐滴加入氨水-NH4HCO3混合溶液，边加边搅拌，至溶液pH在6.5～7.5之间，充分静置后过滤，洗涤，干燥。
③沉淀表面若无硫酸根离子，则洗涤干净，则检验沉淀是否洗涤干净的操作为：取最后一次洗涤滤液，先加盐酸，再加氯化钡溶液不出现白色沉淀，说明洗涤干净。
17. 装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：

(1)若AB电源是甲醇在酸性环境的燃料电池，则B极电极反应式为______，甲中C极的电极反应式为______，一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐___(填“变深”或“变浅”)。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为____。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是___(填“铜”或“银”)。常温下，当乙中溶液的c(OH-)=0.1mol·L-1时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为___g，乙中溶液的碱性___(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若甲烧杯是在铁件表面镀银，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差2.16 g，则电镀时电路中通过的电子为____mol。
【答案】 ①. CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ ②. 2H2O-4e-=O2↑+ 4H+ ③. 变浅 ④. 1∶2∶2∶2 ⑤. 铜 ⑥. 5.4 ⑦. 变大 ⑧. 0.01
【解析】
【分析】由C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同，A、B为外接直流电源的两极，将直流电源接通后，F极附近呈红色可知，F电极附近有碱生成，则F电极上水电离出的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，为串联电解池的阴极，所以C、E、G、X是阳极，D、F、H、Y是阴极，连接阳极的电极A是电源的正极、连接阴极的电极B是电源的负极。依次分析解答。
【详解】(1)由分析可知A是电源的正极、连接阴极的电极B是电源的负极，若AB电源是甲醇在酸性环境的燃料电池，则B极电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。C极为串联电解池的阳极，电解硫酸铜溶液，所以水电离出的氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，其电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+ 4H+，丁装置中为氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶粒带正电荷，通电一段时间后，氢氧化铁胶粒向阴极Y移动，则电极X附近的颜色逐渐变浅，故答案：CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；2H2O-4e-=O2↑+ 4H+；变浅。
(2)由上述分析可知，C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH--4e-=O2↑+2H2O、Cu2++2e-=Cu、2Cl--2e-=Cl2↑、2H++2e-═H2↑，当电路中转移电子为1mol时，各电极生成单质的量分别为0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，则单质的物质的量之比为1：2：2：2，故答案为：1：2：2：2。
(3)现用丙装置给铜件镀银，电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件铜，电解质溶液中含银离子，应为AgNO3溶液。当乙中溶液的c(OH-)=0.1mol·L-1时，由电极反应2H++2e-═H2↑可知，乙中放电的氢离子的物质的量为0.1mol/l0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol0.05mol=5.4g；乙装置为电解饱和氯化钠溶液，随着电解的进行，溶液中氢氧根的浓度增大，所以电解液的碱性增强，故答案为：铜；AgNO3；5.4g；变大；
(4)若甲烧杯是在铁件表面镀银，已知电镀前两电极质量相同，电镀完成后将它们取出，洗净、烘干、称量，发现二者质量相差2.16 g，说明阳极溶解的铜的物质的量n= =0.02mol，则电路中通过的电子为=0.01mol，故答案为：0.01mol。
18. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。试回答下列问题：

（1）基态g原子核外电子的空间运动状态有_______种，基态的价层电子的轨道表示式为_______。
（2）元素f的第一电离能大于同周期右侧与之相邻的元素，原因是_______。
（3）请比较e和i简单氢化物沸点高低并说明理由_______。
（4）元素a、c、d以原子个数比形成的分子的结构式为_______。
（5）元素b的最高价氧化物对应的水化物和g的最高价氧化物对应的水化物能相互反应，其化学方程式是_______。
【答案】（1） ①. 10 ②. 价电子轨道表示式为
（2）P的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高
（3）水分子间存在氢键，破坏它需要更多能量，所以水的沸点更高
（4）
（5）
【解析】
【分析】由元素在周期表中位置可知，a为H元素、b为Bi元素、c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为P元素、g为K元素、h为Co元素、i为Se元素；据此分析解题。
【小问1详解】
K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，有4种s轨道，2p、3p能级各有3个轨道；核外电子的空间运动状态共4+3+3=10种；的价电子排布式为3d6，所以价电子轨道表示式为 ；故答案为10；价电子轨道表示式为 ；
【小问2详解】
f为P元素，由于P的电子排布是半充满的，比较稳定，P的第一电离能大于同周期右侧与之相邻的元素；故答案为P的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高；
【小问3详解】
e和i为同主族元素，e为O元素，电负性强，简单氢化物为水，水分子间存在氢键，破坏它需要更多能量，所以水的沸点更高；故答案为水分子间存在氢键，破坏它需要更多能量，所以水的沸点更高；
【小问4详解】
a为H元素、c为C元素、d为N元素，a、c、d以原子个数比形成的分子的分子式为HCN，结构式为；孤单我；
【小问5详解】
元素b的最高价氧化物对应的水化物为；g的最高价氧化物对应的水化物能为；能和强碱反应，其化学方程式是；故答案为。