河北省石家庄市新乐市第一中学2020-2021高二下学期化学3月开学考试试卷

河北省石家庄市新乐市第一中学2020-2021学年高二下学期化学3月开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高二下·新乐开学考)化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.向沸水中滴加少量饱和 溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
B.葡萄酒中添加适量 ,可以起到抗氧化和漂白的作用
C.工业废水中的 、 等重金属离子可以通过加适量 除去
D.工业燃烧煤时,加入少量石灰石可减少温室气体的排放
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;物质的分离与提纯;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.胶粒带电,胶体不带电,A不符合题意;
B.葡萄酒中添加少量 ,目的是起防腐、抗氧化、杀菌的作用,不是漂白,B不符合题意;
C.Ag2S、HgS均难溶于水,因此工业废水中的 、 等重金属离子可以通过加适量 除去,C符合题意;
D.高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,二氧化碳不能和CaO反应,加入石灰石不能减少温室气体的排放,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.形成氢氧化铁胶体中的胶体粒子带正电
B.利用了二氧化硫的还原性
C.通过沉淀的方式将杂质离子除掉
D.减少的是二氧化硫的排放
2.(2021高二下·新乐开学考)下列化学用语表示正确的是(  )
A.果糖的分子式:
B.异丁烷的球棍模型:
C.2-硝基甲苯的结构简式:
D.四氯化碳的比例模型:
【答案】A
【知识点】结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.果糖是一种单糖,其分子式为: ,故A符合题意;
B.异丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH3,主链有3个碳原子,有 1个甲基支链,故其球棍模型为: ,故B不符合题意;
C.2-硝基甲苯中甲基和硝基处于邻位,其结构简式为: ,故C不符合题意;
D. 不能表示四氯化碳分子的比例模型,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.符合果糖的组成
B.异丁烷是主链上含有甲基支链的结构
C.选项为间硝基甲苯
D.氯原子半径大于碳原子半径
3.(2021高二下·新乐开学考)101 kPa时,下列热化学方程式中的 H可用来表示燃烧热的是(  )
A. H
B. H
C. H
D. H
【答案】B
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】A.不是1mol纯物质完全燃烧,A不符合题意;
B.1molC8H8完全燃烧生成的稳定的二氧化碳和液态水,放出的热量为C8H8的燃烧热,B符合题意;
C.不是在氧气中燃烧放出的热量,C不符合题意;
D.不是1mol纯物质完全燃烧,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】燃烧热是1mol纯物质在氧气中完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量。
4.(2021高二下·新乐开学考)氢氟酸中存在平衡: 。加入少量下列物质,能使平衡逆向移动的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】化学平衡的调控
【解析】【解答】A.向氢氟酸溶液中加入碳酸钙,碳酸钙与溶液中的氢离子反应,使氢离子浓度减小,使平衡正向移动,故A不符合题意;
B.向氢氟酸溶液中加入盐酸,溶液中氢离子浓度减小,使平衡逆向移动,故B符合题意;
C.向氢氟酸溶液中加入氧化铜,氧化铜与溶液中的氢离子反应,使氢离子浓度减小,使平衡正向移动,故C不符合题意;
D.向氢氟酸溶液中加入氢氧化钡,氢氧化钡与溶液中的氢离子反应,使氢离子浓度减小,使平衡正向移动,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】平衡逆向移动,可以增加生成物的离子浓度
5.(2021高二下·新乐开学考)下列实验操作正确的是(  )
A.用图1装置进行 溶液滴定未知浓度的 溶液实验
B.如图2所示,记录滴定终点读数为
C.中和滴定时,选用图3滴定管盛装碱性标准液
D.量取一定体积的溶液时,为了减小误差,可选用滴定管进行量取
【答案】D
【知识点】中和滴定;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 溶液为强氧化性溶液,会氧化碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管里,A不符合题意;
B.由图2可知滴定终点读数为18.10mL,B不符合题意;
C.图3所示为酸式滴定管,不能盛装碱性标准液,C不符合题意;
D.量取一定体积的溶液时,为了减小误差,可选用滴定管进行量取,如酸碱中和滴定时可用滴定管量取一定体积的待测液置于锥形瓶,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.图A所用滴定管为碱式滴定管
B.滴定管大数在下,小数在上
C.碱液用碱式滴定管
D.滴定管精确度较高
6.(2021高二下·新乐开学考)某碱性电池的总反应为 ,工作原理如图所示,下列说法错误的是(  )
A.石墨电极为正极,发生氧化反应
B.电池工作时, 移向 电极
C.电池工作一段时间后,电解质溶液的pH减小
D.外电路中电子流动方向: 灯泡 (石墨)
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.石墨电极为正极,得电子,发生还原反应,A符合题意;
B.电池工作时,OH-移向负极,即 电极,B不符合题意;
C.电池总反应为: ,工作一段时间,OH-被消耗一部分,电解质溶液的pH减小,C不符合题意;
D.外电路中电子流动方向为负极经导线负载流向正极,所以是: 灯泡 (石墨),D不符合题意。
故答案为:A
【分析】该装置为原电池装置, 失电子,做负极;石墨为正极,得电子,电解质溶液为强碱
7.(2021高二下·新乐开学考)对于反应 ,下列说法正确的是(  )
A.该反应在高温条件下才能自发进行
B.升高温度,在平衡移动过程中,v逆大于v正
C.增大M的浓度,反应速率加快,平移常数 也增大
D.增大压强,平衡向正反应方向移动
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡的调控
【解析】【解答】A.题给反应 , ,则任何温度下都有 ,即该反应在任何温度下都能自发进行,A不符合题意;
B.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即逆反应方向,因此升高温度,在平衡移动过程中,v逆大于v正,B符合题意;
C.M为纯液体,浓度为定值,无法增大C不符合题意;
D.增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即向逆反应方向移动,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据自发反应的计算公式=计算即可
B.温度改变平衡移动,速率改变
C.平衡常数只与温度有关,温度不变,则平衡常数不变
D.压强改变平衡的移动
8.(2021高二下·新乐开学考)反应 的能量变化与反应进行的关系如图所示,下列说法中错误的是(  )
A.图中虚线表示加入了催化剂
B.加入催化剂,反应速率加快但反应焓变不变
C.图中虚线表示的反应I、反应II均为放热反应
D.该反应的焓变
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;化学平衡的调控
【解析】【解答】A.向反应中加入催化剂,能降低反应的活化能,因此虚线表示加入了催化剂,故A不符合题意;
B.加入催化剂,能降低反应的活化能,反应热不发生变化,因此加入催化剂,反应速率加快但反应焓变不变,故B不符合题意;
C.反应I中,反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应,故C符合题意;
D.该反应的焓变 是正逆反应活化能之差,即焓变 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】催化剂只是改变了活化能,只是可以改变反应的速率,不不能改变平衡的移动,焓变只和起始状态有关系,根据反应物和生成物的能量关系可以确定反应的放热与吸热状态
9.(2021高二下·新乐开学考)类推是学习化学的一种重要方法,下列类推一定正确的是(  )
A.碳酸钙受热分解为吸热反应,故分解反应均为吸热反应
B.室温下, 的 溶液的 ,故 的 溶液的
C. 溶液呈中性,故 溶液也呈中性
D.工业上通过电解熔融的 获得金属 ,故也可以通过电解熔融的 获得金属
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;pH的简单计算;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.过氧化氢分解为放热反应,A不符合题意:
B. 为弱碱,不能全部电离,所以 的 溶液中c(OH-)<0.1mol.L-1,则其pH小于13,B不符合题意;
C.相同条件下, 与 水解程度不同, 水解程度更强,溶液呈碱性,C不符合题意;
D. 为活泼金属,会与水反应,可以通过点解熔融的 获得,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.常见的分解反应为吸热反应,但是不是所有的分解反应都是吸热反应
B.强碱和弱碱的电离的不同
C.盐溶液的酸碱性取决于水解程度的差异
D.同族元素化学性质相似
10.(2021高二下·新乐开学考)为探究海水对钢铁的腐蚀,某兴趣小组设计了如下五种装置,铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为(  )
A.①⑤④③② B.③①②④⑤ C.④③①⑤② D.④⑤②①③
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;金属的腐蚀与防护;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①中铁作负极加速被腐蚀,②中铁发生化学腐蚀,③中铁作阳极被腐蚀,④中铁作阴极被保护,⑤中铁作正极被保护,铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为④⑤②①③,
故答案为:D。
【分析】金属腐蚀快慢顺序是:电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阳阴极。
11.(2021高二下·新乐开学考)在固态金属氧化物电解池中,高温下电解 混合气体制备 和 是一种新的能源利用方式,其基本原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.X是电源的负极
B.阳极的反应式:
C.总反应可表示为
D.阴、阳两极生成的气体的物体的量之比是2:1
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由图可知产生氢气和CO的电极H、C化合价降低,发生还原反应,为电解池阴极,则X是电源的负极,A不符合题意;
B.金属氧化物为电解质,则阳极的反应式为2O2--4e-=O2↑,B符合题意;
C.由图可知反应物为水和二氧化碳,生成物为氢气、一氧化碳、氧气,则该电解池的总反应可表示为 ,C不符合题意;
D.结合总反应 可知阴极每产生1molH2和1molCO的同时阳极产生1molO2,则阴、阳两极生成的气体的物体的量之比是2:1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据加入的物质和得到产物可以得出,X极由H2O变为H2,说明发生了还原反应,X为负极,Y为正极。阳极是金属氧化物阳离子失去电子发生氧化反应。
12.(2021高二下·新乐开学考)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 探究化学反应是否可逆 向 溶液中滴加 滴 的 溶液,充分反应后,滴入 滴 的 溶液,生成黄色沉淀
B 比较 、 的 的相对大小 向 溶液中加入 溶液,再滴加 滴 的 溶液,观察现象
C 比较 和 的氧化性强弱 将硫酸酸化过的 滴入 溶液中,溶液变黄
D 探究浓度对盐类水解平衡的影响 向滴有酚酞的碳酸钠溶液中滴加氯化钡溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;影响盐类水解程度的主要因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.KI过量,过量的KI会和Ag+反应生成黄色沉淀,因此不能判断I-和Ag+的反应为可逆反应,A不符合题意;
B.KOH过量,过量的OH-会和Cu2+生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,无法判断沉淀转化,因此无法判断 、 的 的相对大小,B不符合题意;
C.酸性条件下,硝酸根有强氧化性,将亚铁离子氧化为铁离子,溶液变黄,无法比较 和 的氧化性强弱,C不符合题意;
D.碳酸钠溶液存在平衡 ,滴加氯化钡,钡离子与碳酸根结合为碳酸钡沉淀,碳酸根离子浓度碱性,平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,红色变浅,因此向滴有酚酞的碳酸钠溶液中滴加氯化钡溶液,可探究浓度对盐类水解平衡的影响,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据计算,比较离子是否由剩余
B.比较Ksp的大小必须保证氢氧根离子浓度少量
C.比较过氧化氢和铁离子的氧化性,应该是用过氧化氢溶液和氯化亚铁或者是硫酸亚铁溶液
D.加入氯化钡减少了碳酸钠的量
二、多选题
13.(2021高二下·新乐开学考)反应 ,达到平衡后,在 、 、 时刻改变某一外界条件时,反应速率随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 时刻改变的条件可能是升高温度
B. 时刻改变的条件可能是增大反应物的浓度
C. 时刻改变的条件一定是减小压强
D. 时刻的平衡常数与 时刻的平衡常数一定相同
【答案】A,C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.t1时v正、v逆都增大且增幅不同,可能是升高温度,且正反应放热反应升高温度平衡向逆反应方向移动,v逆增加大于v正的增加,A项符合题意;
B.t3时增大反应物浓度,正反应速率增大,逆反应速率不变,与题中不符,B项不符合题意;
C.t4时v正、v逆都减小,且v正减小更多说明平衡向逆反应方向移动,改变平衡且降低反应速率可能为降低温度或降低压强,而降低温度不利于逆反应,且反应物气体化学计量数多于生成物,降低气压平衡向逆反应方向移动,因此t4为降低气压,C项符合题意;
D.平衡常数与温度有关,t1处有可能升高温度,平衡常数改变,D项不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】化学反应速率影响因素分内因、外因,内因物质结构性质,外因有催化剂温度、浓度、固体表面积、压强。
14.(2021高二下·新乐开学考)酸和碱的稀溶液发生反应的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应是放热反应
B.a点可表示等物质的量的一元酸与一元碱完全反应
C.从反应开始到a点溶液导电能力一直增强
D.反应结束后,可利用 来计算反应热
【答案】A,B
【知识点】中和热;电解质溶液的导电性;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.由图像可知反应过程中温度升高,可知反应放出热量,故A符合题意;
B.a点时反应温度最高,应为酸碱恰好完全反应的点,若为一元酸和一元碱反应,则两者的物质的量相同,故B符合题意;
C.若为盐酸中加氢氧化钠,反应开始到a点的过程中离子的物质的量不变,溶液体积增大,离子浓度减小,导电性减弱,故C不符合题意;
D.计算反应热需要确定反应物的物质的量与热量之间的关系,仅根据温度变化,无法计算反应热,故D不符合题意;
故答案为:AB;
【分析】A.中和反应放热
B.酸碱中和完全反应时放出热量最高
C.导电能力取决于离子浓度的大小
D.计算热量数据不够
15.(2021高二下·新乐开学考)常温下,分别向体积均为 、浓度均为 的 和 溶液中滴加 的 溶液,滴加过程中溶液 和 与滴入 溶液体积( )的关系如图所示。[已知: , ,忽略溶液混合时温度和体积的变化],下列说法错误的是(  )
A.加入过量难溶 可除去 溶液中混有的
B.e点纵坐标约为13.5
C.d点钾离子的物质的量浓度
D.溶液的pH:d>c>a
【答案】A,C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由 可知,FeS比MnS更难溶,所以加入过量难溶 不能除去 溶液中混有的 ,故A符合题意;
B.a-b-e为MnCl2溶液滴定曲线,向10mL浓度为 的 溶液中滴加 的 溶液,b点达到滴定终点,硫离子、锰离子浓度近似相等,-lgc(Mn2+)=7.5,Ksp(MnS)=10-15,e点时,c(S2-)= 0.1mol/L,c(Mn2+)= =3 10-14,故e点纵坐标为-lgc(Mn2+)=-lg3 =13.5,故B不符合题意;
C.a-c-d为FeCl2溶液滴定曲线,d点时,加入0.1mol/LK2S溶液体积为20mL,此时溶液总体积为30mL,则钾离子的物质的量浓度 ,故C符合题意;
D.a点溶液中Mn2+和Fe2+离子水解,溶液显酸性,分别加入硫化钾生成沉淀,硫化钾中,硫离子水解,溶液呈碱性,c点为FeS溶液滴定曲线上的点,Fe2+离子恰好完全沉淀,溶质为氯化钾,溶液呈中性,d点硫化钾过量,溶液主要成分为氯化钾和硫化钾,溶液显碱性,则溶液的pH:d>c>a,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】图中纵坐标为金属离子浓度的负对数,数值越大,离子浓度越小,根据已知 ,即硫离子浓度相等时,c(Fe2+)< c(Mn2+),可判断a-c-d为FeCl2溶液滴定曲线,a-b-e为MnCl2溶液滴定曲线,据此分析结合选项解答。
三、综合题
16.(2021高二下·新乐开学考)有A、B、C、D四种物质,其结构简式如下:
(1)A的系统名称是   。
(2)互为同分异构体的是   ;互为同系物的是   。(用“A”、“B”、“C”或“D”回答)
(3)A的红外光谱图中有   种键的振动吸收;B的核磁共振氢谱有   个峰;能鉴别四种物质的物理方法是   。
【答案】(1)1,2,3,4-丁四醇
(2)B和C;A和D
(3)4;6;核磁共振氢谱
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】(1)A为饱和四元醇,其系统命名法名称为1,2,3,4-丁四醇;
(2)B和C分子式均为C5H12O5,结构不同,互为同分异构体;A和D均为饱和四元醇,结构相似,分子组成相差一个CH2,二者互为同系物;
(3)A有H-O、O-C、C-H、C-C共4种化学键,因此其红外光谱图中有4种键的振动吸收;B的等效氢有6种,因此其核磁共振氢谱有6个峰;四种物质的等效氢种类分别为4种、6种、7种,2种,四种物质等效氢种类不同,可用核磁共振氢谱鉴别。
【分析】(1)定主链,再根据位置之和代数之和最小(2)根据同系物和同分异构体的概念写出即可(3)根据结构式找出成键的种类即可
17.(2021高二下·新乐开学考)分离和提纯是研究有机物结构和性质的前提,下面是两种分离和提纯有机物的装置图。
(1)E的操作名称是   ;F的操作名称是   。
(2)用“E”、“F”或其他操作名称填空:
①分离甲醇和水的混合物,所用的操作为   。
②提取溴水中的Br2,所用的操作为   。
③粗苯甲酸提纯,所用的操作为   。
(3)仪器a中有两种不相溶的液体,其中一种为水,请设计一个简单的实验方案,判断静置分层后水的哪一层:   。
【答案】(1)萃取分液;蒸馏
(2)F;E;重结晶
(3)向分液漏斗中再加入一定量的水,静置分层后,液体增多的层为水层
【知识点】蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)由图可知E的操作名称是萃取分液;F的操作名称是蒸馏;
(2)①甲醇和水为互溶且沸点相差较大的液体,因此分离甲醇和水的混合物,所用的操作为蒸馏,即F;
②溴在四氯化碳、苯等机溶剂中的溶解度比在水中大,且水和四氯化碳、苯等机溶剂互不相溶,因此提取溴水中的Br2,所用的操作为萃取分液,即E;
③苯甲酸的溶解度随温度的变化而变化,因此提纯粗苯甲酸,可用的操作为重结晶;
(3)仪器a中有两种不相溶的液体,其中一种为水,则另一层为不溶于水的液体,因此再加水水层液体会增多,另一层不会,实验方案设计如下:向分液漏斗中再加入一定量的水,静置分层后,液体增多的层为水层。
【分析】(1)考查的是仪器的使用操作(2)分离主要是根据熔沸点的不同、溶解度的不同进行(3)根据密度的大小比较
18.(2021高二下·新乐开学考)工业燃煤、石油等化石燃料烧释放出大量SO2等气体,严重污染空气。对废气进行处理可实现绿色环保、废物利用。目前,在常温下处理SO2主要采用碱液吸收法。
(1)用过量的烧碱溶液吸收SO2,发生反应 ,若向所得的 溶液滴入过氧化氢溶液,则溶液的pH   (填“增大”、“减小”或“不变”),发生反应的离子方程式为   。
(2)研究发现, 溶液也可以用来处理废气中的SO2,发生反应 ,查阅资料可知,常温下, 电离平衡常数: , 。
①写出 发生水解反应的离子方程式:   ;常温下,该反应的    。
② 溶液中    (填“>”、“<”或“=”) 。
(3)若向 溶液中缓慢通入0.08mol Cl2,整个过程无气体逸出,忽略溶液体积的变化,测得溶液的pH与通入Cl2物质的量之间的变化曲线如图所示:
①a点pH=   (填具体的数字)。
②下列说法错误的是   (填标号)。
A.b点溶液中滴入紫色石蕊试液,此时原溶液不变色
B.c点溶液中存在
C.d点溶液中溶质只有 、 和
D.a点溶液中存在
(4)还可以采用多步法来处理废气中的SO2:
第1步:用过理的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应 K,则K=   [已知: , ]。
【答案】(1)减小;
(2);10-12;<
(3)10;AC
(4)8×1015
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)亚硫酸钠中加入双氧水会发生氧化还原反应,方程式为 ,离子方程式为 ,亚硫酸钠被消耗,反应后pH减小;
(2) ① 发生水解反应的离子方程式: , ;
②亚硫酸氢钠中,Ka2>Kh2,故电离大于水解,显酸性,故c( )>c(H2SO3)
(3)①求a处pH,需要求得c(H+),此处只有亚硫酸钠,水解方程式 ,第二步可忽略,水解程度很小, , , ,解得c(OH-)=10-4,故c(H+)=10-10,pH=10;
②A.此时溶液中可能溶有少量氯气,仍会使紫色石蕊褪色,A项不正确;
B.由 得 ,pH=2,故c(OH-)=10-12,故 , ,B项正确;
C.通入氯气后, ,还剩0.03mol亚硫酸钠,仍会水解,还可能有亚硫酸氢钠,亚硫酸,C项不正确;
D.物料守恒:c(Na+)=2c(H2SO3)+2c( )+2c( );电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c( )+c( )+c(OH-);叠加得质子守恒: ,D项正确;
(4)该反应常数为 , Ksp; Kb。
【分析】(1)亚硫酸钠水解呈碱性
(2) ①水解时由氢氧根离子产生,根据水解常数的公式计算即可②比较水解和电离的强弱关系
(3)①结合水解常数和电离常数计算即可②A.应该显红色B.根据水解常数进行计算C.根据计算反应物是否剩余D.质子守恒的应用
(4)根据常数计算公式计算即可
19.(2021高二下·新乐开学考)电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图,回答下列问题:
(1)图1装置是将   能转化为   能,若起始时左右两侧电极室溶液质量相等,当电路中有0.2mol电子发生转移时,左右两侧电极室溶液质量差为   g。
(2)用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO2。
①电极B为   (填“阴极”或“阳极”)。
②电极A上发生的电极反应为   。
(3)图3中外电路中的电流方向为由   (填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”),Mg电极上发生的电极反应为   ;若要改变外电路中的电流方向,可将图3中KOH溶液换成   (填标号)。
A.氨水 B.稀盐酸 C.蔗糖溶液
(4)图4易发生   (填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”),为了防止这类反应的发生,常采用   的电化学方法进行保护。
【答案】(1)化学;电;32.1
(2)阴极;
(3)Mg经导线流向Al;;B
(4)吸氧腐蚀;牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)图一装置为原电池,原电池为将化学能转化为电能;图一装置化学反应式为 ,当电路中有0.2mol电子发生转移时,说明有0.1molCuSO4发生反应生成了ZnSO4,所以两种溶液差为0.1mol×(160g/mol+161g/mol)=32.1g;
(2)①电极B得电子,为阴极;
②电极A失电子,电极反应为 ;
(3)外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al;Mg电极得电子,发生的电极反应为 ;若要改变外电路中的电流方向,可将图3中KOH溶液换成酸,由于镁的比铝活泼,在酸性溶液中,镁的比铝先反应,易失电子,从而改变电流方向;
(4)Fe易失电子,氧气得电子生成氢氧根,图4易发生吸氧腐蚀,为了防止这类反应的发生,常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。
【分析】(1)图1时原电池,根据转移电子数可以计算出正负极质量变化
(2)图2为电解池,根据物质的转换情况,即可判断出阴阳极和电极方程式
(3)图3是铝可以和铝发生化学反应,铝做负极,镁做正极,找一种先和镁反应的电解质即可
(4)中性或碱性易发生吸氧腐蚀,酸性易发生析氢腐蚀
20.(2021高二下·新乐开学考)氧化法制取硝酸,该法首先是将空气分离得到氮气和氧气,将氮气与氢气在高温高压下合成氨气,再将氨气、空气和氧气以一定比例通入温度为800℃、压强为p的氧化炉中,在Pt-Rh合金网为催化剂下进行反应,生成的NO在冷却时与氧气生成NO2,NO2在吸收塔内用水吸收,在过理氧气的作用下转化为硝酸,其最高浓度可达50%。在氧化炉中催化氧化时,有关物质的产率与温度的关系如图;氧化炉中主要发生的反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)    。
(2)据图可知,氧化炉中,300℃~400℃时反应速率较快的是反应   (填“II”或“III”),温度高于900℃后,氧化炉中除发生反应I,还会发生许多副反应生成N2,使NO的产率降低,写出其中一个使NO产率降低的副反应:   。
(3)恒温、恒压时,发生反应: 。该 反应在450℃、20MPa下进行,起始时 ,平衡时, 分压为5MPa,此时该反应的     ( 为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)向密闭容器中充入 和 ,在催化剂作用下发生反应III,下列措施可提高 平衡转化率的是_____(填标号)。
A.减小反应体系的压强
B.实际生产中使
C.研究开发使用效果更好的催化剂
D.升高反应体系的温度
(5)从吸收塔中出来的硝酸浓度大约是50%,不能直接用于军工、染料等工业,必须将其加入蒸馏塔中制成98%以上的浓硝酸。某中学实验小组,在实验室模拟在蒸馏塔中对稀硝酸进行蒸馏,蒸馏时应注意选择低温条件,其原因是   (用化学方程式解释)。
(6)氧化炉中氨气与氧气的比是影响催化氧化和后续反应的重要因素,将氨气、空气和氧气以一定比例通入氧化炉中,起始压强为p, ,则起始时NH3的分压为   (用含p的代数式表示,空气与氧气混合气体中氧气占25%);若氧化炉中只发生反应Ⅲ,反应后测得 ,则氧化炉中氨气的转化率为   %。
【答案】(1)-907.8
(2)Ⅱ; (或 )
(3)0.02
(4)A;B
(5)
(6);96
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,II- I 2得 , -2 =( )-( ) 2= ,故答案为-907.8;
(2)据图可知,300℃~400℃时,生成N2的曲线斜率比生成NO更大,故反应速率较快的是反应II;
合成氨的反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,生成氮气,因此用于生成NO的氨气减少,故高温时使NO产率降低的副反应可能为: ,也可能是氨气和一氧化氮直接反应生成氮气和水,故答案为:II; (或 );
(3)设起始时N2、H2的物质的量均为1mol,反应消耗xmolN2,列出三段式如下:
根据压强之比等于物质的量之比,有 = ,解得x=0.2mol,平衡时总物质的量为1.6mol,故平衡时N2的分压为 20MPa=10MPa,H2的分压为 20MPa=5MPa,NH3的分压为5MPa,故 =0.02 ,故答案为:0.02;
(4) A.该反应为气体体积增大的放热反应,减小压强,平衡向正反应方向移动,能提高NH3平衡转化率,故A正确;
B.使 ,增大了氧气浓度,可提高NH3平衡转化率,故B正确;
C.使用催化剂只能缩短到达平衡的时间,但不能提高NH3平衡转化率,故C不正确;
D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低了NH3平衡转化率,故D不正确;
故答案为:AB;
(5)见光或受热分解,发生的反应为: ,所以在实验室模拟在蒸馏塔中对稀硝酸进行蒸馏,蒸馏时应注意选择低温条件,故答案为: ;
(6) 已知空气与氧气混合气体中氧气占25%,即 ,由 可知, ,起始压强为p,则起始时NH3的分压为 ;
根据已知,设起始时NH3的物质的量为1mol,则O2的物质的量为2mol,转化的氨气的物质的量为4x,列出三段式如下:
反应后测得 ,则 =20,解得x=0.24,则氨气的转化率为 100%=96%,故答案为: ;96。
【分析】(1) 根据盖斯定律计算即可
(2)根据产物的多少确定反应速率的大小,写出不产生一氧化氮的产物的方程式即可
(3)根据方程式计算出平衡的物质的量,结合公式计算
(4)提高转换率可以采用增加另外一种物质的量或者是改变压强
(5)硝酸热稳定性差
(6)根据比率计算出即可,再结平衡时的物质的量比即可求出转化率
河北省石家庄市新乐市第一中学2020-2021学年高二下学期化学3月开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高二下·新乐开学考)化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.向沸水中滴加少量饱和 溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
B.葡萄酒中添加适量 ,可以起到抗氧化和漂白的作用
C.工业废水中的 、 等重金属离子可以通过加适量 除去
D.工业燃烧煤时,加入少量石灰石可减少温室气体的排放
2.(2021高二下·新乐开学考)下列化学用语表示正确的是(  )
A.果糖的分子式:
B.异丁烷的球棍模型:
C.2-硝基甲苯的结构简式:
D.四氯化碳的比例模型:
3.(2021高二下·新乐开学考)101 kPa时,下列热化学方程式中的 H可用来表示燃烧热的是(  )
A. H
B. H
C. H
D. H
4.(2021高二下·新乐开学考)氢氟酸中存在平衡: 。加入少量下列物质,能使平衡逆向移动的是(  )
A. B. C. D.
5.(2021高二下·新乐开学考)下列实验操作正确的是(  )
A.用图1装置进行 溶液滴定未知浓度的 溶液实验
B.如图2所示,记录滴定终点读数为
C.中和滴定时,选用图3滴定管盛装碱性标准液
D.量取一定体积的溶液时,为了减小误差,可选用滴定管进行量取
6.(2021高二下·新乐开学考)某碱性电池的总反应为 ,工作原理如图所示,下列说法错误的是(  )
A.石墨电极为正极,发生氧化反应
B.电池工作时, 移向 电极
C.电池工作一段时间后,电解质溶液的pH减小
D.外电路中电子流动方向: 灯泡 (石墨)
7.(2021高二下·新乐开学考)对于反应 ,下列说法正确的是(  )
A.该反应在高温条件下才能自发进行
B.升高温度,在平衡移动过程中,v逆大于v正
C.增大M的浓度,反应速率加快,平移常数 也增大
D.增大压强,平衡向正反应方向移动
8.(2021高二下·新乐开学考)反应 的能量变化与反应进行的关系如图所示,下列说法中错误的是(  )
A.图中虚线表示加入了催化剂
B.加入催化剂,反应速率加快但反应焓变不变
C.图中虚线表示的反应I、反应II均为放热反应
D.该反应的焓变
9.(2021高二下·新乐开学考)类推是学习化学的一种重要方法,下列类推一定正确的是(  )
A.碳酸钙受热分解为吸热反应,故分解反应均为吸热反应
B.室温下, 的 溶液的 ,故 的 溶液的
C. 溶液呈中性,故 溶液也呈中性
D.工业上通过电解熔融的 获得金属 ,故也可以通过电解熔融的 获得金属
10.(2021高二下·新乐开学考)为探究海水对钢铁的腐蚀,某兴趣小组设计了如下五种装置,铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为(  )
A.①⑤④③② B.③①②④⑤ C.④③①⑤② D.④⑤②①③
11.(2021高二下·新乐开学考)在固态金属氧化物电解池中,高温下电解 混合气体制备 和 是一种新的能源利用方式,其基本原理如图所示。下列说法错误的是(  )
A.X是电源的负极
B.阳极的反应式:
C.总反应可表示为
D.阴、阳两极生成的气体的物体的量之比是2:1
12.(2021高二下·新乐开学考)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 探究化学反应是否可逆 向 溶液中滴加 滴 的 溶液,充分反应后,滴入 滴 的 溶液,生成黄色沉淀
B 比较 、 的 的相对大小 向 溶液中加入 溶液,再滴加 滴 的 溶液,观察现象
C 比较 和 的氧化性强弱 将硫酸酸化过的 滴入 溶液中,溶液变黄
D 探究浓度对盐类水解平衡的影响 向滴有酚酞的碳酸钠溶液中滴加氯化钡溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
13.(2021高二下·新乐开学考)反应 ,达到平衡后,在 、 、 时刻改变某一外界条件时,反应速率随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 时刻改变的条件可能是升高温度
B. 时刻改变的条件可能是增大反应物的浓度
C. 时刻改变的条件一定是减小压强
D. 时刻的平衡常数与 时刻的平衡常数一定相同
14.(2021高二下·新乐开学考)酸和碱的稀溶液发生反应的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应是放热反应
B.a点可表示等物质的量的一元酸与一元碱完全反应
C.从反应开始到a点溶液导电能力一直增强
D.反应结束后,可利用 来计算反应热
15.(2021高二下·新乐开学考)常温下,分别向体积均为 、浓度均为 的 和 溶液中滴加 的 溶液,滴加过程中溶液 和 与滴入 溶液体积( )的关系如图所示。[已知: , ,忽略溶液混合时温度和体积的变化],下列说法错误的是(  )
A.加入过量难溶 可除去 溶液中混有的
B.e点纵坐标约为13.5
C.d点钾离子的物质的量浓度
D.溶液的pH:d>c>a
三、综合题
16.(2021高二下·新乐开学考)有A、B、C、D四种物质,其结构简式如下:
(1)A的系统名称是   。
(2)互为同分异构体的是   ;互为同系物的是   。(用“A”、“B”、“C”或“D”回答)
(3)A的红外光谱图中有   种键的振动吸收;B的核磁共振氢谱有   个峰;能鉴别四种物质的物理方法是   。
17.(2021高二下·新乐开学考)分离和提纯是研究有机物结构和性质的前提,下面是两种分离和提纯有机物的装置图。
(1)E的操作名称是   ;F的操作名称是   。
(2)用“E”、“F”或其他操作名称填空:
①分离甲醇和水的混合物,所用的操作为   。
②提取溴水中的Br2,所用的操作为   。
③粗苯甲酸提纯,所用的操作为   。
(3)仪器a中有两种不相溶的液体,其中一种为水,请设计一个简单的实验方案,判断静置分层后水的哪一层:   。
18.(2021高二下·新乐开学考)工业燃煤、石油等化石燃料烧释放出大量SO2等气体,严重污染空气。对废气进行处理可实现绿色环保、废物利用。目前,在常温下处理SO2主要采用碱液吸收法。
(1)用过量的烧碱溶液吸收SO2,发生反应 ,若向所得的 溶液滴入过氧化氢溶液,则溶液的pH   (填“增大”、“减小”或“不变”),发生反应的离子方程式为   。
(2)研究发现, 溶液也可以用来处理废气中的SO2,发生反应 ,查阅资料可知,常温下, 电离平衡常数: , 。
①写出 发生水解反应的离子方程式:   ;常温下,该反应的    。
② 溶液中    (填“>”、“<”或“=”) 。
(3)若向 溶液中缓慢通入0.08mol Cl2,整个过程无气体逸出,忽略溶液体积的变化,测得溶液的pH与通入Cl2物质的量之间的变化曲线如图所示:
①a点pH=   (填具体的数字)。
②下列说法错误的是   (填标号)。
A.b点溶液中滴入紫色石蕊试液,此时原溶液不变色
B.c点溶液中存在
C.d点溶液中溶质只有 、 和
D.a点溶液中存在
(4)还可以采用多步法来处理废气中的SO2:
第1步:用过理的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应 K,则K=   [已知: , ]。
19.(2021高二下·新乐开学考)电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图,回答下列问题:
(1)图1装置是将   能转化为   能,若起始时左右两侧电极室溶液质量相等,当电路中有0.2mol电子发生转移时,左右两侧电极室溶液质量差为   g。
(2)用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO2。
①电极B为   (填“阴极”或“阳极”)。
②电极A上发生的电极反应为   。
(3)图3中外电路中的电流方向为由   (填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”),Mg电极上发生的电极反应为   ;若要改变外电路中的电流方向,可将图3中KOH溶液换成   (填标号)。
A.氨水 B.稀盐酸 C.蔗糖溶液
(4)图4易发生   (填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”),为了防止这类反应的发生,常采用   的电化学方法进行保护。
20.(2021高二下·新乐开学考)氧化法制取硝酸,该法首先是将空气分离得到氮气和氧气,将氮气与氢气在高温高压下合成氨气,再将氨气、空气和氧气以一定比例通入温度为800℃、压强为p的氧化炉中,在Pt-Rh合金网为催化剂下进行反应,生成的NO在冷却时与氧气生成NO2,NO2在吸收塔内用水吸收,在过理氧气的作用下转化为硝酸,其最高浓度可达50%。在氧化炉中催化氧化时,有关物质的产率与温度的关系如图;氧化炉中主要发生的反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)    。
(2)据图可知,氧化炉中,300℃~400℃时反应速率较快的是反应   (填“II”或“III”),温度高于900℃后,氧化炉中除发生反应I,还会发生许多副反应生成N2,使NO的产率降低,写出其中一个使NO产率降低的副反应:   。
(3)恒温、恒压时,发生反应: 。该 反应在450℃、20MPa下进行,起始时 ,平衡时, 分压为5MPa,此时该反应的     ( 为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)向密闭容器中充入 和 ,在催化剂作用下发生反应III,下列措施可提高 平衡转化率的是_____(填标号)。
A.减小反应体系的压强
B.实际生产中使
C.研究开发使用效果更好的催化剂
D.升高反应体系的温度
(5)从吸收塔中出来的硝酸浓度大约是50%,不能直接用于军工、染料等工业,必须将其加入蒸馏塔中制成98%以上的浓硝酸。某中学实验小组,在实验室模拟在蒸馏塔中对稀硝酸进行蒸馏,蒸馏时应注意选择低温条件,其原因是   (用化学方程式解释)。
(6)氧化炉中氨气与氧气的比是影响催化氧化和后续反应的重要因素,将氨气、空气和氧气以一定比例通入氧化炉中,起始压强为p, ,则起始时NH3的分压为   (用含p的代数式表示,空气与氧气混合气体中氧气占25%);若氧化炉中只发生反应Ⅲ,反应后测得 ,则氧化炉中氨气的转化率为   %。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;物质的分离与提纯;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.胶粒带电,胶体不带电,A不符合题意;
B.葡萄酒中添加少量 ,目的是起防腐、抗氧化、杀菌的作用,不是漂白,B不符合题意;
C.Ag2S、HgS均难溶于水,因此工业废水中的 、 等重金属离子可以通过加适量 除去,C符合题意;
D.高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,二氧化碳不能和CaO反应,加入石灰石不能减少温室气体的排放,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.形成氢氧化铁胶体中的胶体粒子带正电
B.利用了二氧化硫的还原性
C.通过沉淀的方式将杂质离子除掉
D.减少的是二氧化硫的排放
2.【答案】A
【知识点】结构简式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.果糖是一种单糖,其分子式为: ,故A符合题意;
B.异丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH3,主链有3个碳原子,有 1个甲基支链,故其球棍模型为: ,故B不符合题意;
C.2-硝基甲苯中甲基和硝基处于邻位,其结构简式为: ,故C不符合题意;
D. 不能表示四氯化碳分子的比例模型,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.符合果糖的组成
B.异丁烷是主链上含有甲基支链的结构
C.选项为间硝基甲苯
D.氯原子半径大于碳原子半径
3.【答案】B
【知识点】燃烧热
【解析】【解答】A.不是1mol纯物质完全燃烧,A不符合题意;
B.1molC8H8完全燃烧生成的稳定的二氧化碳和液态水,放出的热量为C8H8的燃烧热,B符合题意;
C.不是在氧气中燃烧放出的热量,C不符合题意;
D.不是1mol纯物质完全燃烧,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】燃烧热是1mol纯物质在氧气中完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量。
4.【答案】B
【知识点】化学平衡的调控
【解析】【解答】A.向氢氟酸溶液中加入碳酸钙,碳酸钙与溶液中的氢离子反应,使氢离子浓度减小,使平衡正向移动,故A不符合题意;
B.向氢氟酸溶液中加入盐酸,溶液中氢离子浓度减小,使平衡逆向移动,故B符合题意;
C.向氢氟酸溶液中加入氧化铜,氧化铜与溶液中的氢离子反应,使氢离子浓度减小,使平衡正向移动,故C不符合题意;
D.向氢氟酸溶液中加入氢氧化钡,氢氧化钡与溶液中的氢离子反应,使氢离子浓度减小,使平衡正向移动,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】平衡逆向移动,可以增加生成物的离子浓度
5.【答案】D
【知识点】中和滴定;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 溶液为强氧化性溶液,会氧化碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管里,A不符合题意;
B.由图2可知滴定终点读数为18.10mL,B不符合题意;
C.图3所示为酸式滴定管,不能盛装碱性标准液,C不符合题意;
D.量取一定体积的溶液时,为了减小误差,可选用滴定管进行量取,如酸碱中和滴定时可用滴定管量取一定体积的待测液置于锥形瓶,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.图A所用滴定管为碱式滴定管
B.滴定管大数在下,小数在上
C.碱液用碱式滴定管
D.滴定管精确度较高
6.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.石墨电极为正极,得电子,发生还原反应,A符合题意;
B.电池工作时,OH-移向负极,即 电极,B不符合题意;
C.电池总反应为: ,工作一段时间,OH-被消耗一部分,电解质溶液的pH减小,C不符合题意;
D.外电路中电子流动方向为负极经导线负载流向正极,所以是: 灯泡 (石墨),D不符合题意。
故答案为:A
【分析】该装置为原电池装置, 失电子,做负极;石墨为正极,得电子,电解质溶液为强碱
7.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡的调控
【解析】【解答】A.题给反应 , ,则任何温度下都有 ,即该反应在任何温度下都能自发进行,A不符合题意;
B.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即逆反应方向,因此升高温度,在平衡移动过程中,v逆大于v正,B符合题意;
C.M为纯液体,浓度为定值,无法增大C不符合题意;
D.增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即向逆反应方向移动,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据自发反应的计算公式=计算即可
B.温度改变平衡移动,速率改变
C.平衡常数只与温度有关,温度不变,则平衡常数不变
D.压强改变平衡的移动
8.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;化学平衡的调控
【解析】【解答】A.向反应中加入催化剂,能降低反应的活化能,因此虚线表示加入了催化剂,故A不符合题意;
B.加入催化剂,能降低反应的活化能,反应热不发生变化,因此加入催化剂,反应速率加快但反应焓变不变,故B不符合题意;
C.反应I中,反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应,故C符合题意;
D.该反应的焓变 是正逆反应活化能之差,即焓变 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】催化剂只是改变了活化能,只是可以改变反应的速率,不不能改变平衡的移动,焓变只和起始状态有关系,根据反应物和生成物的能量关系可以确定反应的放热与吸热状态
9.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;pH的简单计算;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.过氧化氢分解为放热反应,A不符合题意:
B. 为弱碱,不能全部电离,所以 的 溶液中c(OH-)<0.1mol.L-1,则其pH小于13,B不符合题意;
C.相同条件下, 与 水解程度不同, 水解程度更强,溶液呈碱性,C不符合题意;
D. 为活泼金属,会与水反应,可以通过点解熔融的 获得,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.常见的分解反应为吸热反应,但是不是所有的分解反应都是吸热反应
B.强碱和弱碱的电离的不同
C.盐溶液的酸碱性取决于水解程度的差异
D.同族元素化学性质相似
10.【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;金属的腐蚀与防护;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①中铁作负极加速被腐蚀,②中铁发生化学腐蚀,③中铁作阳极被腐蚀,④中铁作阴极被保护,⑤中铁作正极被保护,铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为④⑤②①③,
故答案为:D。
【分析】金属腐蚀快慢顺序是:电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阳阴极。
11.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由图可知产生氢气和CO的电极H、C化合价降低,发生还原反应,为电解池阴极,则X是电源的负极,A不符合题意;
B.金属氧化物为电解质,则阳极的反应式为2O2--4e-=O2↑,B符合题意;
C.由图可知反应物为水和二氧化碳,生成物为氢气、一氧化碳、氧气,则该电解池的总反应可表示为 ,C不符合题意;
D.结合总反应 可知阴极每产生1molH2和1molCO的同时阳极产生1molO2,则阴、阳两极生成的气体的物体的量之比是2:1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据加入的物质和得到产物可以得出,X极由H2O变为H2,说明发生了还原反应,X为负极,Y为正极。阳极是金属氧化物阳离子失去电子发生氧化反应。
12.【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;影响盐类水解程度的主要因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.KI过量,过量的KI会和Ag+反应生成黄色沉淀,因此不能判断I-和Ag+的反应为可逆反应,A不符合题意;
B.KOH过量,过量的OH-会和Cu2+生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,无法判断沉淀转化,因此无法判断 、 的 的相对大小,B不符合题意;
C.酸性条件下,硝酸根有强氧化性,将亚铁离子氧化为铁离子,溶液变黄,无法比较 和 的氧化性强弱,C不符合题意;
D.碳酸钠溶液存在平衡 ,滴加氯化钡,钡离子与碳酸根结合为碳酸钡沉淀,碳酸根离子浓度碱性,平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,红色变浅,因此向滴有酚酞的碳酸钠溶液中滴加氯化钡溶液,可探究浓度对盐类水解平衡的影响,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据计算,比较离子是否由剩余
B.比较Ksp的大小必须保证氢氧根离子浓度少量
C.比较过氧化氢和铁离子的氧化性,应该是用过氧化氢溶液和氯化亚铁或者是硫酸亚铁溶液
D.加入氯化钡减少了碳酸钠的量
13.【答案】A,C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.t1时v正、v逆都增大且增幅不同,可能是升高温度,且正反应放热反应升高温度平衡向逆反应方向移动,v逆增加大于v正的增加,A项符合题意;
B.t3时增大反应物浓度,正反应速率增大,逆反应速率不变,与题中不符,B项不符合题意;
C.t4时v正、v逆都减小,且v正减小更多说明平衡向逆反应方向移动,改变平衡且降低反应速率可能为降低温度或降低压强,而降低温度不利于逆反应,且反应物气体化学计量数多于生成物,降低气压平衡向逆反应方向移动,因此t4为降低气压,C项符合题意;
D.平衡常数与温度有关,t1处有可能升高温度,平衡常数改变,D项不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】化学反应速率影响因素分内因、外因,内因物质结构性质,外因有催化剂温度、浓度、固体表面积、压强。
14.【答案】A,B
【知识点】中和热;电解质溶液的导电性;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.由图像可知反应过程中温度升高,可知反应放出热量,故A符合题意;
B.a点时反应温度最高,应为酸碱恰好完全反应的点,若为一元酸和一元碱反应,则两者的物质的量相同,故B符合题意;
C.若为盐酸中加氢氧化钠,反应开始到a点的过程中离子的物质的量不变,溶液体积增大,离子浓度减小,导电性减弱,故C不符合题意;
D.计算反应热需要确定反应物的物质的量与热量之间的关系,仅根据温度变化,无法计算反应热,故D不符合题意;
故答案为:AB;
【分析】A.中和反应放热
B.酸碱中和完全反应时放出热量最高
C.导电能力取决于离子浓度的大小
D.计算热量数据不够
15.【答案】A,C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.由 可知,FeS比MnS更难溶,所以加入过量难溶 不能除去 溶液中混有的 ,故A符合题意;
B.a-b-e为MnCl2溶液滴定曲线,向10mL浓度为 的 溶液中滴加 的 溶液,b点达到滴定终点,硫离子、锰离子浓度近似相等,-lgc(Mn2+)=7.5,Ksp(MnS)=10-15,e点时,c(S2-)= 0.1mol/L,c(Mn2+)= =3 10-14,故e点纵坐标为-lgc(Mn2+)=-lg3 =13.5,故B不符合题意;
C.a-c-d为FeCl2溶液滴定曲线,d点时,加入0.1mol/LK2S溶液体积为20mL,此时溶液总体积为30mL,则钾离子的物质的量浓度 ,故C符合题意;
D.a点溶液中Mn2+和Fe2+离子水解,溶液显酸性,分别加入硫化钾生成沉淀,硫化钾中,硫离子水解,溶液呈碱性,c点为FeS溶液滴定曲线上的点,Fe2+离子恰好完全沉淀,溶质为氯化钾,溶液呈中性,d点硫化钾过量,溶液主要成分为氯化钾和硫化钾,溶液显碱性,则溶液的pH:d>c>a,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】图中纵坐标为金属离子浓度的负对数,数值越大,离子浓度越小,根据已知 ,即硫离子浓度相等时,c(Fe2+)< c(Mn2+),可判断a-c-d为FeCl2溶液滴定曲线,a-b-e为MnCl2溶液滴定曲线,据此分析结合选项解答。
16.【答案】(1)1,2,3,4-丁四醇
(2)B和C;A和D
(3)4;6;核磁共振氢谱
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】(1)A为饱和四元醇,其系统命名法名称为1,2,3,4-丁四醇;
(2)B和C分子式均为C5H12O5,结构不同,互为同分异构体;A和D均为饱和四元醇,结构相似,分子组成相差一个CH2,二者互为同系物;
(3)A有H-O、O-C、C-H、C-C共4种化学键,因此其红外光谱图中有4种键的振动吸收;B的等效氢有6种,因此其核磁共振氢谱有6个峰;四种物质的等效氢种类分别为4种、6种、7种,2种,四种物质等效氢种类不同,可用核磁共振氢谱鉴别。
【分析】(1)定主链,再根据位置之和代数之和最小(2)根据同系物和同分异构体的概念写出即可(3)根据结构式找出成键的种类即可
17.【答案】(1)萃取分液;蒸馏
(2)F;E;重结晶
(3)向分液漏斗中再加入一定量的水,静置分层后,液体增多的层为水层
【知识点】蒸馏与分馏;分液和萃取;物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)由图可知E的操作名称是萃取分液;F的操作名称是蒸馏;
(2)①甲醇和水为互溶且沸点相差较大的液体,因此分离甲醇和水的混合物,所用的操作为蒸馏,即F;
②溴在四氯化碳、苯等机溶剂中的溶解度比在水中大,且水和四氯化碳、苯等机溶剂互不相溶,因此提取溴水中的Br2,所用的操作为萃取分液,即E;
③苯甲酸的溶解度随温度的变化而变化,因此提纯粗苯甲酸,可用的操作为重结晶;
(3)仪器a中有两种不相溶的液体,其中一种为水,则另一层为不溶于水的液体,因此再加水水层液体会增多,另一层不会,实验方案设计如下:向分液漏斗中再加入一定量的水,静置分层后,液体增多的层为水层。
【分析】(1)考查的是仪器的使用操作(2)分离主要是根据熔沸点的不同、溶解度的不同进行(3)根据密度的大小比较
18.【答案】(1)减小;
(2);10-12;<
(3)10;AC
(4)8×1015
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)亚硫酸钠中加入双氧水会发生氧化还原反应,方程式为 ,离子方程式为 ,亚硫酸钠被消耗,反应后pH减小;
(2) ① 发生水解反应的离子方程式: , ;
②亚硫酸氢钠中,Ka2>Kh2,故电离大于水解,显酸性,故c( )>c(H2SO3)
(3)①求a处pH,需要求得c(H+),此处只有亚硫酸钠,水解方程式 ,第二步可忽略,水解程度很小, , , ,解得c(OH-)=10-4,故c(H+)=10-10,pH=10;
②A.此时溶液中可能溶有少量氯气,仍会使紫色石蕊褪色,A项不正确;
B.由 得 ,pH=2,故c(OH-)=10-12,故 , ,B项正确;
C.通入氯气后, ,还剩0.03mol亚硫酸钠,仍会水解,还可能有亚硫酸氢钠,亚硫酸,C项不正确;
D.物料守恒:c(Na+)=2c(H2SO3)+2c( )+2c( );电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c( )+c( )+c(OH-);叠加得质子守恒: ,D项正确;
(4)该反应常数为 , Ksp; Kb。
【分析】(1)亚硫酸钠水解呈碱性
(2) ①水解时由氢氧根离子产生,根据水解常数的公式计算即可②比较水解和电离的强弱关系
(3)①结合水解常数和电离常数计算即可②A.应该显红色B.根据水解常数进行计算C.根据计算反应物是否剩余D.质子守恒的应用
(4)根据常数计算公式计算即可
19.【答案】(1)化学;电;32.1
(2)阴极;
(3)Mg经导线流向Al;;B
(4)吸氧腐蚀;牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)图一装置为原电池,原电池为将化学能转化为电能;图一装置化学反应式为 ,当电路中有0.2mol电子发生转移时,说明有0.1molCuSO4发生反应生成了ZnSO4,所以两种溶液差为0.1mol×(160g/mol+161g/mol)=32.1g;
(2)①电极B得电子,为阴极;
②电极A失电子,电极反应为 ;
(3)外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al;Mg电极得电子,发生的电极反应为 ;若要改变外电路中的电流方向,可将图3中KOH溶液换成酸,由于镁的比铝活泼,在酸性溶液中,镁的比铝先反应,易失电子,从而改变电流方向;
(4)Fe易失电子,氧气得电子生成氢氧根,图4易发生吸氧腐蚀,为了防止这类反应的发生,常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。
【分析】(1)图1时原电池,根据转移电子数可以计算出正负极质量变化
(2)图2为电解池,根据物质的转换情况,即可判断出阴阳极和电极方程式
(3)图3是铝可以和铝发生化学反应,铝做负极,镁做正极,找一种先和镁反应的电解质即可
(4)中性或碱性易发生吸氧腐蚀,酸性易发生析氢腐蚀
20.【答案】(1)-907.8
(2)Ⅱ; (或 )
(3)0.02
(4)A;B
(5)
(6);96
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,II- I 2得 , -2 =( )-( ) 2= ,故答案为-907.8;
(2)据图可知,300℃~400℃时,生成N2的曲线斜率比生成NO更大,故反应速率较快的是反应II;
合成氨的反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,生成氮气,因此用于生成NO的氨气减少,故高温时使NO产率降低的副反应可能为: ,也可能是氨气和一氧化氮直接反应生成氮气和水,故答案为:II; (或 );
(3)设起始时N2、H2的物质的量均为1mol,反应消耗xmolN2,列出三段式如下:
根据压强之比等于物质的量之比,有 = ,解得x=0.2mol,平衡时总物质的量为1.6mol,故平衡时N2的分压为 20MPa=10MPa,H2的分压为 20MPa=5MPa,NH3的分压为5MPa,故 =0.02 ,故答案为:0.02;
(4) A.该反应为气体体积增大的放热反应,减小压强,平衡向正反应方向移动,能提高NH3平衡转化率,故A正确;
B.使 ,增大了氧气浓度,可提高NH3平衡转化率,故B正确;
C.使用催化剂只能缩短到达平衡的时间,但不能提高NH3平衡转化率,故C不正确;
D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低了NH3平衡转化率,故D不正确;
故答案为:AB;
(5)见光或受热分解,发生的反应为: ,所以在实验室模拟在蒸馏塔中对稀硝酸进行蒸馏,蒸馏时应注意选择低温条件,故答案为: ;
(6) 已知空气与氧气混合气体中氧气占25%,即 ,由 可知, ,起始压强为p,则起始时NH3的分压为 ;
根据已知,设起始时NH3的物质的量为1mol,则O2的物质的量为2mol,转化的氨气的物质的量为4x,列出三段式如下:
反应后测得 ,则 =20,解得x=0.24,则氨气的转化率为 100%=96%,故答案为: ;96。
【分析】(1) 根据盖斯定律计算即可
(2)根据产物的多少确定反应速率的大小,写出不产生一氧化氮的产物的方程式即可
(3)根据方程式计算出平衡的物质的量,结合公式计算
(4)提高转换率可以采用增加另外一种物质的量或者是改变压强
(5)硝酸热稳定性差
(6)根据比率计算出即可,再结平衡时的物质的量比即可求出转化率

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