江门市新会区2023-2024学年高二上学期期末考试
化学科试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64
一、单选题(本大题16小题,1-10题,每题2分;11-16题,每题4分,共44分)
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. “深海一号”母船海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀
B. 高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式为电能→化学能
C. 霓虹灯发出五颜六色光属于化学变化
D. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,其单质遇水能缓慢反应放出
【答案】A
【解析】
【详解】A.“深海一号”母船的铝基与船体在海水浸泡区构成原电池,金属性强的铝做负极被损耗,船体做正极被保护,该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;
B.太阳能电池的能量转化形式为太阳能转化为电能,故B错误;
C.霓虹灯通电发出五颜六色的光时没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D.铷元素的金属性强于钠元素,所以铷单质能与水剧烈反应生成氢气,故D错误;
故选A。
2. 化学与人类生活和工业生产密切相关。下列说法正确的是
A. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物时,水温越高效果越好
B. 实验室可用小苏打与盐酸反应制备,此反应放热有利于的逸出
C. 使用漂白液漂白衣物时滴加几滴白醋能增强其漂白效果
D. 煅烧硫铁矿(主要成分)可获得,将矿石粉碎成小颗粒可提高反应的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度过高会破坏酶的活性,A错误;
B.小苏打与盐酸反应制备CO2,该反应为吸热反应,B错误;
C.漂白液主要成分是次氯酸钠,白醋主要成分是醋酸,次氯酸钠和醋酸反应生成次氯酸,增强漂白效果,C正确;
D.将矿石粉碎成小颗粒能加快反应速率,但不能提高SO2催化氧化的平衡转化率,D错误;
故选C。
3. 下列说法正确的是
A. HCl和NaOH反应的中和热为57.3 KJ·mol-1,则H2SO3和NaOH反应的中和热为57.3kJ·mol-1
B. 已知C2H5OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(g) ΔH=-1366.8KJ·mol-1,则C2H5OH(l)的燃烧热是1366.8 kJ·mol-1
C. 在一定温度和压强下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量,则其热化学方程式为ΔH=-38.6 kJ·mol-1
D. S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1;S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚硫酸是弱酸,H2SO3和NaOH反应生成1mol水放出的热量比57.3低,故A错误;
B.燃烧热H指定的化合物是液态水,C指定的化合物是二氧化碳气体,故B错误;
C.该反应是可逆反应,投料不会完全反应,因此该反应的ΔH<-38.6 kJ·mol-1,故C错误;
D.固态比气态能量低,该反应属于放热反应,因此0>ΔH1>ΔH2,故D正确;
故选D。
4. 已知: kJ·mol-1
kJ·mol-1
则反应的为
A. +519.4kJ mol-1 B. -259.7kJ mol-1 C. +259.7kJ mol-1 D. -519.4kJ mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,反应①—②得到反应,则反应△H=(-701.0kJ/mol)-(-181.6kJ/mol)= -519.4kJ/mol,故选D。
5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 溶液中加入少量固体,促进分解
B. 向溶液中加入少量铁粉,溶液颜色变浅
C. 铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D. 400-500℃比低温有利于合成氨的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.MnO2会催化H2O2分解,与平衡移动无关,A不符合题意;
B.铁和铁离子生成亚铁离子,铁离子浓度减小,,平衡逆向移动,溶液颜色变浅,能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C不符合题意;
D.合成氨反应为放热反应,低温利于反应氨的合成,400-500℃比低温有利于合成氨的反应是因为此时催化剂活性最大,不能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
6. 在溶液中存在如下平衡:,下列说法中不正确的是
A. 将固体溶于少量水中得到绿色溶液
B. 将固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C. 向溶液中加入少量固体,平衡向逆反应方向移动
D. 向溶液中加入固体,平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.固体溶于少量水中,溶液中同时存在和离子,黄色和蓝色混合得到的是绿色,故A正确;
B.将固体溶于大量水中得到的是它的稀溶液,铜离子主要以存在,溶液显蓝色,故B正确;
C.溶液中加入少量固体,氯离子和银离子生成氯化银沉淀,溶液中氯离子浓度减小,根据平衡移动原理,平衡正向移动,故C错误;
D.向溶液中加入固体,溶液中氯离子浓度增大,根据平衡移动原理,平衡逆方向移动,故D正确;
答案C。
7. 下列实验操作规范且能达到目的的是
目 操作
A 配制溶液 将一定质量的固体放入烧杯,直接用蒸馏水溶解
B 量取20.00mL盐酸 在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
C 测定氯水溶液pH 玻璃棒蘸取溶液点在干燥的pH试纸上,与比色卡对照
D 除去锅炉中沉积的 加可用溶液浸泡后,再将不溶物用酸溶解去除
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解反应,所以配置氯化铁溶液时应将氯化铁固体加入盐酸溶解,防止氯化铁水解,故A错误;
B.酸式滴定管的标定体积小于实际体积,所以用滴定管量取20.00mL盐酸时,不能将滴定管中的盐酸全部放出,故B错误;
C.氯水中含有的强氧化性的次氯酸会使有机色素漂白褪色,所以不能用pH试纸测定氯水溶液pH,故C错误;
D.硫酸钙不能与稀盐酸反应,而碳酸钙能与稀盐酸反应,所以除去锅炉中沉积的硫酸钙时,应用碳酸钠溶液浸泡,将微溶的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙后,再加入稀盐酸将碳酸钙溶解除去,故D正确;
故选D。
8. 一种微生物电解生产甲烷的装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电极应与电源的负极相连
B. 电极上的反应式为:
C. 提高温度一定能提高电解反应的速率
D. 电解时通过质子交换膜移向电极
【答案】B
【解析】
【详解】A.电极A上,C6H12O6生成CO2,C元素化合价升高,失去电子,电极A为阳极,与电源正极相连,故A错误;
B.由图可知,电极B上CO2得电子生成CH4,电极反应式为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,故B正确;
C.温度过高,微生物会变形死亡,不会提高电解反应的速率,故C错误;
D.电解池中阳离子移向阴极,故电解时H+通过质子交换膜移向电极B,故D错误;
答案选B。
9. 如图所示的各容器中均盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
A. ④>②>①>③ B. ②>③>①>④ C. ③>②>①>④ D. ④>③>②>①
【答案】B
【解析】
【详解】当电解质溶液相同时,同一金属腐蚀的快慢顺序是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极,故铁腐蚀由快到慢的顺序为②>③>①>④;
B项符合题意
10. 根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是
A. 0.01mol·L-1的HR溶液
B. HR溶液的导电性比盐酸弱
C. HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
D. 室温下,NaR溶液的pH大于7
【答案】B
【解析】
【详解】A.0.01mol·L-1的HR溶液pH=2.8>2,说明HR没有完全电离,能证明一元酸HR为弱酸,A不符合题意;
B.没有指明浓度是否相同,HR溶液的导电性比盐酸弱,不能说明HR是弱酸,B符合题意;
C.HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大,说明R-是弱酸根离子,抑制HR的电离,能证明一元酸HR为弱酸,C不符合题意;
D.室温下,NaR溶液的pH大于7,说明NaR是强碱弱酸盐,能证明一元酸HR为弱酸,D不符合题意;
故选B。
11. 下列关于 的说法,正确的是
A. 该反应的
B. 根据,低温条件下反应可以自发进行
C. 升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡逆向移动
D. 其他条件不变,增大压强,平衡右移,平衡常数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由化学方程式可知,该反应是气体体积减小的反应,属于熵减反应,其△S<0,故A错误;
B.由△G=△H—T△S可知,该反应的△S<0,△H<0,其在低温条件下反应可以自发进行,故B正确;
C.升高温度,正、逆反应速率都会增大,故C错误;
D.增大压强,平衡常数不变,平衡常数只受温度的影响,故D错误;
故本题选B。
12. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 在常温下,将mol/L盐酸溶液稀释100倍,所得溶液的pH为8
C. 在常温下,当水电离出的为mol/L时,此溶液的pH可能为2或12
D. 当pH=11的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍,所得氨水的pH略小
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯水在任何温度下都呈中性,A错误;
B.常温下,酸溶液不管稀释多少倍,pH都不会大于7,B错误;
C.在常温下,当水电离出的为mol/L时,有两种可能:(1)溶液呈酸性,则全部由水电离产生,,总浓度为,溶液的pH=2;(2)溶液呈碱性,全部由水电离产生,则溶液的pH=12,C正确;
D.NaOH是强碱,是弱碱,pH相同的氢氧化钠溶液和氨水加水稀释相同倍数,由于氨水中电离平衡右移,使其pH增大程度大于NaOH溶液的增大程度,D错误;
故选C。
13. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向一定浓度的溶液中通入适量气体,出现白色沉淀 的酸性比的酸性强
B 向浓度均为0.1mol·L的和的混合溶液中滴入少量溶液,产生黑色沉淀()
C 向滴有酚酞的1mL0.1mol·L溶液中加水稀释至10mL,红色变浅 加水稀释时,的水解平衡向逆反应方向移动
D 分别向25mL冷水和25mL沸水中滴入6滴饱和溶液,前者为黄色,后者为红褐色 温度升高,的水解程度增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.强酸制取弱酸,通入适量气体,生成硅酸白色沉淀,说明的酸性比的酸性弱,A错误;
B.溶解度小的首先产生沉淀,产生黑色沉淀(),说明,B错误;
C.稀释至10mL,会促进水解,但是稀释使得溶液浓度减小,溶液碱性减弱,红色变浅,C错误;
D.红褐色溶液说明生成的Fe(OH)3浓度更大,即Fe3+水解程度更大,说明温度升高,的水解程度增大,D正确;
故选D。
14. 近日,华中科技大学某课题组开发了一种可充电锌-空气/碘化物混合电池,该电池的放电过程如图所示:
下列叙述错误的是
A. 放电时,电极B发生氧化反应
B. 充电时,电极A接直流电源的正极
C. 放电时,理论上每消耗,消耗标准状况下氧气的体积为
D. 充电时,阳极发生的电极反应之一为
【答案】C
【解析】
【分析】锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,故B为负极,A极氧气、碘酸根离子得到电子发生还原反应,A为正极;
【详解】A.由分析可知,放电时,电极B为负极,发生氧化反应,A正确;
B.充电时,电极A为阳极,接直流电源的正极,B正确;
C.放电时,理论上每消耗,由于正极上碘酸根离子也会参与反应,故消耗标准状况下氧气的体积小于,C错误;
D.充电时,阳极发生的电极反应之一为碘离子失去电子发生氧化反应生成碘酸根离子,反应为:,D正确;
故选C。
15. 室温下,通过下列实验探究草酸()以及草酸盐的性质。下列说法正确的是
实验 实验操作和现象
1 用pH.试纸测定0.1mol·L溶液的pH,测得pH约为5
2 向20mL0.1mol·L溶液中加入NaOH溶液后,测得pH等于7
3 将0.01mol·L的溶液与0.0004mol·L的溶液等体积混合,有白色沉淀生成
4 0.1mol·L溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合,观察不到明显现象
A. 实验1可以得到结论:溶液中的水解程度大于电离程度
B. 实验2反应后的溶液中:
C. 实验3可以得出结论:室温下,
D. 实验4反应后溶液中存在:
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验1溶液显酸性,则说明溶液中的水解程度小于电离程度,A错误;
B.溶液显酸性、溶液显碱性,实验2反应后的溶液中pH等于7,则溶质为、,草酸根离子的水解程度是微弱的,故,B错误;
C.将0.01mol·L的溶液与0.0004mol·L的溶液等体积混合,有白色沉淀生成,则,C正确;
D.0.1mol·L溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合,得到溶液溶质为,由质子守恒可知:,D错误;
故选C。
16. 常温下,分别向10 mL 0.1 mol L 1的NaOH 溶液中逐滴加入0.1 mol L 1的一元酸HA和HB溶液,用pH传感器测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. HA的酸性强于HB的酸性
B. V(酸)=10mL时,两份溶液中c(B )=c(A )
C. a 点时,c(A )>c(Na+)>c(OH )>c(H+)
D. b、c点时,c(A )+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B )
【答案】D
【解析】
【详解】A.当V(酸)=10mL时,酸碱恰好完全反应得到等物质的量浓度的NaA溶液、NaB溶液,NaA溶液的pH(8.7)大于NaB溶液的pH(7.8),根据盐类水解的规律“越弱越水解”,HA的酸性弱于HB的酸性,A项错误;
B.V(酸)=10mL时,酸碱恰好完全反应得到等物质的量浓度的NaA溶液、NaB溶液,NaA溶液的pH大于NaB溶液的pH,A-的水解能力大于B-的水解能力,两溶液中c(B-)c(A-),B项错误;
C.a点加入10mL的HA溶液,得到NaA溶液的pH=8.7,由于A-的水解溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+),C项错误;
D.b点加入20mL的HA溶液得到等浓度的NaA和HA的混合液,溶液中的物料守恒为c(A-)+c(HA)=2c(Na+),c点加入20mL的HB溶液得到等浓度的NaB和HB的混合液,溶液中的物料守恒为c(B-)+c(HB)=2c(Na+),b、c两点溶液中c(Na+)相等,则c(A-)+c(HA)=2c(Na+)= c(B-)+c(HB),D项正确;
答案选D。
【点睛】本题考查酸碱中和滴定的pH曲线的分析、溶液中粒子浓度的大小关系。确定溶液中粒子浓度大小关系时,先确定溶质的组成,分析溶液中存在的平衡,弄清主次,巧用电荷守恒(如C项违背电荷守恒)、物料守恒和质子守恒(质子守恒一般可由电荷守恒和物料守恒推出)。
二、非选择题(本题包括5小题,共56分)
17. 某兴趣小组同学用酸性高锰酸钾标准溶液对试样中的草酸()进行滴定:,实验步骤如下:
①取25.00mL草酸溶液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
②用浓度为0.1000mol·L的酸性标准溶液进行滴定。
请回答下列问题。
(1)滴定前,将酸性标准液装在图中的___________(填“甲”或“乙”)滴定管中,___________(填“需要”或“不需要”)添加指示剂。
(2)滴定时左手旋转滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视___________,直到滴定终点。
(3)本实验滴定达到终点的现象是___________。
(4)根据下列数据,计算试样中草酸的浓度为___________mol·L-1。
第一次 第二次 第三次 第四次…
V(溶液)/mL 17.10 18.10 18.00 17.90
(5)下列操作使测得草酸浓度偏高的是
A. 滴定管水洗后直接装酸性高锰酸钾 B. 锥形瓶中有水
C. 滴定管滴定前有气泡,后气泡消失 D. 滴定前平视,滴定后俯视
【答案】17. ①. 甲 ②. 不需要
18. 锥形瓶中溶液颜色变化
19. 滴入最后半滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色
20. 0.1800 21. AC
【解析】
【小问1详解】
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以滴定前,将酸性高锰酸钾溶液盛装在酸式滴定管中,故选A;草酸溶液与滴入的酸性高锰酸钾溶液完全反应后,过量的酸性高锰酸钾溶液会使溶液由无色变为浅紫色,所以滴定时,不需要加入指示剂,故答案为:A;不需要;
【小问2详解】
滴定时,左手应旋转滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到滴定终点,故答案为:锥形瓶中溶液颜色变化;
【小问3详解】
草酸溶液与滴入的酸性高锰酸钾溶液完全反应后,再滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液会由无色变为浅紫色,则滴定达到终点的现象为滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,故答案为:滴入最后半滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;
【小问4详解】
由表格数据可知,第一次实验测得数据误差较大应舍去,则滴定消耗酸性高锰酸钾溶液的平均体积为=18.00mL,由方程式可知,草酸溶液的浓度为=0.1800 mol/L,故答案为:0.1800;
【小问5详解】
A.滴定管水洗后直接装酸性高锰酸钾溶液会使消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致所测结果偏高,故符合题意;
B.锥形瓶中有水不会影响溶质的物质的量,对测定结果无影响,故不符合题意;
C.滴定管滴定前有气泡,后气泡消失会使消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏大,导致所测结果偏高,故符合题意;
D.滴定前平视,滴定后俯视会使消耗酸性高锰酸钾溶液的体积偏小,导致所测结果偏低,故不符合题意;
故选AC。
18. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)热量的测定:取0.5000mol·L-1NaOH溶液与0.5500mol L-1盐酸各50mL进行反应,反应装置如图。
①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。
②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒,其原因是___________。
③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为___________J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(2)借鉴(1)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见如表。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
i 0.20mol·L溶液100mL 1.20gFe粉 a b
ii 0.56gFe粉 a c
①温度:b___________c(填“>”“<”或“=”)。
②___________kJ mol-1(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(3)乙同学也想借鉴(1)的方法,测量反应:的焓变。
查阅资料1:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制水解。
查阅资料2:Fe粉与溶液混合后,同时存在Fe粉和酸的反应,不能直接测出反应的焓变。
乙同学优化了实验方案:将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变。
数据处理:结合(2)中甲同学设计的实验测得的焓变,得出结论:的焓变___________。(用含有、的表达式表示)
【答案】(1) ①. 保证热量尽量不散失,防止产生实验误差 ②. 铜导热性较好,会造成热量损失 ③.
(2) ①. > ②. 或
(3)+
【解析】
【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差;
【小问1详解】
①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保证热量尽量不散失,防止产生实验误差。
②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒,其原因是铜导热性较好,会造成热量损失。
③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为
【小问2详解】
①0.20mol·L溶液100mL含0.02mol,1.20gFe为0.021mol,0.56gF为0.01mol,结合反应方程式可知,i实验中完全反应,放热更多,则温度:b>c;
②放热焓变为负值;使用实验i数据,;使用实验ii数据,。
【小问3详解】
已知:
①
②
由盖斯定律可知,①+②得反应:,故+。
19. 已知反应①:,其化学平衡常数为;
反应②:,其化学平衡常数为,
在温度973K和1173K的情况下,、的值分别如下:
温度
973K 1.47 2.38
1173K 2.15 1.67
回答下列问题:
(1)反应①的平衡常数的表达式是___________。
(2)现有反应③:,该反应的平衡常数,根据反应①与②可推导出、与之间的关系式为___________,据此关系式及上表数据,能推断出反应③是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)下图表示反应③在时刻达到平衡,在时刻因改变某个条件而发生变化的情况
时刻发生改变的条件是___________。
(4)查阅资料可知,在1073K时,对于反应③的平衡常数,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为为2mol L-1、为1.5mol·L-1、为1mol L-1、为3mol L-1,则下一时刻,反应③___________(填“正向”或“逆向”)进行。
(5)一种新型熔融盐燃料电池以和的熔融盐混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通和的混合气体,制作650℃时工作的燃料电池,该电池的负极的电极反应式是_____。
【答案】19
20. ①. ②. 吸热
21 降低温度或分离出H2或增大水蒸气浓度
22. 逆向 23. CO—2e—+CO=2CO2
【解析】
【小问1详解】
由方程式可知,反应①的平衡常数的表达式K1=,故答案为:;
【小问2详解】
由盖斯定律可知,反应①—②得到反应③,则反应K3=;由表格数据可知,973K和1173K时,反应③的平衡常数分别为、,平衡常数增大说明温度升高,平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,故答案为:;吸热;
【小问3详解】
由图可知,t2时刻条件改变的瞬间,二氧化碳的浓度增大、一氧化碳的浓度减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为体积不变的吸热反应,则改变的条件可能为降低温度或分离出氢气或增大水蒸气浓度,故答案为:降低温度或分离出H2或增大水蒸气浓度;
【小问4详解】
由题给数据可知,反应的浓度熵Qc==1>K3=0.9,所以反应向逆反应方向进行,故答案为:逆向;
【小问5详解】
由题意可知,通入一氧化碳的电极为燃料电池的负极,碳酸根离子作用下一氧化碳在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为CO—2e—+CO=2CO2,故答案为:CO—2e—+CO=2CO2。
20. 电离常数可以衡量弱电解质电离程度强弱。已知部分弱电解质的电离常数如下表:
化学式 HCN
电离平衡常数(25℃)
请回答下列问题。
(1)25℃时,等浓度的a.溶液b.溶液c.NaCN溶液d.溶液,四种溶液的pH由大到小的顺序为___________。(填溶液前序号)
(2)等浓度、等体积的溶液与溶液混合,溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)
(3)将pH值和体积均相同的溶液和HCN溶液加水稀释,pH变化如图所示,下列说法正确的是___________。
A. 曲线I代表HCN溶液 B. 酸的浓度:
C. a点有 D. 水的电离程度:b点
(5)向0.1mol L-1溶液中滴加NaOH溶液至,此时溶液___________。
(6)已知的,现将浓度为mol L-1溶液与amol L-1溶液等体积混合,生成沉淀,所需溶液的浓度a最小为___________mol L-1。
【答案】(1)bcda
(2)= (3)AD
(4)NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3
(5)4 (6)5.6×10—5
【解析】
【小问1详解】
由电离常数可知,醋酸、碳酸、氢氰酸、碳酸氢根离子的酸性依次减弱,由盐类水解规律可知,醋酸钠、碳酸氢钠、氢氰酸钠、碳酸钠在溶液中的水解程度依次增大,溶液的pH依次增大,则四种盐溶液pH由大到小的顺序为bcda,故答案为:bcda;
【小问2详解】
等浓度、等体积的醋酸溶液与氨水恰好反应生成醋酸铵和水,由电离常数可知,醋酸的电离程度与氨水的电离程度相同,由盐类水解规律可知,醋酸根离子和铵根离子在溶液中的水解程度相同,则醋酸铵溶液呈中性,溶液中铵根离子浓度与醋酸根离子浓度相等,故答案为:=;
【小问3详解】
由电离常数可知,醋酸的酸性强于氢氰酸,则等pH的醋酸溶液浓度小于氢氰酸溶液,溶液中醋酸根离子浓度等于氰酸根离子浓度;等pH的醋酸溶液和氢氰酸溶液稀释相同倍数时,醋酸溶液pH变化大,则曲线I代表氢氰酸溶液、曲线Ⅱ代表醋酸溶液;
A.由分析可知,曲线I代表氢氰酸溶液、曲线Ⅱ代表醋酸溶液,故正确;
B.由分析可知,等pH的醋酸溶液浓度小于氢氰酸溶液,故错误;
C.由分析可知,等pH的醋酸溶液浓度小于氢氰酸溶液,溶液中醋酸根离子浓度等于氰酸根离子浓度,故错误;
D.酸电离出的氢离子会抑制水的电离程度,氢离子浓度越大,水的电离程度越小,由图可知,b点溶液中氢离子浓度大于c点,则b点水的电离程度小于c点,故正确;
故选AD;
【小问4详解】
由电离常数可知,氢氰酸的酸性弱于碳酸,但强于碳酸氢根离子,由强酸制弱酸的原理可知,少量二氧化碳与氰酸钠溶液反应生成氢氰酸和碳酸氢钠,反应的化学方程式为NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3,故答案为:NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3;
【小问5详解】
由电离常数公式可知,溶液中=,则溶液中的氢离子浓度为1.8×10—5×mol/L=1×10—4mol/L,则溶液pH为4,故答案为:4;
【小问6详解】
由溶度积规则可知,氯化钙溶液与碳酸钠溶液混合时,溶液中浓度熵大于溶度积时,会有沉淀生成,则生成碳酸钙沉淀时,溶液中(2×10—4mol/L×)×(amol/L×)>2.8×10—9,解得a>5.6×10—5,故答案为:5.6×10—5。
21. 如图为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区元素的是___________(填元素符号),其基态原子最高能层的电子的电子云轮廓图为___________。
(2)元素③的基态原子的电子排布式为___________。
(3)元素⑦的基态原子核外电子云有________种不同的伸展方向,核外电子有_________种空间运动状态。
(4)元素④⑤⑥的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
【答案】(1) ①. Ti ②. 球形
(2)1s22s22p1
(3) ①. 4 ②. 9
(4)P>Mg>Al
【解析】
【分析】根据表中元素位置可以判断出①-⑧分别为氢、铍、硼、镁、铝、磷、氯、钛。
【小问1详解】
表中属于d区元素的是Ti,基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2,故其基态原子最高能层的电子的电子云轮廓图为球形;
【小问2详解】
元素③为硼,基态原子的电子排布式为1s22s22p1;
【小问3详解】
元素⑦为氯,基态Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5,s有1种伸展方向性,p有x、y、z3种不同的伸展方向,故基态原子核外电子云有4不同的伸展方向,把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数,故核外电子有9种空间运动状态。
【小问4详解】
同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故P>Mg>Al。江门市新会区2023-2024学年高二上学期期末考试
化学科试题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Fe56 Cu64
一、单选题(本大题16小题,1-10题,每题2分;11-16题,每题4分,共44分)
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. “深海一号”母船海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀
B. 高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式为电能→化学能
C. 霓虹灯发出五颜六色的光属于化学变化
D. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,其单质遇水能缓慢反应放出
2. 化学与人类生活和工业生产密切相关。下列说法正确是
A. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物时,水温越高效果越好
B. 实验室可用小苏打与盐酸反应制备,此反应放热有利于的逸出
C. 使用漂白液漂白衣物时滴加几滴白醋能增强其漂白效果
D. 煅烧硫铁矿(主要成分)可获得,将矿石粉碎成小颗粒可提高反应的平衡转化率
3. 下列说法正确的是
A. HCl和NaOH反应的中和热为57.3 KJ·mol-1,则H2SO3和NaOH反应的中和热为57.3kJ·mol-1
B. 已知C2H5OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(g) ΔH=-1366.8KJ·mol-1,则C2H5OH(l)的燃烧热是1366.8 kJ·mol-1
C. 在一定温度和压强下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量,则其热化学方程式为ΔH=-38.6 kJ·mol-1
D S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1;S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
4. 已知: kJ·mol-1
kJ·mol-1
则反应的为
A. +519.4kJ mol-1 B. -259.7kJ mol-1 C. +259.7kJ mol-1 D. -519.4kJ mol-1
5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 溶液中加入少量固体,促进分解
B. 向溶液中加入少量铁粉,溶液颜色变浅
C. 铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D. 400-500℃比低温有利于合成氨的反应
6. 在溶液中存在如下平衡:,下列说法中不正确的是
A. 将固体溶于少量水中得到绿色溶液
B. 将固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C. 向溶液中加入少量固体,平衡向逆反应方向移动
D. 向溶液中加入固体,平衡向逆反应方向移动
7. 下列实验操作规范且能达到目的的是
目的 操作
A 配制溶液 将一定质量的固体放入烧杯,直接用蒸馏水溶解
B 量取20.00mL盐酸 在50mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
C 测定氯水溶液pH 玻璃棒蘸取溶液点在干燥的pH试纸上,与比色卡对照
D 除去锅炉中沉积的 加可用溶液浸泡后,再将不溶物用酸溶解去除
A. A B. B C. C D. D
8. 一种微生物电解生产甲烷的装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电极应与电源的负极相连
B. 电极上的反应式为:
C. 提高温度一定能提高电解反应的速率
D. 电解时通过质子交换膜移向电极
9. 如图所示的各容器中均盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
A. ④>②>①>③ B. ②>③>①>④ C. ③>②>①>④ D. ④>③>②>①
10. 根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是
A. 0.01mol·L-1的HR溶液
B. HR溶液的导电性比盐酸弱
C. HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
D. 室温下,NaR溶液的pH大于7
11. 下列关于 的说法,正确的是
A. 该反应的
B. 根据,低温条件下反应可以自发进行
C. 升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡逆向移动
D. 其他条件不变,增大压强,平衡右移,平衡常数增大
12. 下列说法中正确的是
A. 在100℃时,pH约为6的纯水呈酸性
B. 在常温下,将mol/L盐酸溶液稀释100倍,所得溶液的pH为8
C. 在常温下,当水电离出的为mol/L时,此溶液的pH可能为2或12
D. 当pH=11的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍,所得氨水的pH略小
13. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向一定浓度的溶液中通入适量气体,出现白色沉淀 的酸性比的酸性强
B 向浓度均为0.1mol·L的和的混合溶液中滴入少量溶液,产生黑色沉淀()
C 向滴有酚酞的1mL0.1mol·L溶液中加水稀释至10mL,红色变浅 加水稀释时,的水解平衡向逆反应方向移动
D 分别向25mL冷水和25mL沸水中滴入6滴饱和溶液,前者为黄色,后者为红褐色 温度升高,的水解程度增大
A. A B. B C. C D. D
14. 近日,华中科技大学某课题组开发了一种可充电锌-空气/碘化物混合电池,该电池的放电过程如图所示:
下列叙述错误的是
A. 放电时,电极B发生氧化反应
B. 充电时,电极A接直流电源的正极
C. 放电时,理论上每消耗,消耗标准状况下氧气体积为
D. 充电时,阳极发生的电极反应之一为
15. 室温下,通过下列实验探究草酸()以及草酸盐的性质。下列说法正确的是
实验 实验操作和现象
1 用pH.试纸测定0.1mol·L溶液的pH,测得pH约为5
2 向20mL0.1mol·L溶液中加入NaOH溶液后,测得pH等于7
3 将0.01mol·L的溶液与0.0004mol·L的溶液等体积混合,有白色沉淀生成
4 0.1mol·L溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合,观察不到明显现象
A. 实验1可以得到结论:溶液中的水解程度大于电离程度
B. 实验2反应后的溶液中:
C. 实验3可以得出结论:室温下,
D. 实验4反应后溶液中存在:
16. 常温下,分别向10 mL 0.1 mol L 1的NaOH 溶液中逐滴加入0.1 mol L 1的一元酸HA和HB溶液,用pH传感器测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. HA的酸性强于HB的酸性
B. V(酸)=10mL时,两份溶液中c(B )=c(A )
C. a 点时,c(A )>c(Na+)>c(OH )>c(H+)
D. b、c点时,c(A )+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B )
二、非选择题(本题包括5小题,共56分)
17. 某兴趣小组同学用酸性高锰酸钾标准溶液对试样中的草酸()进行滴定:,实验步骤如下:
①取25.00mL草酸溶液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
②用浓度为0.1000mol·L的酸性标准溶液进行滴定。
请回答下列问题。
(1)滴定前,将酸性标准液装在图中的___________(填“甲”或“乙”)滴定管中,___________(填“需要”或“不需要”)添加指示剂。
(2)滴定时左手旋转滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视___________,直到滴定终点。
(3)本实验滴定达到终点的现象是___________。
(4)根据下列数据,计算试样中草酸的浓度为___________mol·L-1。
第一次 第二次 第三次 第四次…
V(溶液)/mL 17.10 1810 18.00 17.90
(5)下列操作使测得草酸浓度偏高的是
A. 滴定管水洗后直接装酸性高锰酸钾 B. 锥形瓶中有水
C. 滴定管滴定前有气泡,后气泡消失 D. 滴定前平视,滴定后俯视
18. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)热量的测定:取0.5000mol·L-1NaOH溶液与0.5500mol L-1盐酸各50mL进行反应,反应装置如图。
①大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________。
②该实验不能用环形铜棒替代环形玻璃搅拌棒,其原因是___________。
③测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为___________J(c和ρ分别取4.18J/g·℃和1.0g/mL,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(2)借鉴(1)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见如表。
序号 反应试剂 体系温度/℃
反应前 反应后
i 0.20mol·L溶液100mL 1.20gFe粉 a b
ii 0.56gFe粉 a c
①温度:b___________c(填“>”“<”或“=”)。
②___________kJ mol-1(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(3)乙同学也想借鉴(1)的方法,测量反应:的焓变。
查阅资料1:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是抑制水解。
查阅资料2:Fe粉与溶液混合后,同时存在Fe粉和酸的反应,不能直接测出反应的焓变。
乙同学优化了实验方案:将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变。
数据处理:结合(2)中甲同学设计的实验测得的焓变,得出结论:的焓变___________。(用含有、的表达式表示)
19. 已知反应①:,其化学平衡常数为;
反应②:,其化学平衡常数为,
在温度973K和1173K的情况下,、的值分别如下:
温度
973K 1.47 2.38
1173K 2.15 1.67
回答下列问题:
(1)反应①的平衡常数的表达式是___________。
(2)现有反应③:,该反应的平衡常数,根据反应①与②可推导出、与之间的关系式为___________,据此关系式及上表数据,能推断出反应③是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)下图表示反应③在时刻达到平衡,在时刻因改变某个条件而发生变化的情况
时刻发生改变的条件是___________。
(4)查阅资料可知,在1073K时,对于反应③的平衡常数,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为为2mol L-1、为1.5mol·L-1、为1mol L-1、为3mol L-1,则下一时刻,反应③___________(填“正向”或“逆向”)进行。
(5)一种新型熔融盐燃料电池以和的熔融盐混合物作电解质,一极通CO气体,另一极通和的混合气体,制作650℃时工作的燃料电池,该电池的负极的电极反应式是_____。
20. 电离常数可以衡量弱电解质电离程度强弱。已知部分弱电解质的电离常数如下表:
化学式 HCN
电离平衡常数(25℃)
请回答下列问题。
(1)25℃时,等浓度的a.溶液b.溶液c.NaCN溶液d.溶液,四种溶液的pH由大到小的顺序为___________。(填溶液前序号)
(2)等浓度、等体积的溶液与溶液混合,溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)
(3)将pH值和体积均相同的溶液和HCN溶液加水稀释,pH变化如图所示,下列说法正确的是___________。
A. 曲线I代表HCN溶液 B. 酸的浓度:
C. a点有 D. 水电离程度:b点
(5)向0.1mol L-1溶液中滴加NaOH溶液至,此时溶液___________。
(6)已知的,现将浓度为mol L-1溶液与amol L-1溶液等体积混合,生成沉淀,所需溶液的浓度a最小为___________mol L-1。
21. 如图为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区元素的是___________(填元素符号),其基态原子最高能层的电子的电子云轮廓图为___________。
(2)元素③的基态原子的电子排布式为___________。
(3)元素⑦的基态原子核外电子云有________种不同的伸展方向,核外电子有_________种空间运动状态。
(4)元素④⑤⑥的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。