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文檔簡介
高級中學名校試題PAGEPAGE1廣東省五校2024-2025學年高二上學期期末聯考本試卷分選擇題和非選擇題兩部分,共8頁,滿分100分。考試用時75分鐘。注意事項:1.開考前,考生務必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的校名、姓名、班級、考號、等相關信息寫在答題卡指定區域內。2.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案;不能答在試卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區域內的相應位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。4.考生必須保持答題卡的整潔。可能用到的相對原子質量:H1C12N14O16K39第一部分選擇題(共44分)一、選擇題(本題包括16小題,1-10題每題2分。11-16每題4分,共44分)1.能量與科學、技術、社會、環境關系密切。下列應用中能量轉化關系不正確的是ABCD天然氣燃氣爐太陽能電池水電站電解精煉銅化學能→熱能太陽能→電能化學能→電能電能→化學能A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】天然氣燃氣爐是將天然氣的化學能轉變為熱能,故A正確;太陽能電池是將太陽能轉變為電能,故B正確;水電站是將水的重力勢能(動能)轉變為電能,故C錯誤;電解精煉銅是利用電能進行電解轉變為化學能,故D正確。綜上所述,答案為C。2.化學已滲透到人類生活、生產的各個方面。下列說法或做法不正確的是A.使用含氟牙膏能預防齲齒B.BaCO3不溶于水,可用作醫療上檢查腸胃的鋇餐C.電解熔融的MgCl2可制備金屬MgD.TiCl4經水解、焙燒可得到TiO2【答案】B【解析】使用含氟牙膏,可以將羥基磷灰石轉化成更堅固的氟磷灰石,故使用含氟牙膏能預防齲齒,A正確;BaCO3能溶于胃酸,引起重金屬離子中毒,用作鋇餐的是BaSO4,B錯誤;電解熔融的MgCl2生成鎂單質和氯氣,能制備金屬Mg,C正確;TiCl4經水解生成沉淀,焙燒可得到TiO2,D正確;故選B。3.下列說法錯誤的是A.水能、風能、生物質能是可再生能源,煤、石油、天然氣是不可再生能源B.“冰,水為之,而寒于水”,說明相同質量的水和冰相比較,冰的能量低C.同溫同壓下,在常溫和點燃條件下的不同D.反應物和生成物具有的總能量的高低,決定了該反應是放熱還是吸熱反應【答案】C【解析】可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、潮汐能、地熱能等,這些能源在自然界可以循環再生,不可再生能源在短期內無法恢復且隨著開發利用儲量越來越少,包括煤、石油、天然氣、核能等,A正確;相同質量的冰轉化為水需要吸熱,所以相同質量的水和冰相比較,冰的能量低,B正確;對一個確定的化學反應而言,反應條件與反應熱無關,同溫同壓下,在常溫和點燃條件下的相同,C錯誤;反應物大于生成物具有的總能量,為放熱反應,反之為吸熱反應,所以反應物和生成物具有的總能量的高低,決定了該反應是放熱還是吸熱反應,D正確;答案為:C。4.某化學研究性學習小組對電解質溶液作如下的歸納總結(在常溫下),其中正確的是A.等濃度三種鹽溶液NaX、NaY和NaZ的pH依次為8、9、10,則酸性:HX>HY>HZB.pH=1的強酸溶液,加水稀釋后,溶液中各離子濃度都會降低C.pH=8.3的NaHCO3溶液:D.pH=2的鹽酸和pH=12的氨水等體積混合:c(H+)>c(OH-)【答案】A【解析】酸越弱,形成的強堿弱酸鹽的水解程度越大,溶液堿性越強,等濃度三種鹽溶液NaX、NaY和NaZ的pH依次為8、9、10,故酸性HX>HY>HZ,A項正確;pH=1的強酸溶液,加水稀釋后,減小,不變,增大,B項錯誤;pH=8.3的NaHCO3溶液顯堿性,說明的水解程度大于電離程度,則,C項錯誤;氨水為弱堿,pH=12的氨水的濃度大于pH=2的鹽酸的濃度,故將pH=2的鹽酸和pH=12的氨水等體積混合,所得溶液呈堿性,即c(OH-)>c(H+),D項錯誤;答案選A。5.在化學學習過程中要樹立“變化觀念與平衡思想”。已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ/mol,下列相關說法正確的是A.恒溫恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2,充分反應后,放出196kJ的熱量B.密閉容器中該反應達到平衡后,縮小容器體積,V逆減小,V正增大,平衡正向移動C.加入催化劑,可加快反應速率,同時提高SO2的平衡轉化率D.升高溫度,V逆增大的程度比V正增大的程度更顯著【答案】D【解析】熱化學方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ/mol表示每有2molSO2與O2反應產生SO3氣體,放出196kJ的熱量。在恒溫恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2時,由于該反應是可逆反應,反應物不能完全轉化為生成物,故充分反應后,放出的熱量小于196kJ,A錯誤;密閉容器中該反應達到平衡后,縮小容器體積,導致體系的壓強增大,反應速率都加快,因此V逆增大,V正也增大,由于正反應是氣體體積減小的反應,增大壓強后,導致正反應速率增大的程度大于逆反應速率,故化學平衡向正向移動,B錯誤;加入催化劑,可加快反應速率。由于催化劑使正、逆反應速率增大的倍數相同,使用催化劑,化學平衡不移動,因此不能提高SO2的平衡轉化率,C錯誤;升高溫度,化學反應速率加快,V正、V逆都增大。由于該反應的正反應是放熱反應,溫度改變對吸熱反應影響更大,因此升高溫度后,逆反應速率增大的倍數大于正反應速率增大的倍數,即V逆的程度比V正增大的程度更顯著,所以化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,D正確;故合理選項是D。6.下列關于電化學裝置的敘述中正確的是A.圖1所示裝置可實現將設計成原電池B.圖2所示電池放電過程中,負極的質量逐漸減少C.圖3所示裝置可實現在鐵表面鍍銅D.圖4所示裝置工作過程中,電解質溶液中濃度始終不變【答案】C【解析】圖1所示裝置中Zn直接置換CuSO4溶液中的Cu2+,不能實現將設計成原電池,故A錯誤;圖2所示電池放電過程中,負極電極方程式為:Pb-2e-+SO=PbSO4,有硫酸鋇生成,質量不斷增加,故B錯誤;在鐵表面鍍銅時,應該讓銅為陽極,鐵為陰極,圖3所示裝置可實現在鐵表面鍍銅,故C正確;圖4所示裝置為電解精煉池,陽極為粗銅,部分活性強的金屬進入溶液,電解質溶液中濃度會減小,故D錯誤;故選C7.下列裝置或操作不能達到目的的是A.①:制取無水MgCl2 B.②:測定鋅與稀硫酸反應的速率C.③:測定中和熱 D.④:驗證AgCl和AgI的Ksp大小【答案】D【解析】在氣流下對氯化鎂晶體加熱,可除去結晶水,同時能防止的水解,故可用裝置①制取無水MgCl2,A項不符合題意;利用鋅粒與硫酸溶液反應,可通過測量生成的氫氣所用的時間計算反應速率,B項不符合題意;利用裝置③可粗略測定中和熱,C項不符合題意;由裝置④可知試管中過量,均能與和反應生成沉淀,故不能根據裝置④判斷AgCl和AgI的Ksp大小,D項符合題意;答案選D。8.叔丁基氯與堿溶液經兩步反應得到叔丁基醇,反應(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量與反應進程如圖所示:下列說法正確的是A.該反應為吸熱反應B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl穩定C.第一步反應一定比第二步反應快D.增大堿的濃度和升高溫度均可加快反應速率【答案】D【解析】由圖象知,反應物的總能量大于生成物的總能量,該反應為放熱反應,選項A錯誤;由圖知,(CH3)3C+、Cl-的能量總和比(CH3)3CCl高,能量越高越不穩定,選項B錯誤;第一步反應的活化能大,反應肯定慢,選項C錯誤;D、增大反應物的濃度,單位體積內的有效碰撞機率增大,反應速率加快;升高溫度,活化分子的百分數增大,反應速率加快,選項D正確。答案選D。9.NO2在有機化學中可用作氧化劑、硝化劑和丙烯酸酯聚合的抑制劑。已知反應:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。在恒溫條件下,將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖表示在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化的關系圖(氣體顏色越深,透光率越小)。下列說法正確的是A.反應速率:c<aB.平衡常數:K(a)>K(c)C.e點到f點的過程中從環境吸收熱量D.d點到e點的變化可以用勒夏特列原理解釋【答案】C【解析】c點透光率低,c點NO2濃度大,所以反應速率:c>a,故A錯誤;平衡常數只與溫度有關,a、c溫度相同,平衡常數:K(a)=K(c),故B錯誤;e點到f點透光率增大,說明NO2濃度降低,體積增大,平衡逆向移動,從環境吸收熱量,故C正確;d點到e點是因為體積變大而導致NO2濃度降低,不能用勒夏特列原理解釋,故D錯誤;選C。10.下列實驗設計可以達到實驗目的的是選項實驗目的實驗設計和結論A證明HClO是弱電解質用pH試紙測量NaClO溶液的pH,pH>7B驗證Na2CO3溶液中存在的水解平衡向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固體,溶液紅色變淺C比較酸性:HF>H2SO3分別測定等物質的量濃度的NaF與Na2SO3溶液的pH值,前者pH小D比較電離平衡常數:Ka(HCOOH)>Kb(NH3?H2O)常溫下,用pH計測量0.1mol/LHCOONH4溶液,pH>7A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】NaClO溶液具有漂白性,不能用pH試紙測定NaClO溶液的pH,A錯誤;向含有酚酞的溶液中加入少量固體有碳酸鋇沉淀生成,溶液紅色變淺,說明碳酸根離子濃度降低,碳酸根離子水解平衡逆向移動,堿性減弱,B正確;分別測定等物質的量濃度的NaF與Na2SO3溶液的pH值,前者pH小,說明水解程度:,根據越弱越水解的規律可知,酸性:,C錯誤;常溫下,用pH計測量0.1mol/LHCOONH4溶液,pH>7,說明的水解程度大于的水解程度,則Ka(HCOOH)
<Kb(NH3?H2O),D錯誤;故選B。11.合成氨反應為。下列圖示正確且與對應的敘述相符的是A.圖1表示分別在有、無催化劑的情況下反應進程中的能量變化B.圖2表示時刻改變的條件是升高溫度C.圖3表示一定條件下的合成氨反應中,平衡時的體積分數隨起始體積分數(的起始量恒定)的變化關系,圖中轉化率a點大于b點D.圖4表示的平衡轉化率與溫度和壓強的關系【答案】C【解析】催化劑不改變反應的焓變,A項錯誤;升高溫度,正逆反應速率均同時增大,圖中正反應速率沒有立即增大,B項錯誤;圖3中橫坐標為氫氣起始體積分數,a→b相當于增大氫氣的濃度,合成氨平衡正向移動,但增加的氫氣量大于平衡轉化的氫氣,氫氣的轉化率減小,即a點的氫氣轉化率大于b點,C項正確;該反應為放熱反應,溫度升高,氮氣的平衡轉化率減小,圖4符合;該反應為氣體系數減小的反應,壓強增大,氮氣的平衡轉化率應增大,圖4不符合,D項錯誤;故選C。12.下列離子方程式書寫正確的是H2CO3HClOH2SO3Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11Ka=4.0×10-8Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8A.向NaClO溶液中通入過量SO2:ClO-+SO2+H2O=HClO+B.向NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+C.向Na2CO3溶液中通入少量SO2:+SO2=+CO2D.向NaHSO3溶液中加入少量Na2CO3:+=+【答案】D【解析】由表中數據可知,酸性強弱H2SO3>H2CO3>>HClO>。向NaClO溶液中通入過量SO2,發生氧化還原反應生成氯離子、硫酸離子,離子方程式為ClO-+SO2+H2O=2H++Cl-+,故A錯誤;向NaClO溶液中通入少量CO2,據酸性強弱H2CO3>HClO>,離子方程式為ClO-+CO2+H2O=HClO+,故B錯誤;向Na2CO3溶液中通入少量SO2,據酸性強弱H2SO3>,離子方程式為:+SO2+H2O=+,故C錯誤;向NaHSO3溶液中加入少量Na2CO3,據酸性強弱>,離子方程式為:+=+,故D正確;答案選D。13.利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是A.相比現有工業合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能B.負極區,在氫化酶作用下發生反應H2+2MV2+=2H++2MV+C.正極區,固氮酶為催化劑,N2發生還原反應生成NH3D.電池工作時質子通過交換膜由正極區向負極區移動【答案】D【解析】由題干裝置圖可知,左側區為原電池的負極區,電極反應為:H2+2MV2+═2H++2MV+,右側區為原電池的正極區,電極反應為:N2+6e-+6H+=2NH3,據此分析解題。由分析可知,利用生物燃料電池在室溫下就能合成氨,不需要高溫、高壓和催化劑,同時還能將化學能轉化為電能,A正確;由分析可知,原電池左側為負極區,氫氣在氫化酶的作用下發生氧化反應生成氫離子,反應式為H2+2MV2+═2H++2MV+,B正確;由分析可知,N2在正極區得電子和氫離子反應發生還原反應生成NH3,C正確;根據圖知,負極區生成氫離子、正極區消耗氫離子,所以負極區生成H+透過質子交換膜進入正極區,D錯誤;故答案為:D。14.氫還原輝鉬礦并用碳酸鈉作固硫劑的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。平衡時的有關變化曲線如圖。下列說法正確的是A.該反應在低溫下可以自發進行B.粉碎礦物和增大壓強都有利于輝鉬礦的還原C.圖2中T1對應圖1中的溫度為1300℃D.若圖1中A點對應溫度下體系壓強為10MPa,則H2O(g)的分壓為5MPa【答案】C【解析】由方程式聚集狀態知ΔS>0,由圖1可知正反應是吸熱反應ΔH>0,則根據ΔG=ΔH-TΔS<0知,該反應為高溫下的自發反應,故A錯誤;該反應是氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向進行,不利于反應向右進行,故B錯誤;根據圖像1,1300℃時該反應的平衡常數K==1,根據圖2可知,T1℃是正逆化學平衡常數相等,即此時平衡常數為1,故C正確;A點各組分的濃度之和為5mol/L,在同一容器中,壓強之比等于物質的量之比,也等于濃度之比,所以A點對應溫度下體系壓強為10MPa時,H2O(g)的分壓為4MPa,故D錯誤;答案為C。15.常溫下,用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的一元酸次磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系數δ[比如的分布系數:[]隨滴加NaOH溶液體積V(NaOH)的變化關系如圖所示。下列說法正確的是A.曲線③代表的微粒是B.常溫下,H3PO2電離常數C.V(NaOH)=10mL時,D.pH=7時,溶液中c(Na+)=0.05mol/L【答案】C【解析】向一元酸次磷酸H3PO2溶液中逐滴滴加0.100mol/LNaOH標準溶液,隨著NaOH的滴入,H3PO2不斷被中和,其含量逐漸減小,含量逐漸增多,溶液的酸性逐漸減弱,因而pH逐漸增大,但在開始時溶液pH變化不大,當二者接近恰好反應時,溶液pH發生突躍。后NaOH溶液過量,溶液顯堿性,pH增大,但變紅幅度比較平緩。故根據圖中曲線變紅情況,可知圖中曲線①表示,②表示溶液的pH,③表示H3PO2,然后根據反應情況分析解答。由上述分析可知,曲線①代表的微粒是隨滴加NaOH溶液體積V(NaOH)的變化關系,A錯誤;由圖可知,δ()=δ(H3PO2)時,溶液pH<4,此時H3PO2的電離常數Ka==c(H+)>1.0×10-4,B錯誤;由圖可知,當V(NaOH)=10mL時混合溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),溶液中存在的電荷守恒關系為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(),則c(Na+)<c(),C正確;溶液中電荷守恒關系為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(),當溶液pH=7時,c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(),此時溶液中溶質為NaH2PO2和H3PO2。由于H3PO2過量,則加入NaOH溶液的體積V(NaOH)<20mL,則c(Na+)<=0.05mol/L,D錯誤;故合理選項是C。16.一元弱堿甲胺(CH3NH2)與鹽酸反應生成甲胺鹽酸鹽(CH3NH3Cl)。25℃時,向一定體積0.01mol·L-1CH3NH2水溶液(對應圖中M點)中緩慢通入HCl氣體,溶液的pH與pOH[pOH=]的關系如圖所示。下列敘述不正確的是A.圖中a=2.7,b=7B.該過程中,增大C.Q點溶液中溶質為CH3NH3Cl和CH3NH2D.N點溶液中:c()=c(Cl-)【答案】B【解析】由圖可知,M點pH=11.3,此時,,a點pOH=;N點pH=7,,則b=7,故A項正確;由題,甲胺為一元弱堿,電離方程式為:,因此甲胺的電離平衡常數Kb=,則,根據題意,向甲胺水溶液中緩慢通入HCl氣體,c()逐漸增大,Kb不變,所以逐漸減小,故B項錯誤;由題可知,,Q點時溶液顯堿性,CH3NH3Cl的水溶液顯酸性,所以Q點溶液中溶質為CH3NH3Cl和CH3NH2,故C項正確;電解質溶液中的電荷守恒:,N點pH=7,c(H+)=c(OH-),由此得出,,故D項正確;故選B。第二部分非選擇題(共56分)二、非選擇題(本題包括4小題,共56分)17.某課外研究小組實驗驗證“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”為可逆反應并測定其平衡常數。(1)實驗驗證該小組同學采用如圖所示電化學裝置驗證該反應為可逆反應。①試劑a為_______。②起始時右池中c(FeSO4)=0.05mol·L?1、c[Fe2(SO4)3]=0.10mol·L?1,閉合K反應一段時間后,測得右池溶液中Fe2+濃度為0.07mol·L?1,則此時Fe3+濃度為_______mol·L?1。③反應足夠長時間后,靈敏電流計G指針歸零。此時向右池加入較濃的Fe2(SO4)3溶液,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉;再向左池加入較濃的試劑a,若觀察到_______,則證明該反應為可逆反應。④上述操作中向左池加入較濃的試劑a后,Ag電極上的電極反應為_______。(2)測定平衡常數室溫下,該小組同學配制0.0400mol·L?1FeSO4溶液、0.0100mol·L?1Ag2SO4溶液,將兩溶液等體積混合,充分振蕩,靜置,產生灰黑色單質銀沉淀,溶液呈黃色。取VmL上層清液,用cmol·L?1KSCN標準溶液滴定Ag+,消耗KSCN標準溶液V1mL。已知:Ag++SCN-?AgSCN↓(白色),Fe3++SCN-?FeSCN2+(紅色),K=102.3⑤滴定終點的現象是_______;根據以上實驗數據,上層清液中Ag+的物質的量濃度為_______(用“c、V、V1”表示)。⑥根據上層清液中Ag+的濃度,可計算出上層清液中其它離子的濃度。則室溫下反應“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”的平衡常數計算式為_______(用“c、V、V1”表示)。【答案】(1)①.AgNO3②.0.18③.靈敏電流計指針向左偏轉④.Ag++e-=Ag(2)①.當最后一滴KSCN溶液滴入溶液中,溶液呈現淺紅色且半分鐘內不褪色②.mol·L?1③.【解析】該實驗的實驗目的是利用原電池原理探究銀離子與亞鐵離子的反應為可逆反應,用滴定法測定反應的平衡常數。【小問1詳析】①“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”可知,試劑a為AgNO3。②起始時右池中c(FeSO4)=0.05mol·L?1、c[Fe2(SO4)3]=0.10mol·L?1,閉合K反應一段時間后,測得右池溶液中Fe2+濃度為0.07mol·L?1,由Fe元素守恒可知,此時Fe3+濃度為=0.18mol·L?1。③“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”可知,此時向右池加入較濃的Fe2(SO4)3溶液,平衡逆向移動,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉;再向左池加入較濃的試劑AgNO3,平衡向銀離子濃度減小的方向移動,平衡正向移動,即若觀察到靈敏電流計指針向左偏轉,則證明該反應為可逆反應。④上述操作中向左池加入較濃的試劑AgNO3后,銀離子得電子生成銀單質,Ag電極上的電極反應為Ag++e-=Ag。【小問2詳析】⑤由平衡常數可知,先發生Ag++SCN-?AgSCN↓(白色),當cmol·L?1KSCN標準溶液過量時,溶液呈紅色,滴定終點的現象是當最后一滴KSCN溶液滴入溶液中,溶液呈現淺紅色且半分鐘內不褪色;滴定V1mLcmol/L硫氰化鉀標準溶液,由方程式可知,上層清液中Ag+的物質的量濃度為mol·L?1。⑥根據上層清液中Ag+的濃度,可計算出上層清液中其它離子的濃度。實驗中反應達到平衡時,取VmL上層清液,cmol·L?1KSCN標準溶液滴定Ag+,至出現穩定的淺紅色時消耗標準溶液VmL,已知Ag++SCN-?AgSCN↓(白色),,說明反應幾乎反應完全,故上層清液中c(Ag+)=mol·L?1,根據反應列三段式如下:,則室溫下反應“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”的平衡常數計算式為。18.高磷鎳鐵是生產鈣鎂磷肥的副產品。以高磷鎳鐵(主要含Ni、Fe、P,還含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)為原料生產碳酸鎳晶體(NiCO3)的工藝流程如圖:已知:①電解時,選用2mol·L-1硫酸溶液為電解液。②H2S的電離常數K1=1.0×10?7,K2=1.0×10?16;Ksp(NiS)=1.0×10?19;回答下列問題:(1)先將高磷鎳鐵制成電極板,“電解”時,該電極板作_______極;陰極的電極方程式為_______。(2)“除鐵磷”時,溶液中Fe2+先被氧化為Fe3+,該過程發生反應的離子方程式為_______;再加入Na2CO3調pH=2,并將溶液加熱至50℃,形成鐵、磷共沉淀。(3)“濾渣2”的主要成分為CuS和_______(填化學式)。(4)“除銅”后,溶液中c(H2S)=0.1mol·L?1,c(Ni2+)=0.1mol·L?1,溶液中c(H+)≥_______mol·L?1才不會使Ni2+形成NiS沉淀。(5)“沉鎳”后,濾液中的陽離子主要是_______。(6)“沉鎳”時,若用Na2CO3溶液做沉淀劑,產物容易不純,該雜質的化學式為_______。【答案】(1)①.陽②.2H++2e-=H2(2)2Fe2++ClO?+2H+=2Fe3++Cl?+H2O(3)ZnS(4)10×10?3(5)、Na+(6)Ni(OH)2【解析】先將高磷鎳鐵制成電解板,進行電解,Ni、Fe、Zn、Cu轉化為陽離子進入溶液,之后加入NaClO將Fe2+氧化為Fe3+,加入Na2CO3調pH形成鐵、磷共沉淀;過濾后加入H2S除去Cu2+和Zn2+;過濾后向濾液中加入NH4HCO3得到碳酸鎳晶體。【小問1詳析】高磷鎳鐵作為陽極,發生氧化反應形成金屬離子最終進入溶液中,而陰極主要是氫離子得電子生成氫氣,發生還原反應:2H++2e-=H2↑;【小問2詳析】ClO-將Fe2+氧化而自身變為Cl-,反應為2Fe2+
+ClO?
+2H+
=2Fe3+
+Cl?
+H2O;【小問3詳析】由上分析,加入H2S除去Cu2+和Zn2+,則沉淀為ZnS和CuS;【小問4詳析】c(Ni2+)
=0.1mol·L?1,,溶液中c(H2S)=0.1mol/L,,當,;【小問5詳析】根據分析,加入碳酸鈉及次氯酸鈉后,溶液中生成鈉鹽,加入NH4HCO3溶液沉淀鎳離子生成碳酸鎳固體和含的溶液,故“沉鎳”后,濾液中的陽離子主要是、Na+;【小問6詳析】“沉鎳”時,若用碳酸鈉溶液做沉淀劑,由堿性過大,可能會導致產品有Ni(OH)2沉淀。19.反應Ⅰ可用于在國際空間站中處理二氧化碳,同時伴有副反應Ⅱ發生。主反應Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H1=-270kJ·mol-1副反應Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2回答下列問題:(1)幾種化學鍵的鍵能如表所示:化學鍵C—HH—HH—OC=O鍵能/kJ·mol-1413436463a則a=_______。(2)為了進一步研究上述兩個反應,某小組在三個容積相同的剛性容器中,分別充入1molCO2和4molH2,在三種不同實驗條件(見表)下進行兩個反應,反應體系的總壓強(p)隨時間變化情況如圖所示:實驗編號abc溫度/KT1T1T2催化劑比表面積/(m2?g-1)80120120①T1_______T2(填“>”、“<”或“=”),曲線Ⅲ對應的實驗編號是_______。②若在曲線Ⅱ的條件下,10min達到平衡時生成1.2molH2O,則10min內反應的平均速率v(H2O)=_______kPa?min-1,反應Ⅱ的平衡常數Kp=_______。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)(3)將原料氣按nCO2∶nH2=1∶4置于密閉容器中只發生主反應Ⅰ,測得H2O(g)的物質的量分數與溫度的關系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。溫度高于380℃,H2O的物質的量分數隨溫度降低的原因是_______。(4)主反應Ⅰ在空間站運行時,下列措施能提高CO2轉化效率的是_______(填標號)。A.適當減壓B.增大催化劑的比表面積C.反應器前段加熱,后段冷卻D.提高原料氣中CO2所占比例E.合理控制反應器中氣體的流速【答案】(1)745(2)①.<②.b③.4.8④.(3)此反應正向放熱,溫度升高,高于380℃后,平衡向逆向移動(4)BCE【解析】【小問1詳析】根據反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能,△H1=-270kJ·mol-1=2a+436kJ/mol×4-413kJ/mol×4-463kJ/mol×4,則a=745。故答案為:745;【小問2詳析】①由圖可知,曲線Ⅱ、Ⅲ為同一溫度,不同的催化劑,溫度為T1,曲線Ⅰ為T2,曲線Ⅰ先達到平衡,速率大,對應溫度高,T1<T2,曲線Ⅲ對應的實驗編號是b,催化劑比表面積大,反應速率大。故答案為:<;b;反應Ⅰ、Ⅱ同時進行,曲線Ⅱ壓強由200Kpa降到160Kpa,,n平=4mol,設反應Ⅰ生成2xmol水。可得等式:5-消耗的二氧化碳和氫氣+生成的甲烷+生成的水+生成的一氧化碳=5-(x+4x+1.2-2x+1.2-2x)+x+1.2+1.2-2x=4,x=0.5,平衡時n(H2O)=1.2mol,n(CH4)=0.5mol,n(CO)=0.2mol,n(H2)=1.8mol,n(CO2)0.3mol,若在曲線Ⅱ的條件下,10min達到平衡時生成1.2molH2O,則10min內反應的平均速率v(H2O)===4.8kPa?min-1,反應Ⅱ的平衡常數Kp==,故答案為:4.8;;【小問3詳析】溫度高于380℃,H2O的物質的量分數隨溫度降低的原因是:380℃之間反應為達到平衡狀態,380℃之后反應達到平衡狀態,此反應正向放熱,溫度升高,高于380℃后,平衡向逆向移動;【小問4詳析】主反應Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H1=-270kJ·mol-1,提高CO2的轉化效率的措施。A.適當減壓,平衡逆向移動,CO2轉化率降低,A不符合;B.增大催化劑的比表面積,加快了反應速率,可以提高CO2的轉化效率,B符合;C.反應器前段加熱,可以加快反應速率,后段冷卻可以使平衡正向移動,可以提高CO2的轉化效率,C符合;D.提高原料氣中CO2所占比例,使CO2的轉化率降低,D不符合;E.合理控制反應器中氣體的流速,可以增大反應物接觸的時間,提高轉化率,E符合;答案選BCE。20.氮的化合物在國防建設、工農業生產和生活中有廣泛的用途。請回答下列問題:(1)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10?5,H2SO3的Ka1=1.3×10?2,Ka2=6.2×10?8。①若氨水的濃度為2.0mol·L-1,溶液中的c(OH?)=_______mol·L?1。②將SO2通入2.0mol·L-1氨水中(溶液體積保持不變),當溶液呈中性時,=_______。③向10mL0.10mol·L-1的氨水中加入10mL0.02mol·L-1的CaCl2溶液,通過計算說明是否會生成沉淀_______。[已知Ca(OH)2的Ksp=5.5×10-6,氨水中](2)室溫時,向100mL0.1mol·L-1HCl溶液中滴加0.1mol·L-1氨水,得到溶液pH與氨水體積的關系曲線如圖所示:①在c點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_______;②寫出a點混合溶液中下列算式的精確結果(不能近似計算):_______mol·L?1。(3)聯氨為二元弱堿,第一步電離:該步平衡常數的值為_______。(已知:的K=8.7×107,Kw=1.0×10?14)(4)利用催化劑通過電化學反應合成氨的原理如圖所示,該裝置中陰極的電極反應為_______。
【答案】(1)①.6×10?3②.0.62③.無沉淀生成(2)①.②.0-6-10-8(3)(4)【解析】(2)圖中a點,與等物質的量反應,恰好完全反應,溶質為,b點時,過量,溶液呈中性,,溶液中溶質為和,c點、d點過量,溶液呈堿性,,溶液中溶質為和;【小問1詳析】①NH3·H2O發生可逆的電離,電離方程式為,則,故;②將SO2通入2.0mol·L-1氨水中,當溶液呈中性時,,,故;③因,故溶液混合后,,混合溶液中,此時,即,故不會生成沉淀;【小問2詳析】①c點過量,溶液呈堿性,,溶液中溶質為和,根據電荷守恒有,則,故在c點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是;②a點,與等物質的量反應,恰好完全反應,溶質為,存在電荷守恒,那么,由于此時溶液,即,則,故;【小問3詳析】第一步電離方程式為,平衡常數,反應的,則;【小問4詳析】由原理圖可知,陰極上N2得電子,由0價降低到-3價,發生還原反應,電極反應為。廣東省五校2024-2025學年高二上學期期末聯考本試卷分選擇題和非選擇題兩部分,共8頁,滿分100分。考試用時75分鐘。注意事項:1.開考前,考生務必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的校名、姓名、班級、考號、等相關信息寫在答題卡指定區域內。2.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案;不能答在試卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區域內的相應位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新的答案;不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。4.考生必須保持答題卡的整潔。可能用到的相對原子質量:H1C12N14O16K39第一部分選擇題(共44分)一、選擇題(本題包括16小題,1-10題每題2分。11-16每題4分,共44分)1.能量與科學、技術、社會、環境關系密切。下列應用中能量轉化關系不正確的是ABCD天然氣燃氣爐太陽能電池水電站電解精煉銅化學能→熱能太陽能→電能化學能→電能電能→化學能A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】天然氣燃氣爐是將天然氣的化學能轉變為熱能,故A正確;太陽能電池是將太陽能轉變為電能,故B正確;水電站是將水的重力勢能(動能)轉變為電能,故C錯誤;電解精煉銅是利用電能進行電解轉變為化學能,故D正確。綜上所述,答案為C。2.化學已滲透到人類生活、生產的各個方面。下列說法或做法不正確的是A.使用含氟牙膏能預防齲齒B.BaCO3不溶于水,可用作醫療上檢查腸胃的鋇餐C.電解熔融的MgCl2可制備金屬MgD.TiCl4經水解、焙燒可得到TiO2【答案】B【解析】使用含氟牙膏,可以將羥基磷灰石轉化成更堅固的氟磷灰石,故使用含氟牙膏能預防齲齒,A正確;BaCO3能溶于胃酸,引起重金屬離子中毒,用作鋇餐的是BaSO4,B錯誤;電解熔融的MgCl2生成鎂單質和氯氣,能制備金屬Mg,C正確;TiCl4經水解生成沉淀,焙燒可得到TiO2,D正確;故選B。3.下列說法錯誤的是A.水能、風能、生物質能是可再生能源,煤、石油、天然氣是不可再生能源B.“冰,水為之,而寒于水”,說明相同質量的水和冰相比較,冰的能量低C.同溫同壓下,在常溫和點燃條件下的不同D.反應物和生成物具有的總能量的高低,決定了該反應是放熱還是吸熱反應【答案】C【解析】可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質能、潮汐能、地熱能等,這些能源在自然界可以循環再生,不可再生能源在短期內無法恢復且隨著開發利用儲量越來越少,包括煤、石油、天然氣、核能等,A正確;相同質量的冰轉化為水需要吸熱,所以相同質量的水和冰相比較,冰的能量低,B正確;對一個確定的化學反應而言,反應條件與反應熱無關,同溫同壓下,在常溫和點燃條件下的相同,C錯誤;反應物大于生成物具有的總能量,為放熱反應,反之為吸熱反應,所以反應物和生成物具有的總能量的高低,決定了該反應是放熱還是吸熱反應,D正確;答案為:C。4.某化學研究性學習小組對電解質溶液作如下的歸納總結(在常溫下),其中正確的是A.等濃度三種鹽溶液NaX、NaY和NaZ的pH依次為8、9、10,則酸性:HX>HY>HZB.pH=1的強酸溶液,加水稀釋后,溶液中各離子濃度都會降低C.pH=8.3的NaHCO3溶液:D.pH=2的鹽酸和pH=12的氨水等體積混合:c(H+)>c(OH-)【答案】A【解析】酸越弱,形成的強堿弱酸鹽的水解程度越大,溶液堿性越強,等濃度三種鹽溶液NaX、NaY和NaZ的pH依次為8、9、10,故酸性HX>HY>HZ,A項正確;pH=1的強酸溶液,加水稀釋后,減小,不變,增大,B項錯誤;pH=8.3的NaHCO3溶液顯堿性,說明的水解程度大于電離程度,則,C項錯誤;氨水為弱堿,pH=12的氨水的濃度大于pH=2的鹽酸的濃度,故將pH=2的鹽酸和pH=12的氨水等體積混合,所得溶液呈堿性,即c(OH-)>c(H+),D項錯誤;答案選A。5.在化學學習過程中要樹立“變化觀念與平衡思想”。已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ/mol,下列相關說法正確的是A.恒溫恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2,充分反應后,放出196kJ的熱量B.密閉容器中該反應達到平衡后,縮小容器體積,V逆減小,V正增大,平衡正向移動C.加入催化劑,可加快反應速率,同時提高SO2的平衡轉化率D.升高溫度,V逆增大的程度比V正增大的程度更顯著【答案】D【解析】熱化學方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ/mol表示每有2molSO2與O2反應產生SO3氣體,放出196kJ的熱量。在恒溫恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2時,由于該反應是可逆反應,反應物不能完全轉化為生成物,故充分反應后,放出的熱量小于196kJ,A錯誤;密閉容器中該反應達到平衡后,縮小容器體積,導致體系的壓強增大,反應速率都加快,因此V逆增大,V正也增大,由于正反應是氣體體積減小的反應,增大壓強后,導致正反應速率增大的程度大于逆反應速率,故化學平衡向正向移動,B錯誤;加入催化劑,可加快反應速率。由于催化劑使正、逆反應速率增大的倍數相同,使用催化劑,化學平衡不移動,因此不能提高SO2的平衡轉化率,C錯誤;升高溫度,化學反應速率加快,V正、V逆都增大。由于該反應的正反應是放熱反應,溫度改變對吸熱反應影響更大,因此升高溫度后,逆反應速率增大的倍數大于正反應速率增大的倍數,即V逆的程度比V正增大的程度更顯著,所以化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,D正確;故合理選項是D。6.下列關于電化學裝置的敘述中正確的是A.圖1所示裝置可實現將設計成原電池B.圖2所示電池放電過程中,負極的質量逐漸減少C.圖3所示裝置可實現在鐵表面鍍銅D.圖4所示裝置工作過程中,電解質溶液中濃度始終不變【答案】C【解析】圖1所示裝置中Zn直接置換CuSO4溶液中的Cu2+,不能實現將設計成原電池,故A錯誤;圖2所示電池放電過程中,負極電極方程式為:Pb-2e-+SO=PbSO4,有硫酸鋇生成,質量不斷增加,故B錯誤;在鐵表面鍍銅時,應該讓銅為陽極,鐵為陰極,圖3所示裝置可實現在鐵表面鍍銅,故C正確;圖4所示裝置為電解精煉池,陽極為粗銅,部分活性強的金屬進入溶液,電解質溶液中濃度會減小,故D錯誤;故選C7.下列裝置或操作不能達到目的的是A.①:制取無水MgCl2 B.②:測定鋅與稀硫酸反應的速率C.③:測定中和熱 D.④:驗證AgCl和AgI的Ksp大小【答案】D【解析】在氣流下對氯化鎂晶體加熱,可除去結晶水,同時能防止的水解,故可用裝置①制取無水MgCl2,A項不符合題意;利用鋅粒與硫酸溶液反應,可通過測量生成的氫氣所用的時間計算反應速率,B項不符合題意;利用裝置③可粗略測定中和熱,C項不符合題意;由裝置④可知試管中過量,均能與和反應生成沉淀,故不能根據裝置④判斷AgCl和AgI的Ksp大小,D項符合題意;答案選D。8.叔丁基氯與堿溶液經兩步反應得到叔丁基醇,反應(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量與反應進程如圖所示:下列說法正確的是A.該反應為吸熱反應B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl穩定C.第一步反應一定比第二步反應快D.增大堿的濃度和升高溫度均可加快反應速率【答案】D【解析】由圖象知,反應物的總能量大于生成物的總能量,該反應為放熱反應,選項A錯誤;由圖知,(CH3)3C+、Cl-的能量總和比(CH3)3CCl高,能量越高越不穩定,選項B錯誤;第一步反應的活化能大,反應肯定慢,選項C錯誤;D、增大反應物的濃度,單位體積內的有效碰撞機率增大,反應速率加快;升高溫度,活化分子的百分數增大,反應速率加快,選項D正確。答案選D。9.NO2在有機化學中可用作氧化劑、硝化劑和丙烯酸酯聚合的抑制劑。已知反應:2NO2(g)N2O4(g)△H<0。在恒溫條件下,將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖表示在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化的關系圖(氣體顏色越深,透光率越小)。下列說法正確的是A.反應速率:c<aB.平衡常數:K(a)>K(c)C.e點到f點的過程中從環境吸收熱量D.d點到e點的變化可以用勒夏特列原理解釋【答案】C【解析】c點透光率低,c點NO2濃度大,所以反應速率:c>a,故A錯誤;平衡常數只與溫度有關,a、c溫度相同,平衡常數:K(a)=K(c),故B錯誤;e點到f點透光率增大,說明NO2濃度降低,體積增大,平衡逆向移動,從環境吸收熱量,故C正確;d點到e點是因為體積變大而導致NO2濃度降低,不能用勒夏特列原理解釋,故D錯誤;選C。10.下列實驗設計可以達到實驗目的的是選項實驗目的實驗設計和結論A證明HClO是弱電解質用pH試紙測量NaClO溶液的pH,pH>7B驗證Na2CO3溶液中存在的水解平衡向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固體,溶液紅色變淺C比較酸性:HF>H2SO3分別測定等物質的量濃度的NaF與Na2SO3溶液的pH值,前者pH小D比較電離平衡常數:Ka(HCOOH)>Kb(NH3?H2O)常溫下,用pH計測量0.1mol/LHCOONH4溶液,pH>7A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】NaClO溶液具有漂白性,不能用pH試紙測定NaClO溶液的pH,A錯誤;向含有酚酞的溶液中加入少量固體有碳酸鋇沉淀生成,溶液紅色變淺,說明碳酸根離子濃度降低,碳酸根離子水解平衡逆向移動,堿性減弱,B正確;分別測定等物質的量濃度的NaF與Na2SO3溶液的pH值,前者pH小,說明水解程度:,根據越弱越水解的規律可知,酸性:,C錯誤;常溫下,用pH計測量0.1mol/LHCOONH4溶液,pH>7,說明的水解程度大于的水解程度,則Ka(HCOOH)
<Kb(NH3?H2O),D錯誤;故選B。11.合成氨反應為。下列圖示正確且與對應的敘述相符的是A.圖1表示分別在有、無催化劑的情況下反應進程中的能量變化B.圖2表示時刻改變的條件是升高溫度C.圖3表示一定條件下的合成氨反應中,平衡時的體積分數隨起始體積分數(的起始量恒定)的變化關系,圖中轉化率a點大于b點D.圖4表示的平衡轉化率與溫度和壓強的關系【答案】C【解析】催化劑不改變反應的焓變,A項錯誤;升高溫度,正逆反應速率均同時增大,圖中正反應速率沒有立即增大,B項錯誤;圖3中橫坐標為氫氣起始體積分數,a→b相當于增大氫氣的濃度,合成氨平衡正向移動,但增加的氫氣量大于平衡轉化的氫氣,氫氣的轉化率減小,即a點的氫氣轉化率大于b點,C項正確;該反應為放熱反應,溫度升高,氮氣的平衡轉化率減小,圖4符合;該反應為氣體系數減小的反應,壓強增大,氮氣的平衡轉化率應增大,圖4不符合,D項錯誤;故選C。12.下列離子方程式書寫正確的是H2CO3HClOH2SO3Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11Ka=4.0×10-8Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8A.向NaClO溶液中通入過量SO2:ClO-+SO2+H2O=HClO+B.向NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+C.向Na2CO3溶液中通入少量SO2:+SO2=+CO2D.向NaHSO3溶液中加入少量Na2CO3:+=+【答案】D【解析】由表中數據可知,酸性強弱H2SO3>H2CO3>>HClO>。向NaClO溶液中通入過量SO2,發生氧化還原反應生成氯離子、硫酸離子,離子方程式為ClO-+SO2+H2O=2H++Cl-+,故A錯誤;向NaClO溶液中通入少量CO2,據酸性強弱H2CO3>HClO>,離子方程式為ClO-+CO2+H2O=HClO+,故B錯誤;向Na2CO3溶液中通入少量SO2,據酸性強弱H2SO3>,離子方程式為:+SO2+H2O=+,故C錯誤;向NaHSO3溶液中加入少量Na2CO3,據酸性強弱>,離子方程式為:+=+,故D正確;答案選D。13.利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是A.相比現有工業合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能B.負極區,在氫化酶作用下發生反應H2+2MV2+=2H++2MV+C.正極區,固氮酶為催化劑,N2發生還原反應生成NH3D.電池工作時質子通過交換膜由正極區向負極區移動【答案】D【解析】由題干裝置圖可知,左側區為原電池的負極區,電極反應為:H2+2MV2+═2H++2MV+,右側區為原電池的正極區,電極反應為:N2+6e-+6H+=2NH3,據此分析解題。由分析可知,利用生物燃料電池在室溫下就能合成氨,不需要高溫、高壓和催化劑,同時還能將化學能轉化為電能,A正確;由分析可知,原電池左側為負極區,氫氣在氫化酶的作用下發生氧化反應生成氫離子,反應式為H2+2MV2+═2H++2MV+,B正確;由分析可知,N2在正極區得電子和氫離子反應發生還原反應生成NH3,C正確;根據圖知,負極區生成氫離子、正極區消耗氫離子,所以負極區生成H+透過質子交換膜進入正極區,D錯誤;故答案為:D。14.氫還原輝鉬礦并用碳酸鈉作固硫劑的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。平衡時的有關變化曲線如圖。下列說法正確的是A.該反應在低溫下可以自發進行B.粉碎礦物和增大壓強都有利于輝鉬礦的還原C.圖2中T1對應圖1中的溫度為1300℃D.若圖1中A點對應溫度下體系壓強為10MPa,則H2O(g)的分壓為5MPa【答案】C【解析】由方程式聚集狀態知ΔS>0,由圖1可知正反應是吸熱反應ΔH>0,則根據ΔG=ΔH-TΔS<0知,該反應為高溫下的自發反應,故A錯誤;該反應是氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向進行,不利于反應向右進行,故B錯誤;根據圖像1,1300℃時該反應的平衡常數K==1,根據圖2可知,T1℃是正逆化學平衡常數相等,即此時平衡常數為1,故C正確;A點各組分的濃度之和為5mol/L,在同一容器中,壓強之比等于物質的量之比,也等于濃度之比,所以A點對應溫度下體系壓強為10MPa時,H2O(g)的分壓為4MPa,故D錯誤;答案為C。15.常溫下,用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的一元酸次磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系數δ[比如的分布系數:[]隨滴加NaOH溶液體積V(NaOH)的變化關系如圖所示。下列說法正確的是A.曲線③代表的微粒是B.常溫下,H3PO2電離常數C.V(NaOH)=10mL時,D.pH=7時,溶液中c(Na+)=0.05mol/L【答案】C【解析】向一元酸次磷酸H3PO2溶液中逐滴滴加0.100mol/LNaOH標準溶液,隨著NaOH的滴入,H3PO2不斷被中和,其含量逐漸減小,含量逐漸增多,溶液的酸性逐漸減弱,因而pH逐漸增大,但在開始時溶液pH變化不大,當二者接近恰好反應時,溶液pH發生突躍。后NaOH溶液過量,溶液顯堿性,pH增大,但變紅幅度比較平緩。故根據圖中曲線變紅情況,可知圖中曲線①表示,②表示溶液的pH,③表示H3PO2,然后根據反應情況分析解答。由上述分析可知,曲線①代表的微粒是隨滴加NaOH溶液體積V(NaOH)的變化關系,A錯誤;由圖可知,δ()=δ(H3PO2)時,溶液pH<4,此時H3PO2的電離常數Ka==c(H+)>1.0×10-4,B錯誤;由圖可知,當V(NaOH)=10mL時混合溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),溶液中存在的電荷守恒關系為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(),則c(Na+)<c(),C正確;溶液中電荷守恒關系為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(),當溶液pH=7時,c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(),此時溶液中溶質為NaH2PO2和H3PO2。由于H3PO2過量,則加入NaOH溶液的體積V(NaOH)<20mL,則c(Na+)<=0.05mol/L,D錯誤;故合理選項是C。16.一元弱堿甲胺(CH3NH2)與鹽酸反應生成甲胺鹽酸鹽(CH3NH3Cl)。25℃時,向一定體積0.01mol·L-1CH3NH2水溶液(對應圖中M點)中緩慢通入HCl氣體,溶液的pH與pOH[pOH=]的關系如圖所示。下列敘述不正確的是A.圖中a=2.7,b=7B.該過程中,增大C.Q點溶液中溶質為CH3NH3Cl和CH3NH2D.N點溶液中:c()=c(Cl-)【答案】B【解析】由圖可知,M點pH=11.3,此時,,a點pOH=;N點pH=7,,則b=7,故A項正確;由題,甲胺為一元弱堿,電離方程式為:,因此甲胺的電離平衡常數Kb=,則,根據題意,向甲胺水溶液中緩慢通入HCl氣體,c()逐漸增大,Kb不變,所以逐漸減小,故B項錯誤;由題可知,,Q點時溶液顯堿性,CH3NH3Cl的水溶液顯酸性,所以Q點溶液中溶質為CH3NH3Cl和CH3NH2,故C項正確;電解質溶液中的電荷守恒:,N點pH=7,c(H+)=c(OH-),由此得出,,故D項正確;故選B。第二部分非選擇題(共56分)二、非選擇題(本題包括4小題,共56分)17.某課外研究小組實驗驗證“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”為可逆反應并測定其平衡常數。(1)實驗驗證該小組同學采用如圖所示電化學裝置驗證該反應為可逆反應。①試劑a為_______。②起始時右池中c(FeSO4)=0.05mol·L?1、c[Fe2(SO4)3]=0.10mol·L?1,閉合K反應一段時間后,測得右池溶液中Fe2+濃度為0.07mol·L?1,則此時Fe3+濃度為_______mol·L?1。③反應足夠長時間后,靈敏電流計G指針歸零。此時向右池加入較濃的Fe2(SO4)3溶液,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉;再向左池加入較濃的試劑a,若觀察到_______,則證明該反應為可逆反應。④上述操作中向左池加入較濃的試劑a后,Ag電極上的電極反應為_______。(2)測定平衡常數室溫下,該小組同學配制0.0400mol·L?1FeSO4溶液、0.0100mol·L?1Ag2SO4溶液,將兩溶液等體積混合,充分振蕩,靜置,產生灰黑色單質銀沉淀,溶液呈黃色。取VmL上層清液,用cmol·L?1KSCN標準溶液滴定Ag+,消耗KSCN標準溶液V1mL。已知:Ag++SCN-?AgSCN↓(白色),Fe3++SCN-?FeSCN2+(紅色),K=102.3⑤滴定終點的現象是_______;根據以上實驗數據,上層清液中Ag+的物質的量濃度為_______(用“c、V、V1”表示)。⑥根據上層清液中Ag+的濃度,可計算出上層清液中其它離子的濃度。則室溫下反應“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”的平衡常數計算式為_______(用“c、V、V1”表示)。【答案】(1)①.AgNO3②.0.18③.靈敏電流計指針向左偏轉④.Ag++e-=Ag(2)①.當最后一滴KSCN溶液滴入溶液中,溶液呈現淺紅色且半分鐘內不褪色②.mol·L?1③.【解析】該實驗的實驗目的是利用原電池原理探究銀離子與亞鐵離子的反應為可逆反應,用滴定法測定反應的平衡常數。【小問1詳析】①“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”可知,試劑a為AgNO3。②起始時右池中c(FeSO4)=0.05mol·L?1、c[Fe2(SO4)3]=0.10mol·L?1,閉合K反應一段時間后,測得右池溶液中Fe2+濃度為0.07mol·L?1,由Fe元素守恒可知,此時Fe3+濃度為=0.18mol·L?1。③“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”可知,此時向右池加入較濃的Fe2(SO4)3溶液,平衡逆向移動,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉;再向左池加入較濃的試劑AgNO3,平衡向銀離子濃度減小的方向移動,平衡正向移動,即若觀察到靈敏電流計指針向左偏轉,則證明該反應為可逆反應。④上述操作中向左池加入較濃的試劑AgNO3后,銀離子得電子生成銀單質,Ag電極上的電極反應為Ag++e-=Ag。【小問2詳析】⑤由平衡常數可知,先發生Ag++SCN-?AgSCN↓(白色),當cmol·L?1KSCN標準溶液過量時,溶液呈紅色,滴定終點的現象是當最后一滴KSCN溶液滴入溶液中,溶液呈現淺紅色且半分鐘內不褪色;滴定V1mLcmol/L硫氰化鉀標準溶液,由方程式可知,上層清液中Ag+的物質的量濃度為mol·L?1。⑥根據上層清液中Ag+的濃度,可計算出上層清液中其它離子的濃度。實驗中反應達到平衡時,取VmL上層清液,cmol·L?1KSCN標準溶液滴定Ag+,至出現穩定的淺紅色時消耗標準溶液VmL,已知Ag++SCN-?AgSCN↓(白色),,說明反應幾乎反應完全,故上層清液中c(Ag+)=mol·L?1,根據反應列三段式如下:,則室溫下反應“Ag++Fe2+?Ag+Fe3+”的平衡常數計算式為。18.高磷鎳鐵是生產鈣鎂磷肥的副產品。以高磷鎳鐵(主要含Ni、Fe、P,還含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)為原料生產碳酸鎳晶體(NiCO3)的工藝流程如圖:已知:①電解時,選用2mol·L-1硫酸溶液為電解液。②H2S的電離常數K1=1.0×10?7,K2=1.0×10?16;Ksp(NiS)=1.0×10?19;回答下列問題:(1)先將高磷鎳鐵制成電極板,“電解”時,該電極板作_______極;陰極的電極方程式為_______。(2)“除鐵磷”時,溶液中Fe2+先被氧化為Fe3+,該過程發生反應的離子方程式為_______;再加入Na2CO3調pH=2,并將溶液加熱至50℃,形成鐵、磷共沉淀。(3)“濾渣2”的主要成分為CuS和_______(填化學式)。(4)“除銅”后,溶液中c(H2S)=0.1mol·L?1,c(Ni2+)=0.1mol·L?1,溶液中c(H+)≥_______mol·L?1才不會使Ni2+形成NiS沉淀。(5)“沉鎳”后,濾液中的陽離子主要是_______。(6)“沉鎳”時,若用Na2CO3溶液做沉淀劑,產物容易不純,該雜質的化學式為_______。【答案】(1)①.陽②.2H++2e-=H2(2)2Fe2++ClO?+2H+=2Fe3++Cl?+H2O(3)ZnS(4)10×10?3(5)、Na+(6)Ni(OH)2【解析】先將高磷鎳鐵制成電解板,進行電解,Ni、Fe、Zn、Cu轉化為陽離子進入溶液,之后加入NaClO將Fe2+氧化為Fe3+,加入Na2CO3調pH形成鐵、磷共沉淀;過濾后加入H2S除去Cu2+和Zn2+;過濾后向濾液中加入NH4HCO3得到碳酸鎳晶體。【小問1詳析】高磷鎳鐵作為陽極,發生氧化反應形成金屬離子最終進入溶液中,而陰極主要是氫離子得電子生成氫氣,發生還原反應:2H++2e-=H2↑;【小問2詳析】ClO-將Fe2+氧化而自身變為Cl-,反應為2Fe2+
+ClO?
+2H+
=2Fe3+
+Cl?
+H2O;【小問3詳析】由上分析,加入H2S除去Cu2+和Zn2+,則沉淀為ZnS和CuS;【小問4詳析】c(Ni2+)
=0.1mol·L?1,,溶液中c(H2S)=0.1mol/L,,當,;【小問5詳析】根據分析,加入碳酸鈉及次氯酸鈉后,溶液中生成鈉鹽,加入NH4HCO3溶液沉淀鎳離子生成碳酸鎳固體和含的溶液,故“沉鎳”后,濾液中的陽離子主要是、Na+;【小問6詳析】“沉鎳”時,若用碳酸鈉溶液做沉淀劑,由堿性過大,可能會導致產品有Ni(OH)2沉淀。19.反應Ⅰ可用于在國際空間站中處理二氧化碳,同時伴有副反應Ⅱ發生。主反應Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)△H1=-270kJ·mol-1副反應Ⅱ.CO2(g)+H
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