北京市东城区2022-2023学年高二上学期期末统一检测 化学试卷
一、单选题
1.(2022高二上·东城期末)下列属于弱电解质的是
A.CO B.HClO C.NaOH D.Cu
2.(2022高二上·东城期末)以下能级符号正确的是
A.4s B.3f C.2d D.1p
3.(2022高二上·东城期末)下列实验操作时,选用的仪器错误的是
选项 A B C D
操作 浓缩NaCl溶液 配制500mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 量取的NaOH溶液 向上排空气法收集
仪器
A.A B.B C.C D.D
4.(2022高二上·东城期末)M与N在密闭容器中反应生成P,其反应速率分别用v(M)、v(N)、v(P)表示。已知v(M)、v(N)、v(P)之间有以下关系:、,则此反应可表示为
A. B. C. D.
5.(2022高二上·东城期末)下列解释事实的化学方程式错误的是
A.电解饱和NaCl溶液制:
B.向溶液中滴加溶液,产生黑色沉淀:
C.用溶液处理水垢中的:
D.25℃,氨水的pH约为11:
6.(2022高二上·东城期末)下列图示或化学用语表示正确的是
A.NaCl的电子式 B.基态原子的价层电子轨道表示式 C.的离子结构示意图 D.轨道的电子云轮廓图
A.A B.B C.C D.D
7.(2022高二上·东城期末)下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A.打开可乐有气泡产生
B.加热可以增强溶液清洗油污的效果
C.不能混合使用草木灰(主要含)与铵态氮肥
D.采取较高的温度进行工业合成氨生产( )
8.(2022高二上·东城期末)不同温度下,水的离子积常数如下所示。
T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10-14 0.1 0.3 0.7 1.0 2.9 5.3 37.1 54.5
下列说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.25℃,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L
C.90℃,0.1 mol/LNaCl溶液的pH<7,呈中性
D.pH=5的稀盐酸溶液中c(OH-)一定为10-9mol/L
9.(2022高二上·东城期末)用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是
一段时间后,左侧试管发热,导管口有气泡产生。
A.铁发生的电极反应:
B.铁腐蚀过程中,化学能转化为热能
C.炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
D.导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
10.(2022高二上·东城期末)常温下,浓度均为的NaX和NaY盐溶液的pH分别为9和11,下列判断错误的是
A.NaX溶液中:
B.电离常数:
C.结合的能力大于结合的能力
D.HX与NaY能发生反应:
11.(2022高二上·东城期末)已知反应:①
②
相关化学键的键能数据如下:
化学键 C-H C-F H-F F-F
键能/(kJ/mol) a b c d
下列说法正确的是
A.①中反应物的总能量小于生成物的总能量
B.
C.
D.
12.(2022高二上·东城期末)电解溶液制备NaOH和的装置示意图如下。
下列说法错误的是
A.Ⅰ区溶液pH下降
B.离子交换膜a为阳离子交换膜
C.Ⅲ区发生电极反应:
D.理论上,每生成1mol NaOH,同时有生成
13.(2022高二上·东城期末)在容积不变的容器中充入CO和NO发生如下反应:,其他条件不变时,分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得与时间的关系如图所示。
已知:ⅰ.起始投料比均为2∶3;
ⅱ.比表面积:单位质量的物质具有的总面积。
下列说法错误的是
A.Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比表面积不同
B.Ⅱ中NO的平衡转化率为75%
C.在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常数
D.,Ⅲ中平均反应速率
14.(2022高二上·东城期末)某小组同学设计如下实验能证实为可逆反应。
实验装置 实验序号 实验操作和现象
注:a、b均为石墨电极 ① ⅰ.闭合K,指针向右偏转 ⅱ.待指针归零,向U形管左管中加入溶液,……
② ⅰ.闭合K,指针向右偏转 ⅱ.待指针归零,向U形管左管中滴加溶液,指针向左偏转
下列说法错误的是
A.未酸化的溶液显酸性是因为发生了水解
B.电流表指针归零,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态
C.①中加入KI溶液后,上述平衡向正反应方向移动,电流表指针向左偏转
D.②中加入溶液后,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动
二、综合题
15.(2022高二上·东城期末)锂(Li)元素常用于电池制造业。
(1)Ⅰ.对锂原子结构及其性质的研究
基态Li原子的核外电子排布式为 ,其处于元素周期表中的 (填“s”、“d”、“ds”或“p”)区。
(2)基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时, (填“吸收”或“释放”)能量。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能(I1)与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因: 。
(4)Ⅱ.对锂离子电池的研究
钴酸锂 (LiCoO2)电池和磷酸铁锂(LiFePO4)电池是两种常见的新能源汽车电池。
的电子排布式为,与 (填“Fe”、“”或“”)具有相同的核外电子排布。
(5)Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(6)某磷酸铁锂电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是____(填字母序号)。
A.放电时,负极反应为
B.充电时,向石墨电极移动
C.充电时,磷酸铁锂电极发生氧化反应
16.(2022高二上·东城期末)常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置 实验序号 传感器种类 实验操作
① 电导率传感器 向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水
② pH传感器 向滴有酚酞的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
(1)Ⅰ.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图1所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,离子浓度越大,电导率越大。
a点电导率不等于0的原因是水能发生 。
(2)由图1可知,在悬浊液中加入少量水的时刻为 (填“b”、“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻, (填“>”、“<”或“=”),导致 (结合沉淀溶解平衡解释原因)。
(4)Ⅱ.实验②测得pH随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.25℃,
ⅲ.酚酞的变色范围:
pH <8.2 8.2~10 >10
颜色 无色 淡粉色 红色
依据图2可判断:A点加入的的物质的量大于C点加入的硫酸的物质的量,判据是 。
(5)0~300s时,实验②中溶液先变红,后 。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体pH约为9,进而抑制细菌的生长。25℃时水体中约为 。
17.(2022高二上·东城期末)25℃时,某小组同学分别用如下方法测定的电离常数 (Ka)。
(1)电离方程式为 。
(2)【方法一】实验步骤:
ⅰ.取a mL稀溶液于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液。
ⅱ.用标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为。
ⅲ.另取一份该稀溶液于烧杯中,用pH计测得其pH为x。
ⅱ中滴定恰好达到终点时的现象为 。
(3)该稀溶液的浓度 (用代数式表示)。
(4)数据处理:
醋酸的电离平衡常数。代入相关数据,即可得。
误差分析:若ⅰ中锥形瓶提前用该稀溶液进行了润洗,会使测得的 (填“偏大”或“偏小”)。
(5)【方法二】实验原理:
由的电离平衡常数表达式可知,当时,。
实验步骤:①取25mL某溶液,用NaOH溶液滴定至终点。
②继续向①中加入25mL该溶液。
③用pH计测定②中混合溶液的pH为y。
步骤②的目的是 。
(6) (用代数式表示)
(7)迁移应用:
已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,其溶液中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。
下列说法正确的是____(填字母序号)。
A.的
B.溶液显碱性
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:
18.(2022高二上·东城期末)利用含锶(Sr)废渣制备晶体的流程如下。
已知:ⅰ.含锶废渣中Sr主要以和的形式存在
ⅱ.25℃,,
(1)转化
①转化前,含锶废渣需要粉碎研磨的目的是 。
②已知溶液显弱碱性,结合化学用语解释其原因: 。
③转化过程中,向溶液中加入氨水,提高溶液pH,目的是提高 (填粒子符号)的浓度,将转化为。
(2)溶出
溶出过程发生反应的离子方程式是 。
(3)纯化
溶出液中除了含有外,还含有和少量的、等杂质,其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。
已知:ⅲ.25℃,和沉淀时的pH(金属离子浓度均为)
氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH 沉淀开始溶解pH
2.3 4.1 —
4.0 5.2 7.8
ⅳ.和在不同温度下的溶解度:
温度/℃溶解度/g 氢氧化物 20 40 60 80 90
1.77 3.95 8.42 20.2 44.5
0.173 0.141 0.121 0.094 0.086
①为了除去溶出液中的和,应调节pH范围为 <pH< 。
②向滤液1中加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出的原因是 。
③90℃时, (填“>”或“<”)。
④操作X是 。
19.(2022高二上·东城期末)通过化学的方法实现的资源化利用是一种非常理想的减排途径。
(1)Ⅰ.利用制备CO
一定温度下,在恒容密闭容器中进行如下反应:
该反应的平衡常数表达式 。
(2)下列事实能说明上述反应达到化学平衡状态的是____(填字母序号)。
A.体系内
B.体系压强不再发生变化
C.体系内各物质浓度不再发生变化
D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化
(3)Ⅱ.利用制备甲醇 (CH3OH)
一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
已知:产率%
一段时间后,测得体系中。产率= (用代数式表示)。
(4)探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)
实验测得不同温度下,单位时间内的转化率和产率如图l所示。
由图1可知,随着温度的升高,转化率升高,产率下降。解释其原因: 。
(5)探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)
不同压强下,平衡时转化率随温度的变化关系如图2所示。
①压强 (填“>”或“<”)。
②图2中温度高于时。两条曲线重叠的原因是 。
③下列条件中,平衡产率最大的是 (填字母序号)。
A.220℃5MPa B.220℃1MPa C.300℃1MPa
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A.CO溶于水不导电,为非电解质,A不符合题意;
B.HClO是溶于水能导电的化合物,HClO属于弱电解质,B符合题意;
C.NaOH是溶于水和熔融状态下都能导电的化合物,NaOH属于强电解质,C不符合题意;
D.Cu为单质,既不是电解质,也不是非电解质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】强电解质在水溶液中完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离; 强电解质 一般有:强酸、强碱,活泼金属氧化物和大多数盐;弱电解质 一般有:弱酸、弱碱,少部分盐、水;
2.【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】根据第一电子层上只有1s,第二电子层只有2s、2p,第三电子层只有3s、3p、3d,第四电子层只有4s、4p、4d、4f;
故答案为:A。
【分析】根据电子层数等于能级数目判断。
3.【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.浓缩NaCl溶液,需要采取蒸发的操作,故选用蒸发皿,A不符合题意;
B.配制500mL一定物质的量浓度的NaCl溶液,选取500mL的容量瓶定容,B不符合题意;
C.NaOH溶液为碱性,应该选取碱式滴定管,该装置为酸式滴定管,C符合题意;
D.的密度大于空气,故采用向上排空气法收集,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.蒸发皿用于蒸发;
B.选取500mL的容量瓶定容;
C.依据药品性质选择滴定管,碱性溶液选择碱式滴定管,酸性、强氧化性试剂选择酸式滴定管;
D.密度大于空气的气体可用向上排空气法收集 。
4.【答案】C
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,、,则v(N):v(M):v(P)=2:3:2,所以该反应可以表示为,
故答案为:C。
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比。
5.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气、:,A符合题意;
B.向溶液中滴加溶液,产生黑色沉淀CuS:,B不符合题意;
C.用溶液处理水垢中的,生成碳酸钙和硫酸钠,硫酸钙微溶,,C不符合题意;
D.25℃,氨水的pH约为11,因为为弱电解质:,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A项中电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气;其它选项均合理。
6.【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.NaCl为离子化合物,其电子式为,A不符合题意;
B.基态原子的价层电数为8,价层电子轨道表示式,,B符合题意;
C.的离子结构示意图,C不符合题意;
D.轨道的电子云轮廓图为纺锤形,s轨道呈球形,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NaCl为离子化合物;
B.根据洪特规则;
C.的核外电子数为10;
D.s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形。
7.【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.H2CO3H2O+CO2↑,打开可乐相当于减小压强,平衡正向移动,二氧化碳溶解度降低,A不符合题意;
B.碳酸根水解出氢氧根,油污在碱性环境下水解,加热促进碳酸根水解,故加热可以增强去污效果,B不符合题意;
C.水解显碱性,氯化铵水解显酸性,二者混合使用会生成氨气,降低肥效,该事实属于盐类水解的应用,C符合题意;
D.由于为放热反应,高温虽然可增大反应速率,但不利于平衡正向移动,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据勒夏特列原理,改变影响平衡的一个因素,平衡将向减弱这种改变的方向移动分析。其中C项中水解显碱性,氯化铵水解显酸性,二者混合使用会生成氨气,降低肥效,该事实属于盐类水解的应用。
8.【答案】D
【知识点】水的电离;溶液pH的定义
【解析】【解答】A.根据温度与水的离子积常数Kw关系可知:升高温度,促进水的电离,水电离程度增大,说明水的电离为吸热过程,A不符合题意;
B.25℃,Kw=10-14,此时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,B不符合题意;
C.90℃,升高温度,水的离子积常数增大,溶液中c(H+)增大,0.1 mol/LNaCl溶液的pH<7,但溶液中c(H+)=c(OH-),因此溶液呈中性,C不符合题意;
D.pH=5的稀盐酸溶液中,c(H+)=10-5 mol/L,若温度是室温下,溶液中c(OH-)=10-9 mol/L;若温度不是室温,则溶液中c(OH-)可能大于10-9 mol/L,也可能小于10-9 mol/L,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据温度与水的离子积常数Kw关系;
B.25℃,纯水呈中性且Kw=10-14;
C.90℃,升高温度,水的离子积常数增大;
D.温度可能不是室温,无法判断。
9.【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A.铁、碳粉、氯化钠溶液形成原电池,Fe作负极失电子,铁发生的电极反应:,A不符合题意;
B.该过程化学能转化为电能,同时有热量产生,部分化学能转化为热能,B符合题意;
C.碳作正极,Fe、C和氯化钠溶液形成原电池,加速铁的腐蚀速度,C不符合题意;
D.氯化钠溶液为电解质,此过程发生吸氧腐蚀,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.原电池中一般活泼金属作负极,不活泼金属或碳棒用正极;负极失电子发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应;
B.原电池将化学能转化为电能,同时有热量产生;
C.原电池反应比化学反应快;
D.中性或弱酸性条件下,金属发生吸氧腐蚀,酸性环境下,金属发生析氢腐蚀。
10.【答案】C
【知识点】pH的简单计算;电离平衡常数
【解析】【解答】A. 浓度均为的NaX pH为9,则说明NaX为强碱弱酸盐,即X-发生水解,故NaX溶液中有:,A不符合题意;
B. 浓度均为的NaX和NaY盐溶液的pH分别为9和11,说明X-的水解程度小于Y-,根据越弱越水解的水解规律可知,酸性HX>HY,即电离常数:,B不符合题意;
C. 由B项分析可知,酸性HX>HY,故结合的能力小于结合的能力,C符合题意;
D. 由B项分析可知,酸性HX>HY,根据强酸制弱酸的规律可知,HX与NaY能发生反应:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 依据盐类水解规律,有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,两弱双水解分析;
BC. 根据越弱越水解的水解规律;
D. 根据强酸制弱酸的规律。
11.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.①是放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,A不符合题意;
B.反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值,因此,B不符合题意;
C.反应①②中生成物不同,,C不符合题意;
D.依据盖斯定律②-①即得到 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量;
B.反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值;
C.反应中生成物不同,无法判断;
D.依据盖斯定律计算。
12.【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.据分析可知,左侧电极为阳极,阳极上水失电子生成氧气和氢离子,电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,氢离子浓度增加Ⅰ区溶液pH下降,A不符合题意;
B.根据分析可知,离子交换膜a为阴离子交换膜,B符合题意;
C.根据分析可知,Ⅲ区发生电极反应:,C不符合题意;
D.根据2H2O-4e-=O2↑+4H+,可知理论上,-e--H+,每生成1mol NaOH,同时有生成,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极失电子,发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上得电子,发生还原反应
B.电解时,阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动,阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动;
D.根据得失电子守恒。
13.【答案】B
【知识点】化学反应速率;催化剂;化学平衡常数
【解析】【解答】A.Ⅰ、Ⅱ两个过程达到反应平衡时间不同,反应温度相同,催化剂的比表面积不同,催化剂比表面积越大,催化效率越高,A不符合题意;
B.Ⅱ中△c(CO)=4×10-3mol/L-1×10-3mol/L=3×10-3mol/L,起始投料比均为2∶3,△c(NO)=6×10-3mol/L-3×10-3mol/L =3×10-3mol/L ,NO的平衡转化率为3×10-3mol/L ÷6×10-3mol/L ×100%=50%,B符合题意;
C.在Ⅲ的条件下,,平衡常数,C不符合题意;
D.,Ⅲ中平均反应速率,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.催化剂比表面积越大,催化效率越高;
B.化学平衡常数,指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
D.利用υ=Δc/Δt计算。
14.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.,发生了水解使溶液显酸性,A不符合题意;
B.电流表指针归零,无电子转移,无电流,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态,B不符合题意;
C.①中加入KI溶液后,碘离子浓度增加,上述平衡向正反应方向移动,此时a发生氧化反应,a为负极,b为正极,电流表指针向右偏转,C符合题意;
D.②中加入溶液后,生成碘化银沉淀,降低了碘离子浓度,亚铁离子浓度增加,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据盐类水解规律,有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,两弱双水解分析;
B.电流表指针归零,无电子转移,无电流;
CD.根据影响化学平衡移动的因素分析。
15.【答案】(1)1s22s1;s
(2)吸收
(3)两者最外层电子数相同,Li的核外电子层数为2,钠的核外电子层数为3,则Li失去最外层电子需要吸收更多能量
(4)
(5)O>P>Li
(6)B;C
【知识点】原子结构的构造原理;元素电离能、电负性的含义及应用;化学电源新型电池
【解析】【解答】(1)Li为第3号元素,基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,最外层电子处于s能级,其处于元素周期表中的s区;
(2)基态是能量最低的状态,基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时,需要吸收能量;
(3)Li原子的核外电子排布式为1s22s1,Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,两者最外层电子数相同,Li的核外电子层数为2,钠的核外电子层数为3,则Li失去最外层电子需要吸收更多能量,故;
(4)的电子排布式为,其核外电子数为24, Fe为第26号元素,失去两个电子后和Co3+具有相同的核外电子排布,则具有相同的核外电子排布粒子应为;
(5)非金属性越强,电负性越强,Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是:O>P>Li;
(6)A.放电时,石墨为负极,失电子,负极反应为,A不正确;
B.充电时,磷酸锂铁电极失去电子,为阳极,阳离子向阴极移动,透过半透膜,向石墨电极移动,B正确;
C.充电时,磷酸锂铁电极失去电子,为阳极,发生氧化反应,C正确;
故答案为:BC。
【分析】(1)依据原子构造原理分析;
(2)基态是能量最低的状态;
(3)两者最外层电子数相同,钠的核外电子层数比锂多,易失电子;
(4)依据原子构造原理分析;
(5)非金属性越强,电负性越强;
(6)A.反应中元素化合价升高,做负极,元素化合价降低,为正极;负极失电子发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应;
B.充电时,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;
C.充电时,与电源正极相连的电极是阳极,阳极失电子,发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上得电子,发生还原反应。
16.【答案】(1)电离
(2)c
(3)<;平衡向着沉淀溶解的方向移动
(4)DE段pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量
(5)变为淡粉色
(6)
【知识点】电解质溶液的导电性;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究沉淀溶解
【解析】【解答】(1)H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O H++OH-,因此a点电导率不等于0;
(2)cd段,再加入少量蒸馏水,相当于稀释,Mg2+和OH-浓度减小,电导率减小,则在悬浊液中加入少量水的时刻为c点;
(3)cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得d时刻<,平衡向右移动,即平衡向着沉淀溶解的方向移动;
(4)由图像可知,最后的pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量,所以A点时加入的n[ Mg(OH)2]大于C点时加入的n(H2SO4);
(5)由图像可知,AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,此时溶液pH>10,因此实验②中溶液变红,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,最终溶液的pH值范围为9
【分析】(1)H2O是弱电解质,能发生微弱的电离;
(2)相当于稀释;
(3)依据沉淀溶解平衡分析;
(4)根据图像可知,最后的溶液显碱性;
(5)依据最终溶液的pH值范围分析;
(6)依据pH和Ksp计算。
17.【答案】(1)CH3COO-+H+
(2)锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色
(3)
(4)偏小
(5)使数据处理:
(6)
(7)A;C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)为弱酸,电离方程式为CH3COO-+H+;
(2)滴定终点,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色;
(3)该稀溶液的浓度;
(4)若ⅰ中锥形瓶提前用该稀溶液进行了润洗则锥形瓶内溶质增多,故V1偏大,导致c偏大,但是x值不变,醋酸的电离平衡常数,会使测得的偏小;
(5)步骤②的目的是使;
(6)pH为y,;
(7)A. 时,pH=1.43,的,A正确;
B. 中,同时存在电离和水解,当,c(H+)=10-6.54,;的水解常数;,溶液显酸性,B不正确;
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:,C正确;
故答案为:AC。
【分析】(1)为弱酸,部分电离;
(2)依据指示剂的颜色变化判断;
(3)依据中和反应的实质分析;
(4)依据醋酸的电离平衡常数分析;
(5)便于利用醋酸的电离平衡常数;
(6)依据题目中信息和数据分析;
(7)依据图像和平衡常数的公式分析。
18.【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;
(2)
(3)5.2;7.8;温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合;<;蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;无机物的推断;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)含锶废渣需要粉碎研磨的目的:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;向溶液中加入氨水,使溶液的碱性增强,使碳酸氢根的电离平衡正向移动,,使碳酸根离子浓度增大,将转化为,答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;;
(2)转化渣主要成分是,与盐酸反应生成氯化锶、水和二氧化碳,故反应的离子方程式为: ;答案为:;
(3)根据图中表格,要完全除去溶出液中的和,pH要大于5.2,同时不能使氢氧化铝溶解,pH小于7.8,应调节pH范围为5.2<pH<7.8;根据题中表格,温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合,故加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出,和化学式组成形式一样,溶解度越小,越小,故90℃时<;从溶液中得到晶体的步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;答案为:5.2<pH<7.8;温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合;<;蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【分析】(1) ①依据影响反应速率的因素分析;
② 依据水解程度判断; ③ 依据电离平衡移动的影响因素分析;
(2)与盐酸反应生成氯化锶、水和二氧化碳;
(3)根据图中表格中的数据判断;根据题中表格,温度越高,氢氧化钙的溶解度越小;溶解度越小,越小;从溶液中得到晶体的步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
19.【答案】(1)
(2)C;D
(3)
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行
(5)>;副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,改变压强对平衡无影响;A
【知识点】化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)该反应的平衡常数表达式;
(2)A.体系内不能说明反应达到平衡,这与起始投入量有关,A不正确;
B.由于方程左右两端化学计量数之和相等,则体系压强不再发生变化不能说明反应达到平衡,B不正确;
C.体系内各物质浓度不再发生变化,说明达到反应平衡,C正确;
D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化,说明体系内个物质的量不再变化,说明达到反应平衡,D正确;
故答案为:CD;
(3)根据主反应: ,副反应:,体系中,则起始的=a+b+c,产率%=;
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行,故转化率升高,产率下降;
(5)①主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,图中压强p1时CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率大于p2时CO2平衡转化率或CH3OH的平衡产率,所以P1>P2;
②副反应是气体体积不变化的吸热反应,压强改变对平衡没有影响,副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,则三条曲线几乎交于一点;
③主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,低温时发生主反应,平衡产率最大的是220℃5MPa,
故答案为:A。
【分析】(1)化学平衡常数,指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
(2)利用“变者不变即平衡”;
(3)利用“三段式”法计算;
(4)根据影响化学平衡移动的因素分析;
(5)根据图像和化学平衡移动原理分析。
北京市东城区2022-2023学年高二上学期期末统一检测 化学试卷
一、单选题
1.(2022高二上·东城期末)下列属于弱电解质的是
A.CO B.HClO C.NaOH D.Cu
【答案】B
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A.CO溶于水不导电,为非电解质,A不符合题意;
B.HClO是溶于水能导电的化合物,HClO属于弱电解质,B符合题意;
C.NaOH是溶于水和熔融状态下都能导电的化合物,NaOH属于强电解质,C不符合题意;
D.Cu为单质,既不是电解质,也不是非电解质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】强电解质在水溶液中完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离; 强电解质 一般有:强酸、强碱,活泼金属氧化物和大多数盐;弱电解质 一般有:弱酸、弱碱,少部分盐、水;
2.(2022高二上·东城期末)以下能级符号正确的是
A.4s B.3f C.2d D.1p
【答案】A
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】根据第一电子层上只有1s,第二电子层只有2s、2p,第三电子层只有3s、3p、3d,第四电子层只有4s、4p、4d、4f;
故答案为:A。
【分析】根据电子层数等于能级数目判断。
3.(2022高二上·东城期末)下列实验操作时,选用的仪器错误的是
选项 A B C D
操作 浓缩NaCl溶液 配制500mL一定物质的量浓度的NaCl溶液 量取的NaOH溶液 向上排空气法收集
仪器
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.浓缩NaCl溶液,需要采取蒸发的操作,故选用蒸发皿,A不符合题意;
B.配制500mL一定物质的量浓度的NaCl溶液,选取500mL的容量瓶定容,B不符合题意;
C.NaOH溶液为碱性,应该选取碱式滴定管,该装置为酸式滴定管,C符合题意;
D.的密度大于空气,故采用向上排空气法收集,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.蒸发皿用于蒸发;
B.选取500mL的容量瓶定容;
C.依据药品性质选择滴定管,碱性溶液选择碱式滴定管,酸性、强氧化性试剂选择酸式滴定管;
D.密度大于空气的气体可用向上排空气法收集 。
4.(2022高二上·东城期末)M与N在密闭容器中反应生成P,其反应速率分别用v(M)、v(N)、v(P)表示。已知v(M)、v(N)、v(P)之间有以下关系:、,则此反应可表示为
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,、,则v(N):v(M):v(P)=2:3:2,所以该反应可以表示为,
故答案为:C。
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比。
5.(2022高二上·东城期末)下列解释事实的化学方程式错误的是
A.电解饱和NaCl溶液制:
B.向溶液中滴加溶液,产生黑色沉淀:
C.用溶液处理水垢中的:
D.25℃,氨水的pH约为11:
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气、:,A符合题意;
B.向溶液中滴加溶液,产生黑色沉淀CuS:,B不符合题意;
C.用溶液处理水垢中的,生成碳酸钙和硫酸钠,硫酸钙微溶,,C不符合题意;
D.25℃,氨水的pH约为11,因为为弱电解质:,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A项中电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气;其它选项均合理。
6.(2022高二上·东城期末)下列图示或化学用语表示正确的是
A.NaCl的电子式 B.基态原子的价层电子轨道表示式 C.的离子结构示意图 D.轨道的电子云轮廓图
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.NaCl为离子化合物,其电子式为,A不符合题意;
B.基态原子的价层电数为8,价层电子轨道表示式,,B符合题意;
C.的离子结构示意图,C不符合题意;
D.轨道的电子云轮廓图为纺锤形,s轨道呈球形,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NaCl为离子化合物;
B.根据洪特规则;
C.的核外电子数为10;
D.s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形。
7.(2022高二上·东城期末)下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A.打开可乐有气泡产生
B.加热可以增强溶液清洗油污的效果
C.不能混合使用草木灰(主要含)与铵态氮肥
D.采取较高的温度进行工业合成氨生产( )
【答案】C
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.H2CO3H2O+CO2↑,打开可乐相当于减小压强,平衡正向移动,二氧化碳溶解度降低,A不符合题意;
B.碳酸根水解出氢氧根,油污在碱性环境下水解,加热促进碳酸根水解,故加热可以增强去污效果,B不符合题意;
C.水解显碱性,氯化铵水解显酸性,二者混合使用会生成氨气,降低肥效,该事实属于盐类水解的应用,C符合题意;
D.由于为放热反应,高温虽然可增大反应速率,但不利于平衡正向移动,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据勒夏特列原理,改变影响平衡的一个因素,平衡将向减弱这种改变的方向移动分析。其中C项中水解显碱性,氯化铵水解显酸性,二者混合使用会生成氨气,降低肥效,该事实属于盐类水解的应用。
8.(2022高二上·东城期末)不同温度下,水的离子积常数如下所示。
T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10-14 0.1 0.3 0.7 1.0 2.9 5.3 37.1 54.5
下列说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.25℃,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L
C.90℃,0.1 mol/LNaCl溶液的pH<7,呈中性
D.pH=5的稀盐酸溶液中c(OH-)一定为10-9mol/L
【答案】D
【知识点】水的电离;溶液pH的定义
【解析】【解答】A.根据温度与水的离子积常数Kw关系可知:升高温度,促进水的电离,水电离程度增大,说明水的电离为吸热过程,A不符合题意;
B.25℃,Kw=10-14,此时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,B不符合题意;
C.90℃,升高温度,水的离子积常数增大,溶液中c(H+)增大,0.1 mol/LNaCl溶液的pH<7,但溶液中c(H+)=c(OH-),因此溶液呈中性,C不符合题意;
D.pH=5的稀盐酸溶液中,c(H+)=10-5 mol/L,若温度是室温下,溶液中c(OH-)=10-9 mol/L;若温度不是室温,则溶液中c(OH-)可能大于10-9 mol/L,也可能小于10-9 mol/L,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据温度与水的离子积常数Kw关系;
B.25℃,纯水呈中性且Kw=10-14;
C.90℃,升高温度,水的离子积常数增大;
D.温度可能不是室温,无法判断。
9.(2022高二上·东城期末)用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是
一段时间后,左侧试管发热,导管口有气泡产生。
A.铁发生的电极反应:
B.铁腐蚀过程中,化学能转化为热能
C.炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响
D.导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A.铁、碳粉、氯化钠溶液形成原电池,Fe作负极失电子,铁发生的电极反应:,A不符合题意;
B.该过程化学能转化为电能,同时有热量产生,部分化学能转化为热能,B符合题意;
C.碳作正极,Fe、C和氯化钠溶液形成原电池,加速铁的腐蚀速度,C不符合题意;
D.氯化钠溶液为电解质,此过程发生吸氧腐蚀,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.原电池中一般活泼金属作负极,不活泼金属或碳棒用正极;负极失电子发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应;
B.原电池将化学能转化为电能,同时有热量产生;
C.原电池反应比化学反应快;
D.中性或弱酸性条件下,金属发生吸氧腐蚀,酸性环境下,金属发生析氢腐蚀。
10.(2022高二上·东城期末)常温下,浓度均为的NaX和NaY盐溶液的pH分别为9和11,下列判断错误的是
A.NaX溶液中:
B.电离常数:
C.结合的能力大于结合的能力
D.HX与NaY能发生反应:
【答案】C
【知识点】pH的简单计算;电离平衡常数
【解析】【解答】A. 浓度均为的NaX pH为9,则说明NaX为强碱弱酸盐,即X-发生水解,故NaX溶液中有:,A不符合题意;
B. 浓度均为的NaX和NaY盐溶液的pH分别为9和11,说明X-的水解程度小于Y-,根据越弱越水解的水解规律可知,酸性HX>HY,即电离常数:,B不符合题意;
C. 由B项分析可知,酸性HX>HY,故结合的能力小于结合的能力,C符合题意;
D. 由B项分析可知,酸性HX>HY,根据强酸制弱酸的规律可知,HX与NaY能发生反应:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 依据盐类水解规律,有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,两弱双水解分析;
BC. 根据越弱越水解的水解规律;
D. 根据强酸制弱酸的规律。
11.(2022高二上·东城期末)已知反应:①
②
相关化学键的键能数据如下:
化学键 C-H C-F H-F F-F
键能/(kJ/mol) a b c d
下列说法正确的是
A.①中反应物的总能量小于生成物的总能量
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】A.①是放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,A不符合题意;
B.反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值,因此,B不符合题意;
C.反应①②中生成物不同,,C不符合题意;
D.依据盖斯定律②-①即得到 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,吸热反应中反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量;
B.反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值;
C.反应中生成物不同,无法判断;
D.依据盖斯定律计算。
12.(2022高二上·东城期末)电解溶液制备NaOH和的装置示意图如下。
下列说法错误的是
A.Ⅰ区溶液pH下降
B.离子交换膜a为阳离子交换膜
C.Ⅲ区发生电极反应:
D.理论上,每生成1mol NaOH,同时有生成
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.据分析可知,左侧电极为阳极,阳极上水失电子生成氧气和氢离子,电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,氢离子浓度增加Ⅰ区溶液pH下降,A不符合题意;
B.根据分析可知,离子交换膜a为阴离子交换膜,B符合题意;
C.根据分析可知,Ⅲ区发生电极反应:,C不符合题意;
D.根据2H2O-4e-=O2↑+4H+,可知理论上,-e--H+,每生成1mol NaOH,同时有生成,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极失电子,发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上得电子,发生还原反应
B.电解时,阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动,阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动;
D.根据得失电子守恒。
13.(2022高二上·东城期末)在容积不变的容器中充入CO和NO发生如下反应:,其他条件不变时,分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得与时间的关系如图所示。
已知:ⅰ.起始投料比均为2∶3;
ⅱ.比表面积:单位质量的物质具有的总面积。
下列说法错误的是
A.Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比表面积不同
B.Ⅱ中NO的平衡转化率为75%
C.在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常数
D.,Ⅲ中平均反应速率
【答案】B
【知识点】化学反应速率;催化剂;化学平衡常数
【解析】【解答】A.Ⅰ、Ⅱ两个过程达到反应平衡时间不同,反应温度相同,催化剂的比表面积不同,催化剂比表面积越大,催化效率越高,A不符合题意;
B.Ⅱ中△c(CO)=4×10-3mol/L-1×10-3mol/L=3×10-3mol/L,起始投料比均为2∶3,△c(NO)=6×10-3mol/L-3×10-3mol/L =3×10-3mol/L ,NO的平衡转化率为3×10-3mol/L ÷6×10-3mol/L ×100%=50%,B符合题意;
C.在Ⅲ的条件下,,平衡常数,C不符合题意;
D.,Ⅲ中平均反应速率,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.催化剂比表面积越大,催化效率越高;
B.化学平衡常数,指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
D.利用υ=Δc/Δt计算。
14.(2022高二上·东城期末)某小组同学设计如下实验能证实为可逆反应。
实验装置 实验序号 实验操作和现象
注:a、b均为石墨电极 ① ⅰ.闭合K,指针向右偏转 ⅱ.待指针归零,向U形管左管中加入溶液,……
② ⅰ.闭合K,指针向右偏转 ⅱ.待指针归零,向U形管左管中滴加溶液,指针向左偏转
下列说法错误的是
A.未酸化的溶液显酸性是因为发生了水解
B.电流表指针归零,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态
C.①中加入KI溶液后,上述平衡向正反应方向移动,电流表指针向左偏转
D.②中加入溶液后,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.,发生了水解使溶液显酸性,A不符合题意;
B.电流表指针归零,无电子转移,无电流,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态,B不符合题意;
C.①中加入KI溶液后,碘离子浓度增加,上述平衡向正反应方向移动,此时a发生氧化反应,a为负极,b为正极,电流表指针向右偏转,C符合题意;
D.②中加入溶液后,生成碘化银沉淀,降低了碘离子浓度,亚铁离子浓度增加,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据盐类水解规律,有弱才水解,无弱不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,两弱双水解分析;
B.电流表指针归零,无电子转移,无电流;
CD.根据影响化学平衡移动的因素分析。
二、综合题
15.(2022高二上·东城期末)锂(Li)元素常用于电池制造业。
(1)Ⅰ.对锂原子结构及其性质的研究
基态Li原子的核外电子排布式为 ,其处于元素周期表中的 (填“s”、“d”、“ds”或“p”)区。
(2)基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时, (填“吸收”或“释放”)能量。
(3)下图为元素(部分)的第一电离能(I1)与原子序数的关系。
从原子结构的角度解释的原因: 。
(4)Ⅱ.对锂离子电池的研究
钴酸锂 (LiCoO2)电池和磷酸铁锂(LiFePO4)电池是两种常见的新能源汽车电池。
的电子排布式为,与 (填“Fe”、“”或“”)具有相同的核外电子排布。
(5)Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(6)某磷酸铁锂电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是____(填字母序号)。
A.放电时,负极反应为
B.充电时,向石墨电极移动
C.充电时,磷酸铁锂电极发生氧化反应
【答案】(1)1s22s1;s
(2)吸收
(3)两者最外层电子数相同,Li的核外电子层数为2,钠的核外电子层数为3,则Li失去最外层电子需要吸收更多能量
(4)
(5)O>P>Li
(6)B;C
【知识点】原子结构的构造原理;元素电离能、电负性的含义及应用;化学电源新型电池
【解析】【解答】(1)Li为第3号元素,基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1,最外层电子处于s能级,其处于元素周期表中的s区;
(2)基态是能量最低的状态,基态Li原子的电子发生跃迁形成激发态Li原子时,需要吸收能量;
(3)Li原子的核外电子排布式为1s22s1,Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,两者最外层电子数相同,Li的核外电子层数为2,钠的核外电子层数为3,则Li失去最外层电子需要吸收更多能量,故;
(4)的电子排布式为,其核外电子数为24, Fe为第26号元素,失去两个电子后和Co3+具有相同的核外电子排布,则具有相同的核外电子排布粒子应为;
(5)非金属性越强,电负性越强,Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是:O>P>Li;
(6)A.放电时,石墨为负极,失电子,负极反应为,A不正确;
B.充电时,磷酸锂铁电极失去电子,为阳极,阳离子向阴极移动,透过半透膜,向石墨电极移动,B正确;
C.充电时,磷酸锂铁电极失去电子,为阳极,发生氧化反应,C正确;
故答案为:BC。
【分析】(1)依据原子构造原理分析;
(2)基态是能量最低的状态;
(3)两者最外层电子数相同,钠的核外电子层数比锂多,易失电子;
(4)依据原子构造原理分析;
(5)非金属性越强,电负性越强;
(6)A.反应中元素化合价升高,做负极,元素化合价降低,为正极;负极失电子发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应;
B.充电时,内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极;
C.充电时,与电源正极相连的电极是阳极,阳极失电子,发生氧化反应,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上得电子,发生还原反应。
16.(2022高二上·东城期末)常温下,某小组同学用如下装置探究的沉淀溶解平衡。
实验装置 实验序号 传感器种类 实验操作
① 电导率传感器 向蒸馏水中加入足量粉末,一段时间后再加入少量蒸馏水
② pH传感器 向滴有酚酞的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
(1)Ⅰ.实验①测得电导率随时间变化的曲线如图1所示。
已知:ⅰ.在稀溶液中,离子浓度越大,电导率越大。
a点电导率不等于0的原因是水能发生 。
(2)由图1可知,在悬浊液中加入少量水的时刻为 (填“b”、“c”或“d”)点。
(3)分析电导率在de段逐渐上升的原因:d时刻, (填“>”、“<”或“=”),导致 (结合沉淀溶解平衡解释原因)。
(4)Ⅱ.实验②测得pH随时间变化的曲线如图2所示。
已知:ⅱ.25℃,
ⅲ.酚酞的变色范围:
pH <8.2 8.2~10 >10
颜色 无色 淡粉色 红色
依据图2可判断:A点加入的的物质的量大于C点加入的硫酸的物质的量,判据是 。
(5)0~300s时,实验②中溶液先变红,后 。
(6)常被用于水质改良剂,能够使水体pH约为9,进而抑制细菌的生长。25℃时水体中约为 。
【答案】(1)电离
(2)c
(3)<;平衡向着沉淀溶解的方向移动
(4)DE段pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量
(5)变为淡粉色
(6)
【知识点】电解质溶液的导电性;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究沉淀溶解
【解析】【解答】(1)H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O H++OH-,因此a点电导率不等于0;
(2)cd段,再加入少量蒸馏水,相当于稀释,Mg2+和OH-浓度减小,电导率减小,则在悬浊液中加入少量水的时刻为c点;
(3)cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得d时刻<,平衡向右移动,即平衡向着沉淀溶解的方向移动;
(4)由图像可知,最后的pH大于7,溶液显碱性,氢氧化镁过量,所以A点时加入的n[ Mg(OH)2]大于C点时加入的n(H2SO4);
(5)由图像可知,AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,此时溶液pH>10,因此实验②中溶液变红,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,最终溶液的pH值范围为9
【分析】(1)H2O是弱电解质,能发生微弱的电离;
(2)相当于稀释;
(3)依据沉淀溶解平衡分析;
(4)根据图像可知,最后的溶液显碱性;
(5)依据最终溶液的pH值范围分析;
(6)依据pH和Ksp计算。
17.(2022高二上·东城期末)25℃时,某小组同学分别用如下方法测定的电离常数 (Ka)。
(1)电离方程式为 。
(2)【方法一】实验步骤:
ⅰ.取a mL稀溶液于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液。
ⅱ.用标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为。
ⅲ.另取一份该稀溶液于烧杯中,用pH计测得其pH为x。
ⅱ中滴定恰好达到终点时的现象为 。
(3)该稀溶液的浓度 (用代数式表示)。
(4)数据处理:
醋酸的电离平衡常数。代入相关数据,即可得。
误差分析:若ⅰ中锥形瓶提前用该稀溶液进行了润洗,会使测得的 (填“偏大”或“偏小”)。
(5)【方法二】实验原理:
由的电离平衡常数表达式可知,当时,。
实验步骤:①取25mL某溶液,用NaOH溶液滴定至终点。
②继续向①中加入25mL该溶液。
③用pH计测定②中混合溶液的pH为y。
步骤②的目的是 。
(6) (用代数式表示)
(7)迁移应用:
已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,其溶液中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。
下列说法正确的是____(填字母序号)。
A.的
B.溶液显碱性
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:
【答案】(1)CH3COO-+H+
(2)锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色
(3)
(4)偏小
(5)使数据处理:
(6)
(7)A;C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)为弱酸,电离方程式为CH3COO-+H+;
(2)滴定终点,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色;
(3)该稀溶液的浓度;
(4)若ⅰ中锥形瓶提前用该稀溶液进行了润洗则锥形瓶内溶质增多,故V1偏大,导致c偏大,但是x值不变,醋酸的电离平衡常数,会使测得的偏小;
(5)步骤②的目的是使;
(6)pH为y,;
(7)A. 时,pH=1.43,的,A正确;
B. 中,同时存在电离和水解,当,c(H+)=10-6.54,;的水解常数;,溶液显酸性,B不正确;
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:,C正确;
故答案为:AC。
【分析】(1)为弱酸,部分电离;
(2)依据指示剂的颜色变化判断;
(3)依据中和反应的实质分析;
(4)依据醋酸的电离平衡常数分析;
(5)便于利用醋酸的电离平衡常数;
(6)依据题目中信息和数据分析;
(7)依据图像和平衡常数的公式分析。
18.(2022高二上·东城期末)利用含锶(Sr)废渣制备晶体的流程如下。
已知:ⅰ.含锶废渣中Sr主要以和的形式存在
ⅱ.25℃,,
(1)转化
①转化前,含锶废渣需要粉碎研磨的目的是 。
②已知溶液显弱碱性,结合化学用语解释其原因: 。
③转化过程中,向溶液中加入氨水,提高溶液pH,目的是提高 (填粒子符号)的浓度,将转化为。
(2)溶出
溶出过程发生反应的离子方程式是 。
(3)纯化
溶出液中除了含有外,还含有和少量的、等杂质,其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。
已知:ⅲ.25℃,和沉淀时的pH(金属离子浓度均为)
氢氧化物 开始沉淀pH 完全沉淀pH 沉淀开始溶解pH
2.3 4.1 —
4.0 5.2 7.8
ⅳ.和在不同温度下的溶解度:
温度/℃溶解度/g 氢氧化物 20 40 60 80 90
1.77 3.95 8.42 20.2 44.5
0.173 0.141 0.121 0.094 0.086
①为了除去溶出液中的和,应调节pH范围为 <pH< 。
②向滤液1中加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出的原因是 。
③90℃时, (填“>”或“<”)。
④操作X是 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;
(2)
(3)5.2;7.8;温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合;<;蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;无机物的推断;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)含锶废渣需要粉碎研磨的目的:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;向溶液中加入氨水,使溶液的碱性增强,使碳酸氢根的电离平衡正向移动,,使碳酸根离子浓度增大,将转化为,答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率;碳酸氢根的水解程度大于铵根离子的水解程度,使氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液显弱碱性;;
(2)转化渣主要成分是,与盐酸反应生成氯化锶、水和二氧化碳,故反应的离子方程式为: ;答案为:;
(3)根据图中表格,要完全除去溶出液中的和,pH要大于5.2,同时不能使氢氧化铝溶解,pH小于7.8,应调节pH范围为5.2<pH<7.8;根据题中表格,温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合,故加入NaOH调pH至14和升温至90℃均有利于析出,和化学式组成形式一样,溶解度越小,越小,故90℃时<;从溶液中得到晶体的步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;答案为:5.2<pH<7.8;温度越高,氢氧化钙的溶解度越小,同时,pH越大,氢氧根离子浓度越大,越有利于氢氧根与钙离子结合;<;蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【分析】(1) ①依据影响反应速率的因素分析;
② 依据水解程度判断; ③ 依据电离平衡移动的影响因素分析;
(2)与盐酸反应生成氯化锶、水和二氧化碳;
(3)根据图中表格中的数据判断;根据题中表格,温度越高,氢氧化钙的溶解度越小;溶解度越小,越小;从溶液中得到晶体的步骤为蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
19.(2022高二上·东城期末)通过化学的方法实现的资源化利用是一种非常理想的减排途径。
(1)Ⅰ.利用制备CO
一定温度下,在恒容密闭容器中进行如下反应:
该反应的平衡常数表达式 。
(2)下列事实能说明上述反应达到化学平衡状态的是____(填字母序号)。
A.体系内
B.体系压强不再发生变化
C.体系内各物质浓度不再发生变化
D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化
(3)Ⅱ.利用制备甲醇 (CH3OH)
一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
已知:产率%
一段时间后,测得体系中。产率= (用代数式表示)。
(4)探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)
实验测得不同温度下,单位时间内的转化率和产率如图l所示。
由图1可知,随着温度的升高,转化率升高,产率下降。解释其原因: 。
(5)探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)
不同压强下,平衡时转化率随温度的变化关系如图2所示。
①压强 (填“>”或“<”)。
②图2中温度高于时。两条曲线重叠的原因是 。
③下列条件中,平衡产率最大的是 (填字母序号)。
A.220℃5MPa B.220℃1MPa C.300℃1MPa
【答案】(1)
(2)C;D
(3)
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行
(5)>;副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,改变压强对平衡无影响;A
【知识点】化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)该反应的平衡常数表达式;
(2)A.体系内不能说明反应达到平衡,这与起始投入量有关,A不正确;
B.由于方程左右两端化学计量数之和相等,则体系压强不再发生变化不能说明反应达到平衡,B不正确;
C.体系内各物质浓度不再发生变化,说明达到反应平衡,C正确;
D.体系内CO的物质的量分数不再发生变化,说明体系内个物质的量不再变化,说明达到反应平衡,D正确;
故答案为:CD;
(3)根据主反应: ,副反应:,体系中,则起始的=a+b+c,产率%=;
(4)主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升温副反应正向进行,主反应逆向进行,故转化率升高,产率下降;
(5)①主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,图中压强p1时CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率大于p2时CO2平衡转化率或CH3OH的平衡产率,所以P1>P2;
②副反应是气体体积不变化的吸热反应,压强改变对平衡没有影响,副反应为放热反应,T1温度后,体系中主要发生副反应,则三条曲线几乎交于一点;
③主反应:是气体体积减小的反应,温度一定时压强越大,CO2的平衡转化率或CH3OH的平衡产率越大,低温时发生主反应,平衡产率最大的是220℃5MPa,
故答案为:A。
【分析】(1)化学平衡常数,指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
(2)利用“变者不变即平衡”;
(3)利用“三段式”法计算;
(4)根据影响化学平衡移动的因素分析;
(5)根据图像和化学平衡移动原理分析。