湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2023-2024高二上学期期末检测化学试题(原卷版+解析版)

湖北省武汉市华中师大一附中2023~2024学年高二上学期期末检测
化学试题
时限:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Na23 S-32 K39 W-184 Pb207
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法不正确的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. 人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用
C. 民谚:青铜和铁器“千千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
D. “神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷,属于新型有机材料
2. 下列关于化学用语的说法正确的是
A. 和互为同系物
B. 的电子式:
C. 空间填充模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
D. 表示正丁烷的结构简式
3. 正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型如图,下列说法正确的是
A. 正己烷的所有原子可能共平面
B. 的正己烷和异己烷中含有的极性键的数目为
C. 主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种
D. 正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
4. 下列装置能达到相应实验目的的是
A.测定未知溶液的浓度 B.保护铁件
C.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的中和热 D.制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
5. 下列有关烃的说法正确的是
A. 乙烷在光照的条件下与发生取代反应,最多有9种产物
B. 烷烃的沸点随碳原子数增多而升高,常温下,碳原子数为在5~16的烷烃均为液态
C. 同质量的与完全燃烧,耗氧量相同,生成的二氧化碳的物质的量相同
D. 庚烷主链上有5个碳原子的同分异构体有4种
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入过量:
B. 向溶液中通入少量:
C 泡沫灭火器原理:
D. 向溶液中加入少量溶液:
7. 经测定某溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,且其浓度大小的排列顺序为:c (Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),下列有关说法正确的是
A. 该溶液由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B. 该溶液由0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液等体积混合而成
C. 在上述溶液中加入适量CH3COOH,可能使溶液中离子浓度大小改变为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D. 在上述溶液中加入适量NaOH,可能使溶液中离子浓度大小改变为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)
8. 我国科学家研究在不同催化剂下丁烷脱氢制丁烯的机理,催化反应历程如图所示[注:标*的物质表示吸附在催化剂上的中间产物,表示1个+1个的能量)]
下列有关说法错误的是
A. 上述吸附过程均是吸热的
B. 三种催化剂催化效果最好的是催化剂B
C. 该反应在高温条件下能自发进行
D. 使用催化剂C时,决速反应的方程式为
9. 2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次电池的电极材料为(普鲁士白)和(嵌钠硬碳)。下列说法错误的是
A. 放电时,左边电极电势高
B. 放电时,负极的电极反应式可表示为:
C. 充电时,用铅酸蓄电池作电源,负极质量增重,则阳极质量增加
D. 其他条件相同时,锂离子电池比能量高于钠离子电池
10. 将含NO和CO尾气在不同温度下,以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应: ,测量相同时间内逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。下列说法不正确的是
A. 两种催化剂均能降低反应的活化能,但均不变
B. 曲线Ⅱ中的催化剂的最适宜温度为450℃左右
C. 若低于200℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的原因可能是催化剂的活性不高
D. 图中a点是已达到平衡状态,相对于曲线Ⅰ的最高点,平衡逆向移动
11. 下列说法正确的是
选项 实验 现象 结论
A 将固体加入饱和溶液中,一段时间后,固体加入盐酸中 有气体产生
B 向两支试管中各加入的酸性溶液,再向两支试管分别加入的溶液和的溶液,记录高锰酸钾溶液褪色所需时间 溶液中高锰酸钾溶液褪色快 浓度越大,反应速率越快
C 向滴有酚酞的氨水中滴加氯水 溶液的红色褪去 氯水具有漂白性
D 向含和的饱和溶液中加入足量浓溶液 产生两种颜色沉淀,但以白色为主
A. A B. B C. C D. D
12. 判断下列正确的有几项:
①中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
②配置溶液要加入铁粉,配置溶液要加入盐酸,二者原理相同
③电解精炼铜,阳极为纯铜、阴极为粗铜,电解质溶液可以是硫酸铜或氯化铜溶液
④用固体作为沉淀剂除去工业废水中的:,反应达平衡后,继续加入,的去除率增大
⑤镀锌或镀锡的钢管在镀层破损后仍能对钢管起保护作用
⑥水电离出的为的溶液一定呈中性
A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项
13. 催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压,投入和适当过量的,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。已知曲线N为的平衡转化率,其中:的选择性%
下列说法不正确的是
A. ,
B. 选择合适的催化剂可提高的选择性
C. 若将恒压环境改成恒容,其他条件不变,的选择性将减小
D. 若平衡时的选择性为48%,则体系中
14. 已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线②中c点:
B. 时,两溶液中,
C. 加适量固体可使溶液由a点变到b点
D. 的数量级为
15. 为二元弱酸,在25℃时,用固体调节pH,溶液中及浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示[已知:溶液中始终保持,并忽略温度变化]。下列有关叙述错误的是
A. b点:
B. 由b点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
C. 的约为
D. c点溶质存在、,且浓度比小于
16. 请根据所学知识,回答以下问题。
(1)甲烷是最简单的烷烃,下列关于甲烷的叙述中不正确的是___________。
A. 甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体
B. 甲烷分子具有正四面体结构,其中4个C—H键长度和强度相同,键角是
C. 二氯甲烷只有一种,证明甲烷是立体结构,而不是平面结构
D. 甲烷与氯气的取代反应,反应的的物质的量等于生成的的物质的量的两倍
(2)有机物的系统命名是:___________。
(3)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为___________。
(4)向的溶液中通入气体,时,___________(填“>”,“<”或者“=”)。
(5)已知,等浓度的①;②;③;④;⑤中由小到大的顺序为___________(请填写序号)。
(6)溶液与的溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)。
(7)向稀溶液中分别加入少量下列物质或改变条件,能使比值增大的是___________(请填写序号)。
①固体 ②固体 ③冰醋酸 ④降温
17. 电化学广泛应用于工业生产和环境保护上。
(1)全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点,储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示,a、b、c、d电极均为惰性电极。
①全钒液流电池放电时,a电极反应式为___________,电子的流向由___________(填“a→导线→d”或“d→导线→a”)。
②隔膜1为___________离子交换膜(填“阴”或“阳”),装置B中q口流出液中主要的溶质为___________(填化学式),d电极的电极反应式为___________。
③当装置A中有通过质子交换膜时,则装置B中产生气体的总体积为___________L(标准状况下),处理___________。
(2)用电解法可除去硝酸工业产生的尾气NO,并得到,工作原理如下图。
理论上通入与NO的最佳物质的量之比为___________。
18. 工业上利用黑钨矿(主要成分为和,还含少量Si.三价As化合物)生产钨的工艺流程如图所示。
已知:①常温下钨酸难溶于水
②难溶于水,能与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物
③水浸后的滤液中含有、和三价含As的含氧酸根离子
回答下列问题:
(1)为加快黑钨矿空气焙烧过程的反应速率,可采取的措施有___________(答出一条)。
(2)沉钨时pH过低,可形成多钨酸根离子,其中最重要的是和,写出生成的离子方程式为___________。
(3)滤渣的成分为___________(填化学式),常温时、水溶液中含砷的各物种的分布分数如图所示,写出净化时加入发生氧化的主要反应的离子方程式为___________。
(4)写出 ___________,还原制备W单质时要适当加快氢气的流速,目的是___________。
(5)滴定法:利用碘量法测定样品的质量分数,先称量样品质量,再将转化为可溶的,通过离子交换柱发生反应:;交换结束后,向所得含的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:;反应完全后,以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定,发生反应:。滴定达终点时消耗的溶液V mL,则样品中的质量分数为___________。
19. 小组验证“”(反应A)存在限度,并探究外加试剂对该平衡的影响。
(1)从正反应方向探究实验。取溶液,加入溶液,溶液呈棕黄色,不再发生变化。
①通过检测出___________,证实反应A存在限度。
②加入,振荡,平衡向___________反应移动(填“正”或“逆”)。
(2)从逆反应方向探究实验:向碘水(含淀粉)中加入酸性溶液,无明显变化,未检出。
①甲同学认为加入溶液可增大与的反应程度。甲同学依据的原理是___________。
②验证:加入溶液,产生沉淀a,溶液蓝色褪去,能检出。
(3)乙同学认为碘水中含有,加入溶液也可能产生沉淀。做对照实验:直接向碘水(含淀粉)中加入溶液。产生沉淀,溶液蓝色褪去。
查阅资料:
实验验证:
已知:、(微溶)
①Ⅲ中KI溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。
②Ⅳ中KI溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。
(4)问题思考:向与碘水的混合液中加入溶液,可能发生如下反应:
ⅰ.与在的促进下发生的氧化还原反应
ⅱ.与在的促进下发生的反应
ⅲ.与的反应
确认是否发生反应ⅲ,设计实验:将反应后混合物过滤,取滤渣,加入___________,过滤,若有固体剩余,___________,说明ⅲ成立。
供选择试剂:稀、溶液
已知:、溶于溶液湖北省武汉市华中师大一附中2023~2024学年高二上学期期末检测
化学试题
时限:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 N14 Na23 S-32 K39 W-184 Pb207
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法不正确的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B. 人体中缓冲体系起到稳定血液pH的作用
C. 民谚:青铜和铁器“千千年,湿万年,不干不湿就半年”,半干半湿条件下最易发生吸氧腐蚀
D. “神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷,属于新型有机材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.含氟牙膏中的氟离子使牙齿表面的牙釉质转变为更难溶的氟磷灰石,利用了沉淀转化的原理,A正确;
B.血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,如,起到稳定血液pH的作用,B正确;
C.青铜器和铁器在半干半湿条件下容易构成原电池发生吸氧腐蚀加快青铜器和铁器的腐蚀速率,C正确;
D.高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料,D错误;
故选D。
2. 下列关于化学用语的说法正确的是
A. 和互为同系物
B. 的电子式:
C. 空间填充模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
D. 表示正丁烷的结构简式
【答案】A
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似相差n个CH2的有机物,和结构相似,相差CH2,互为同系物,故A正确;
B.的电子式: ,故B错误;
C.空间填充模型可以表示甲烷分子,不可以表示四氯化碳分子,因为氯原子比碳原子原子半径大,故C错误;
D.CH3CH2CH2CH3表示正丁烷的结构简式,故D错误;
故选:A。
3. 正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型如图,下列说法正确的是
A. 正己烷的所有原子可能共平面
B. 的正己烷和异己烷中含有的极性键的数目为
C. 主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种
D. 正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于正己烷中碳原子均为sp3杂化,单键可通过旋转使得碳原子共面,但总有氢原子不共面,选项A错误;
B.正己烷和异己烷均不为气体,22.4L的物质的量不为1mol,无法计算所含有极性键数目,选项B错误;
C.主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2,2—二甲基丁烷和2,3—二甲基丁烷两种,选项C正确;
D.正己烷可萃取溴水中的溴单质,使其褪色,选项D错误;
答案选C。
4. 下列装置能达到相应实验目的的是
A.测定未知溶液的浓度 B.保护铁件
C.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液的中和热 D.制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用酸性高锰酸钾与草酸根发生氧化还原反应可测定未知溶液的浓度,高锰酸钾显紫色,与草酸根反应紫色褪去,则达到滴定终点时的现象为溶液由无色变为浅紫色,并在半分钟内不褪色,故A正确;
B.石墨、铁和海水形成闭合回路时形成了吸氧腐蚀,铁为负极发生氧化反应,使铁更容易生锈,故B错误;
C.缺少环形玻璃搅拌棒,不能使反应物充分混合反应,另外烧杯之间有空隙,会使热量散失影响实验准确性,故C错误;
D.应用饱和三氯化铁溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体,故D错误;
故选A。
5. 下列有关烃的说法正确的是
A. 乙烷在光照的条件下与发生取代反应,最多有9种产物
B. 烷烃的沸点随碳原子数增多而升高,常温下,碳原子数为在5~16的烷烃均为液态
C. 同质量的与完全燃烧,耗氧量相同,生成的二氧化碳的物质的量相同
D. 庚烷主链上有5个碳原子的同分异构体有4种
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烷在光照的条件下与Cl2发生取代反应,生成的一氯代物1种,二氯代物2种,三氯代物2种,四氯代物2种,五氯代物1种,六氯代物1种,还有HCl,最多有10种产物,故A错误;
B.烷烃的沸点随碳原子数增多而升高,常温下碳原子数为5的新戊烷为气态,故B错误;
C.C3H6和C4H8的最简式相同,所以同质量的C3H6与C4H8完全燃烧,耗氧量相同,生成的二氧化碳的物质的量相同,故C正确;
D.庚烷主链上有5个碳原子的同分异构体有5种,故D 错误;
故答案为:C。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入过量:
B. 向溶液中通入少量:
C. 泡沫灭火器原理:
D. 向溶液中加入少量溶液:
【答案】C
【解析】
【分析】由表中数据可知,酸性强弱。
【详解】A.向NaClO溶液中通入过量SO2,发生氧化还原反应生成氯离子、硫酸离子,离子方程式为,故A错误;
B.向溶液中通入少量,据酸性强弱,离子方程式为,故B错误;
C.泡沫灭火器原理是碳酸氢钠和硫酸铝溶液发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,离子方程式为,故C正确;
D.向溶液中加入少量溶液,发生反应生成亚硫酸钡沉淀、氯化钠和水离子方程式为,故D错误;
故答案为:C。
7. 经测定某溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,且其浓度大小的排列顺序为:c (Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),下列有关说法正确的是
A. 该溶液由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B. 该溶液由0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液等体积混合而成
C. 在上述溶液中加入适量CH3COOH,可能使溶液中离子浓度大小改变为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D. 在上述溶液中加入适量NaOH,可能使溶液中离子浓度大小改变为:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,溶液显碱性。醋酸是弱酸,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液显酸性,A不正确;
B.醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,等浓度的两种溶液等体积混合后溶液显酸性,B不正确;
C.在上述溶液中加入适量CH3COOH,至溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒有c(CH3COO-)>c(Na+),C正确;
D.上述溶液中加入适量NaOH,使得溶液碱性更强,不可能c(OH-)=c(H+),D不正确;
故选:C。
8. 我国科学家研究在不同催化剂下丁烷脱氢制丁烯的机理,催化反应历程如图所示[注:标*的物质表示吸附在催化剂上的中间产物,表示1个+1个的能量)]
下列有关说法错误的是
A. 上述吸附过程均是吸热的
B. 三种催化剂催化效果最好的是催化剂B
C. 该反应在高温条件下能自发进行
D. 使用催化剂C时,决速反应的方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂B吸附氢气是放热的,故A错误;
B.三种催化剂催化效果最好的是催化剂B,因为使用催化剂B正反应活化能比较低,速控步所需能量低,故B正确;
C.的和都大于0,小于0可以自发,当T比较大时可以自发反应,所以该反应在高温条件下能自发进行,故C正确;
D.使用催化剂C时,决速反应由活化能最大的反应步骤决定,活化能最大的是方程式为,是决速步骤,故D正确;
故选:A。
9. 2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次电池的电极材料为(普鲁士白)和(嵌钠硬碳)。下列说法错误的是
A. 放电时,左边电极电势高
B. 放电时,负极的电极反应式可表示为:
C. 充电时,用铅酸蓄电池作电源,负极质量增重,则阳极质量增加
D. 其他条件相同时,锂离子电池比能量高于钠离子电池
【答案】C
【解析】
【分析】该电池负极材料为NaxCy,放电时发生反应NaxCy-xe-=Cy+xNa+,正极材料为Na2Mn[Fe(CN)6],放电时正极反应为Mn[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2Mn[Fe(CN)6]。充电时Na2Mn[Fe(CN)6]为阳极,电极反应为Na2Mn[Fe(CN)6]-xe-=Mn[Fe(CN)6]+xNa+,嵌钠硬碳为阴极,电极反应为Cy+xNa++xe-=NaxCy。
【详解】A.放电时,左边电极为正极,电极电势高,A正确;
B.放电时,负极的电极反应式可表示为:,B正确;
C.充电时,铅酸蓄电池作电源,负极发生反应Pb-2e-+SO=PbSO4,故质量增重,转移1mol电子;阳极反应式为:,电路中每转移电子,阳极质量减少,C错误;
D.比能量就是参与电极反应单位质量的电极材料放出电能的大小,Li、Na原子正常状态下反应时均为失去1个电子,但Li的相对原子质量小于Na的,故锂离子电池的比能量高于钠离子电池,D正确;
故选C。
10. 将含NO和CO的尾气在不同温度下,以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应: ,测量相同时间内逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。下列说法不正确的是
A. 两种催化剂均能降低反应的活化能,但均不变
B. 曲线Ⅱ中的催化剂的最适宜温度为450℃左右
C. 若低于200℃,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的原因可能是催化剂的活性不高
D. 图中a点是已达到平衡状态,相对于曲线Ⅰ的最高点,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应的△H,A正确;
B.由图可知,曲线Ⅱ中450℃左右脱氮率最大,则曲线Ⅱ中的催化剂的最适宜温度为450℃左右,B正确;
C.催化剂的活性受温度的影响,则低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是催化剂的活性不高,C正确;
D.因为该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,则a点对应温度下的平衡脱氮率应大于450℃下的脱氮率,故不是平衡状态,D错误;
故选D。
11. 下列说法正确的是
选项 实验 现象 结论
A 将固体加入饱和溶液中,一段时间后,固体加入盐酸中 有气体产生
B 向两支试管中各加入的酸性溶液,再向两支试管分别加入的溶液和的溶液,记录高锰酸钾溶液褪色所需时间 的溶液中高锰酸钾溶液褪色快 浓度越大,反应速率越快
C 向滴有酚酞的氨水中滴加氯水 溶液的红色褪去 氯水具有漂白性
D 向含和的饱和溶液中加入足量浓溶液 产生两种颜色沉淀,但以白色为主
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将固体加入饱和溶液中,一段时间后,固体加入盐酸中,有气体产生,说明有碳酸钡生成,不能说明,故A错误;
B.向两支试管中各加入的酸性溶液,再向两支试管分别加入的溶液和的溶液,记录高锰酸钾溶液褪色所需时间,高锰酸钾过量,褪色不明显,应控制酸性高锰酸钾不足且等量,改变草酸的浓度,故B错误;
C. 向滴有酚酞的氨水中滴加氯水,溶液的红色褪去,氯水具有酸性和漂白性,均可能使红色裉去,故C错误;
D.向含和的饱和溶液中加入足量浓溶液,产生两种颜色沉淀,但以白色为主,说明,故D正确;
故选D。
12. 判断下列正确的有几项:
①中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
②配置溶液要加入铁粉,配置溶液要加入盐酸,二者原理相同
③电解精炼铜,阳极为纯铜、阴极为粗铜,电解质溶液可以是硫酸铜或氯化铜溶液
④用固体作为沉淀剂除去工业废水中的:,反应达平衡后,继续加入,的去除率增大
⑤镀锌或镀锡的钢管在镀层破损后仍能对钢管起保护作用
⑥水电离出的为的溶液一定呈中性
A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项
【答案】A
【解析】
【详解】①氯化氢是强电解质,醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,所以pH相等的盐酸和醋酸,盐酸的浓度小于醋酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,醋酸和盐酸都是一元酸,酸的物质的量越大中和时需要的氢氧化钠越多,所以醋酸消耗的氢氧化钠多,故错误;
②加入Fe粉是为了防止Fe2+被氧化,加入盐酸是为了防止Sn2+的水解,两者原理不同,故错误;
③电解精炼铜,阳极为粗铜、阴极为纯铜,电解质溶液可以是硫酸铜或氯化铜溶液,故错误;
④用固体作为沉淀剂除去工业废水中的:,反应达平衡后,继续加入,平衡不移动,的去除率不变,故错误;
⑤镀锌的钢管的镀层受损后,形成铁、锌原电池,正极金属铁易被保护,不易发生腐蚀,镀层锌仍能对铁制品起保护作用;镀锡的钢管在镀层破损后形成铁、锡原电池,负极金属铁易失去电子加快腐蚀,镀层锡不能对铁制品起保护作用,故错误;
⑥只有在常温下,水电离出的为的溶液才呈中性,故错误;
答案选A。
13. 催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压,投入和适当过量的,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。已知曲线N为的平衡转化率,其中:的选择性%
下列说法不正确的是
A. ,
B. 选择合适的催化剂可提高的选择性
C. 若将恒压环境改成恒容,其他条件不变,的选择性将减小
D. 若平衡时选择性为48%,则体系中
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像分析可知,反应达到平衡状态后升高温度,CH3OCH3气体的选择性减小,CO2气体转化率增大,说明升温反应I正向进行反应,为吸热反应,反应II逆向进行反应,为放热反应,故A正确;
B.选择合适的催化剂可以增大反应II的速率,可提高CH3OCH3的选择性,故B正确;
C.反应I左右两边气体化学计量数相等,反应II左边气体化学计量数更大,若将恒压环境改成恒容,其他条件不变,相当于减压,反应II逆向移动,CH3OCH3的选择性将减小,故C正确;
D.CH3OCH3的选择性,设生成的n(CH3OCH3)=xmol,n(CO)=ymol,反应的n(CO2)=(2x+y)mol,则,解得,则体系中,故D错误;
故答案为:D。
14. 已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线②中c点:
B. 时,两溶液中,
C. 加适量固体可使溶液由a点变到b点
D. 的数量级为
【答案】B
【解析】
【分析】相同温度下,,则钡离子浓度相等时,饱和溶液中硫酸根离子浓度更小,故①表示饱和溶液中与的关系,②表示与的关系。
【详解】A.②表示与的关系,由图可知,曲线②中c点:,A错误;
B.时,、,两溶液中,B正确;
C.加适量BaCl2固体,c(Ba2+)增大,Ksp(BaCO3)不变,所以可使溶液a点沿曲线②向左移动,C错误;
D.曲线②中﹣lg[c(Ba2+)=1时,=7.5,即c(Ba2+)=0.1mol/L时=10-7.5mol/L,= 10-8.5,其数量级为10-9,D错误;
故选B。
15. 为二元弱酸,在25℃时,用固体调节pH,溶液中及浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示[已知:溶液中始终保持,并忽略温度变化]。下列有关叙述错误的是
A. b点:
B. 由b点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
C. 的约为
D. c点溶质存在、,且浓度比小于
【答案】D
【解析】
【分析】pH为0时,溶液中主要是,以的一级电离为主,故c(HA-)=10-4mol/L,ab所在曲线为HA-的曲线,另一条线为A2-的曲线,c(H2A)近似为0.1mol/L,;
【详解】A.b点溶液显酸性,且以HA-为主,此时HA-电离程度大于水解A2-,则,故c(HA-)>c(A2-)>c(OH-),A正确;
B.由a点经b点到c点过程中,溶液一直呈酸性,且酸性越来越弱,酸抑制水电离程度越来越弱,故水的电离程度一直增大,B正确;
C.由分析可知,的约为,C正确;
D.由图知,c点,c(HA-)=c(A2-),此时溶液显酸性,HA-电离程度大于水解A2-,则浓度应略大于,D错误;
故选D。
16. 请根据所学知识,回答以下问题。
(1)甲烷是最简单的烷烃,下列关于甲烷的叙述中不正确的是___________。
A. 甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体
B. 甲烷分子具有正四面体结构,其中4个C—H键长度和强度相同,键角是
C. 二氯甲烷只有一种,证明甲烷是立体结构,而不是平面结构
D. 甲烷与氯气的取代反应,反应的的物质的量等于生成的的物质的量的两倍
(2)有机物的系统命名是:___________。
(3)支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为___________。
(4)向的溶液中通入气体,时,___________(填“>”,“<”或者“=”)。
(5)已知,等浓度的①;②;③;④;⑤中由小到大的顺序为___________(请填写序号)。
(6)的溶液与的溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)。
(7)向稀溶液中分别加入少量下列物质或改变条件,能使比值增大的是___________(请填写序号)。
①固体 ②固体 ③冰醋酸 ④降温
【答案】(1)D (2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷
(3)
(4)= (5)②⑤④③①
(6)> (7)①
【解析】
【小问1详解】
A. 甲烷是一种无色、无味、难溶于水的气体,故A正确;
B. 甲烷分子具有正四面体结构,其中4个C—H键长度和强度相同,键角是,故B ;
C. 二氯甲烷只有一种,证明甲烷是立体结构,而不是平面结构,如果是平面结构二氯甲烷应该有两种构型,故C正确;
D. 甲烷与氯气的取代反应,一个氯气分子参加反应生成一个氯化氢分子,反应的的物质的量等于生成的的物质的量,故D错误;
故选:D。
【小问2详解】
有机物选择最长主链命名,系统命名是: 2,4-二甲基-3-乙基戊烷;
【小问3详解】
支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃的结构简式为;
【小问4详解】
向的溶液中通入气体,时,根据电荷守恒:,根据物料守恒:,整理得:
【小问5详解】
已知,等浓度的①抑制铵根的水解;②很少部分电离生成铵根;③铵根很少部分的水解;④促进铵根的水解;⑤促进铵根的水解促进效果比碳酸氢根强,则由小到大的顺序为②⑤④③①。
【小问6详解】
的溶液与的溶液中不考虑水解碳酸根浓度之比等于,浓度越小越促进碳酸根的水解,碳酸根浓度越低,所以碳酸根浓度之比大于。
小问7详解】
①固体促进醋酸根的水解,醋酸根浓度减少,钠离子浓度不变, 增大;
②固体 抑制了醋酸根的水解,醋酸根增大所以 减小;
③冰醋酸冰醋酸发生电离,醋酸根浓度增大,所以 减少;
④降温抑制醋酸根电离,醋酸根增多,所以 减少;
故选:①。
17. 电化学广泛应用于工业生产和环境保护上。
(1)全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点,储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示,a、b、c、d电极均为惰性电极。
①全钒液流电池放电时,a电极反应式为___________,电子的流向由___________(填“a→导线→d”或“d→导线→a”)。
②隔膜1为___________离子交换膜(填“阴”或“阳”),装置B中q口流出液中主要的溶质为___________(填化学式),d电极的电极反应式为___________。
③当装置A中有通过质子交换膜时,则装置B中产生气体的总体积为___________L(标准状况下),处理___________。
(2)用电解法可除去硝酸工业产生的尾气NO,并得到,工作原理如下图。
理论上通入与NO的最佳物质的量之比为___________。
【答案】(1) ①. ②. d→导线→a ③. 阳 ④. ⑤. ⑥. 6.72 ⑦. 32
(2)
【解析】
【分析】由图知,X区释放氢气,则为阴极区,c为阴极,d为阳极,B为电解池,A为原电池,则a为正极、b为负极。
【小问1详解】
①a电极为正极,溶液中得到电子和氢离子反应生成和水,其电极反应式为+2H++e =VO2++H2O;电子的流向由d→导线→a;
②c极是水中氢离子得到电子变为氢气,剩余的氢氧根与废水中的铵根离子反应生成一水合氨,d极是水失去电子变为氧气,d电极的电极反应式为2H2O 4e =O2↑+4H+,剩余H+与结合为HNO3,因此隔膜1为阳离子交换膜,q口流出液含有的溶质为HNO3;
③当装置A中有0.4molH+通过质子交换膜时,则电子转移为0.4mol,B装置中存在关系式,则装置B中氢气0.2mol、氧气0.1moL,产生的气体总体积为(0.2mol+0.1mol) 22.4mol/L=6.72L(标准状况下),处理NH4NO3的物质的量为0.4mol,NH4NO3的质量为0.4mol 80g/mol=32g
【小问2详解】
由图示可知,NO在阳极上失电子生成,电极反应式为NO-3e-+2H2O =+4H+,NO在阴极上得电子生成,电极反应式为NO+5e-+6H+= +H2O,电解总反应式为8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3,故当实际参加反应的NO为8 mol时,要将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,还应通入2 mol NH3,则理论上通入NH3与NO的最佳物质的量之比n(NH3)∶n(NO)=2 mol∶8 mol=1∶4
18. 工业上利用黑钨矿(主要成分为和,还含少量Si.三价As化合物)生产钨的工艺流程如图所示。
已知:①常温下钨酸难溶于水
②难溶于水,能与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物
③水浸后的滤液中含有、和三价含As的含氧酸根离子
回答下列问题:
(1)为加快黑钨矿空气焙烧过程的反应速率,可采取的措施有___________(答出一条)。
(2)沉钨时pH过低,可形成多钨酸根离子,其中最重要的是和,写出生成的离子方程式为___________。
(3)滤渣的成分为___________(填化学式),常温时、水溶液中含砷的各物种的分布分数如图所示,写出净化时加入发生氧化的主要反应的离子方程式为___________。
(4)写出 ___________,还原制备W单质时要适当加快氢气的流速,目的是___________。
(5)滴定法:利用碘量法测定样品的质量分数,先称量样品质量,再将转化为可溶的,通过离子交换柱发生反应:;交换结束后,向所得含的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:;反应完全后,以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定,发生反应:。滴定达终点时消耗的溶液V mL,则样品中的质量分数为___________。
【答案】(1)粉碎、适当提高温度、加快通入空气的速度等
(2)
(3) ①. 、 ②.
(4) ①. ②. 用氢气带出反应生成的水蒸气,避免三氧化钨与水蒸气反应生成
(5)
【解析】
【分析】向黑钨矿中通入空气和氢氧化钠焙烧,主要反应为、,硅、砷生成相应的盐,水浸时,氧化铁和二氧化锰不溶于水,钨酸钠溶于水,故过滤后得到的滤液主要含钨酸钠和硅酸钠,滤渣的主要成分是氧化铁、二氧化锰,调pH,加入过氧化氢,被氧化为,加入氯化镁,生成难溶于水的、。继续加盐酸,钨酸钠和盐酸反应生成钨酸和氯化钠,常温下钨酸难溶于水,过滤得到钨酸,加热钨酸分解产生三氧化钨和水,由于能与分解产生的水蒸气反应生成挥发性极强的水钨化合物,故要适当加快氢气的流速带走水蒸气;
【小问1详解】
焙烧过程为加快此过程的反应速率,可采取的措施有粉碎黑钨矿、适当提高温度、加快通入空气的速度等;
【小问2详解】
沉钨时pH过低,可形成多钨酸根离子,和氢离子生成和水,生成的离子方程式为:;
【小问3详解】
根据分析可知,滤渣的成分为、;过氧化氢具有强氧化性,净化时加入,被氧化为,同时过氧化氢被还原为水,发生的主要反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
氢气还原生成W单质和水,;还原制备W单质时要适当加快氢气的流速,目的是用氢气带出反应生成的水蒸气,避免三氧化钨与水蒸气反应生成水钨化合物;
【小问5详解】
由题干可知,关系为,则样品中的质量分数为
19. 小组验证“”(反应A)存在限度,并探究外加试剂对该平衡的影响。
(1)从正反应方向探究实验。取溶液,加入溶液,溶液呈棕黄色,不再发生变化。
①通过检测出___________,证实反应A存在限度。
②加入,振荡,平衡向___________反应移动(填“正”或“逆”)。
(2)从逆反应方向探究实验:向碘水(含淀粉)中加入酸性溶液,无明显变化,未检出。
①甲同学认为加入溶液可增大与的反应程度。甲同学依据的原理是___________。
②验证:加入溶液,产生沉淀a,溶液蓝色褪去,能检出。
(3)乙同学认为碘水中含有,加入溶液也可能产生沉淀。做对照实验:直接向碘水(含淀粉)中加入溶液。产生沉淀,溶液蓝色褪去。
查阅资料:
实验验证:
已知:、(微溶)
①Ⅲ中KI溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。
②Ⅳ中KI溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。
(4)问题思考:向与碘水的混合液中加入溶液,可能发生如下反应:
ⅰ.与在的促进下发生的氧化还原反应
ⅱ.与在的促进下发生的反应
ⅲ.与的反应
确认是否发生反应ⅲ,设计实验:将反应后混合物过滤,取滤渣,加入___________,过滤,若有固体剩余,___________,说明ⅲ成立。
供选择试剂:稀、溶液
已知:、溶于溶液
【答案】(1) ①. ②. 正
(2)生成沉淀,降低,使平衡逆向移动
(3) ①. ②.
(4) ①. 足量溶液 ②. 加入稀,产生的气体遇空气变红棕色
【解析】
【小问1详解】
①由于碘离子过量,溶液中检测出Fe3+,说明Fe3+未完全转化为Fe2+,证明该反应存在限度;加入CCl4,振荡,反应生成的碘被CCl4萃取,使得平衡向正反应方向移动;
【小问2详解】
加入Ag2SO4溶液,碘离子与银离子结合生成AgI沉淀,碘离子的浓度减小,平衡逆向移动,可增大与的反应程度度,同时生成的AgI沉淀,提高了I2的氧化能力,被氧化成的反应程度增大;
【小问3详解】
①由图可知,步骤Ⅲ中加入KI溶液后,淀粉溶液变蓝,说明KI将滤液中的还原成了I2,发生反应:;
②已知,则沉淀b为和AgI,,加入KI可将转化成AgI,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
若与I2发生反应,会有单质银生成,确认是否发生反应iii,只需检验是否有单质银生成,因此取滤渣,加入足量Na2S2O3溶液,过滤,若有固体剩余,加入稀HNO3,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银,iii成立;或者取滤渣,加入足量KI溶液,过滤,若有固体剩余,加入稀HNO3,产生的气体遇空气变红棕色,说明滤渣中含银,iii成立。

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