河北省唐山市遵化市2023-2024高三上学期2月化学试题(含解析)

2023-2024学年高三2月考
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 D-2 O-16 N-14 Na-23 Cl-35.5 Fe-56
一、单项选择题:(本题共20小题,每小题3分,共60分)
1.化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A.“神舟17号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料
B.北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行,其所用芯片的主要成分为Si
C.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是电化学保护法的牺牲阳极法
D.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
2.黑火药是我国古代四大发明之一,爆炸时发生的反应为,下列说法正确的是
A.中子数为18的硫原子符号为
B.NO的VSEPR模型为
C.用电子式描述的形成过程为
D.碳原子价层电子排布图为
3.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.溶液呈碱性,可用作消毒剂
B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂
C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂
4.下列关于[Cr(H2O)5OH]SO4的说法正确的是
A.基态铬原子的价电子排布是3d44s2 B.中心原子的配位数是5
C.[Cr(H2O)5OH]2+中含有17个σ键 D.该化合物中既有极性键又有非极性键
5.下列颜色变化与氧化还原反应无关的是
A.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
B.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
C.久置的氯水,颜色逐渐变浅
D.久置的浓硝酸显黄色,通入空气后颜色变浅
6.下列有关微粒性质的排列顺序错误的是
A.键角:NCl3>PCl3 B.沸点:H2O>H2Se>H2S
C.电负性:C7.已知25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、乙烯和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、1 411.0 kJ·mol-1、2 800 kJ·mol-1,则热化学方程式正确的是(   )
A.C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
C.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 411.0 kJ·mol-1
D.1/2 C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ·mol-1
8.侯德榜是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可,其工艺流程如图。下列说法正确的是
A.该工艺流程中涉及了氧化还原反应
B.向“饱和食盐水”中先通入过量,再通入
C.“母液”中溶质的主要成分是NaCl,可循环利用
D.由流程图可知,碳酸氢钠固体中混有少量碳酸钠,可通过煅烧,除去碳酸钠
9.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A.在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C.12g石墨中含有C-C键的个数为2NA
D.1molSiO2中含Si-O键的个数为2NA
10.A、B、C、D为短周期主族元素且原子序数依次增大,A是地壳中含量最高的元素,A的最外层电子数为C的最外层电子数的两倍,基态B原子的p轨道电子总数比s轨道电子总数多1且p轨道有一个未成对电子,C和D的价电子数之和等于B的价电子数。下列叙述错误的是
A.原子半径: B.简单氢化物的稳定性:A>B
C.分子具有正四面体结构 D.C与D均位于金属与非金属分界线附近
11.《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示。下列说法正确的是
A.a极为正极,发生还原反应
B.X膜为阳离子交换膜
C.当外电路通过2mol e-时,消耗22.4L O2
D.该装置可实现化学能与电能间的完全转化
12.用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是
选项 a中试剂 b中试剂 c中试剂 实验目的 装置
A 浓盐酸 MnO2 无 制取并收集Cl2
B 浓氨水 碱石灰 浓硫酸 制备纯净的NH3
C 稀硫酸 NaHCO3 硅酸钠溶液 比较非金属性强弱:S>C>Si
D 浓硫酸 Cu 品红溶液 验证SO2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
13.在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子(),在酸性条件下氧化性极强且不稳定。高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述不正确的是
A.铁屑在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时,若铁屑过量,可能生成
B.反应Ⅱ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C.该条件下,物质的溶解性:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,生成的胶体可吸附杂质净化水
14.利用CH4消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO(g)+2H2O(g)。在1 L密闭容器中,分别加入0.50 mol CH4和1.20 mol NO2,测得控制不同温度,n(CH4)(单位:mol)随时间变化的有关实验数据如表所示,下列说法正确的是
组别 温度/K 时间/min物质的量/mol 0 10 20 40 50
① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 M 0.15
A.T1温度下,该反应进行40 min时,2v正(NO2)=v逆(CO)
B.T1温度下,前20 min内NO2的降解速率为0.0125 mol/(L·min)
C.T2温度下,若容器内气体平均摩尔质量不变则处于平衡状态
D.该反应在高温下才能自发进行
15.羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业,由和CO合成COS的反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.催化剂可以降低反应的焓变
B.①②步反应的焓变和小于总反应的焓变
C.总反应的速率由①步反应决定
D.反应过程中只有化学键的形成,没有化学键的断裂
16.固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是
A.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.Li是催化剂,只有是中间产物
D.整个过程的总反应可表示为
17.对于浓度均为0.1mol·L-1的①醋酸溶液;②氢氧化钠溶液;③醋酸钠溶液,下列说法中错误的是
A.c(CH3COO-):③>①
B.水电离出的c(OH-):③>②
C.①和②等体积混合后的溶液:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.①和③等体积混合后的溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
18.某种钴盐晶体的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a nm,A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点的原子坐标参数为(,0,)。下列说法错误的是
A.C点的原子坐标参数为(,,)
B.该晶体的密度为g·cm-3
C.Co2+的配位数为6
D.Ti4+与O2-之间的最短距离为a nm
19.利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极),可制得、、和NaOH,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.b电极的电极反应为
B.c、d分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜
C.浓差电池放电过程中,Cu(2)电极上的电极反应为
D.浓差电池从开始工作到放电结束,电解池理论上可制得160gNaOH
20.常温下,向10 mL 0.10 mol/L CuCl2溶液中滴加0.10 mol/L Na2S溶液,滴加过程中-lgCu2+与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。已知:常温下,Ksp(ZnS)=1.6×10-24;Ksp(Ag2S)=6.4×10-50。下列说法错误的是
A.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(H+)
B.相同条件下,若用等浓度等体积的ZnCl2溶液代替上述CuCl2溶液,则反应终点 b向e方向移动
C.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点
D.向10 mL Ag+、Cu2+物质的量浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入0.01mo/L的Na2S溶液,Ag+先沉淀
二、填空题(共40分)
21.合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物,脱硝是指将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害物质的化学过程。回答下列问题:
(1)已知反应的活化能为,合成氨有关化学键的键能如下表:
化学键 H-H N-H
键能/() 436 946 391
则的活化能为 。
(2)在一定条件下,向某反应容器中投入5molN2、15molH2在不同温度(T)下发生反应:,平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。
①T1、T2、T3中,温度最低的是 。
②M点时,的转化率为 。
③下列情况能说明反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.2v(NH3)=3v(H2)
B.混合气体的相对分子质量不再变化
C.N2体积分数不再变化
D.恒容容器中混合气体的密度保持不变
(3)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,和溶液的pH对脱硫、脱硝的影响如图所示:
由图可知,脱硫、脱硝的最佳条件是___________(填标号)。
A.pH在5.0~5.5, B.pH在5.0~5.5,
C.pH在5.5~6.0, D.pH在5.5~6.0,
22.FeCl3是常见的水处理剂,实验室用铁屑制备无水FeCl3,制备步骤如下:
Ⅰ.称取一定量的铁屑于锥形瓶中,加入过量的6mol·L-1的盐酸,在通风橱中充分反应;
Ⅱ.根据FeCl2的理论产量,加入足量的H2O2;
Ⅲ.FeCl3溶液通过一系列操作制得无水FeCl3。
已知不同温度下FeCl3·6H2O在水中的溶解度如下:
温度/℃ 0 20 80 100
溶解度/(g/100gH2O) 74.4 91.8 525.8 535.7
请回答:
(1)步骤Ⅱ中加入足量的H2O2的作用是 ,反应的离子方程式为 。检验Fe3+的实验方法是 。
(2)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O的操作步骤是:①加入HCl后,② 、 ,③过滤、洗涤,④干燥。
(3)过滤后用少量乙醇洗涤FeCl3·6H2O,选用乙醇的原因是 。
(4)通常用碘量法测定FeCl3的质量分数:
称取mg无水FeCl3样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL溶液,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定,消耗Na2S2O3标准液VmL。(已知:I2+2S2=2I-+S4)
①在测定FeCl3质量分数的实验过程中,下列说法正确的是 。
A.滴定时,眼睛始终注视滴定管内液面的变化
B.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液液面,会使实验测定结果偏低
C.滴定过程中,向锥形瓶中加入少量的蒸馏水,对实验结果无影响
D.若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中FeCl3的质量分数的测定结果偏高
②滴定至终点的现象是 。
③实验测得的FeCl3的质量分数为 。
23.铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
已知:①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
金属离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+
开始沉淀 7.5 2.7 5.6 8.3
完全沉淀 9.0 3.7 6.7 9.8
②Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)滤渣I中主要成分是MnO2、S、SiO2,写出“浸取”反应中生成S的化学方程式: 。
(2)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等,调节pH调的范围为 ,若加A后溶液的pH调为5,则溶液中Fe3+的浓度为 mol/L。
(3)写出“沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式: 。
(4)“赶氨”时,最适宜的操作方法是 。
(5)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是 (写化学式)。
试卷第2页,共9页
1.D
【详解】A.高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料,A项正确;
B.芯片的主要成分为Si,B项正确;
C.镁活泼性强,与热水器金属内胆接触,再与自来水形成原电池,镁作负极被消耗,使内胆免于锈蚀,原理是电化学保护法的牺牲阳极法,C项正确;
D.铝粉与氧化铁高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和铁,可用于焊接铁轨,D项错误;
答案选D。
2.B
【详解】A.S的原子序数为16,中子数为18的硫原子的质量数为34,其符号为,A项错误;
B.的中心原子为N原子,其价层电子对数为,其VSEPR模型为平面三角形,B项正确;
C.K2S为离子化合物,其电子式为,用电子式描述K2S的形成过程为:,C项错误;
D.碳原子价层电子排布式为,价层电子排布图为,D项错误;
故选B。
3.A
【详解】A.NaClO可用作消毒剂是由于其起效时转化成的HClO具有强氧化性,与其溶液呈碱性没有对应关系,A项错误;
B.氧化钙易吸水,并与水反应生成氢氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以可用作干燥剂,B项正确;
C.食品中含有的物质如Fe2+等易被空气中的氧气氧化,维生素C具有还原性,且对人体无害,可用作食品抗氧化剂,C项正确;
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可吸收人体呼出的二氧化碳并产生氧气,可作潜水艇中的供氧剂,D项正确;
故选A。
4.C
【详解】A.Cr的质子数是24,基态铬原子的价电子排布是3d54s1,A错误;
B.配体有H2O和OH-,中心原子的配位数是6,B错误;
C.单键都是σ键,[Cr(H2O)5OH]2+中含有6+2×5+1=17个σ键,C正确;
D.该化合物中有极性键,没有非极性键,D错误;
答案选C。
5.A
【详解】A.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,二者反应产生Na2SO3和H2O,使溶液中NaOH浓度降低,溶液碱性减弱,因此溶液红色褪去,与氧化还原反应无关,A正确;
B.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,Cl2与H2O反应产生HCl、HClO,酸使紫色石蕊溶液变红色,由于溶液中含有HClO,该物质具有强氧化性,会将红色物质氧化变为无色,因此后来看到溶液的红色又褪色,与氧化还原反应有关,B不符合题意;
C.Cl2溶于水,反应产生HCl、HClO,该反应是可逆反应,反应产生的HClO不稳定,受热分解产生HCl、O2,导致氯气与水反应的可逆反应正向移动,最终完全转化为稀盐酸,故久置的氯水,颜色逐渐变浅,与氧化还原反应有关,C不符合题意;
D.浓硝酸不稳定,光照分解产生的NO2溶解在硝酸中,使硝酸溶液显黄色。当向其中通入空气后会发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,c(NO2)减小,因此溶液变浅,溶液颜色变化与氧化还原反应有关,D不符合题意;
故合理选项是A。
6.D
【详解】A.NCl3和PCl3的中心原子的价层电子对数均为4,且均有一对孤电子对,N和P是同主族元素但是P的电负性小于N,所以NCl3的价层电子对偏向中心原子,电子云密度较大,价层电子对之间的斥力较大,键角较大,键角:NCl3>PCl3,故A正确;
B.相对分子量越大,分之间作用力越强,沸点越高,但是水分子之间会形成氢键,沸点反常高,所以沸点:H2O>H2Se>H2S,故B正确;
C.同周期元素,从左向右元素的电负性逐渐增强,电负性:CD.同周期元素,从左向右元素的第一电离能有增强趋势,但是原子外围电子在能量相等的轨道处于半充满时,原子的能量较低,第一电离能较大,氮原子的外围电子在能量相等的轨道上处于半充满,所以第一电离能第一电离能:O < N 故选:D。
7.D
【分析】在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,结合选项分析解答。
【详解】A、碳燃烧应生成CO2,A错误;
B、根据燃烧热的概念可知H2O应为液态,氢气燃烧放热,ΔH<0,B错误;
C、根据燃烧热的概念可知H2O应为液态,C错误;
D、C6H12O6(s)的燃烧热为2 800 kJ·mol-1,则0.5 mol C6H12O6(s)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热为1 400 kJ,D正确。
答案选D。
8.C
【分析】氨气在水溶液中的溶解度比二氧化碳大,故向饱和食盐水中先通氨气,后通二氧化碳,发生的化学反应方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl,过滤后滤渣为碳酸氢钠,煅烧得到碳酸钠,滤液为氯化铵和氯化钠溶液,加入氯化钠固体后经过降温结晶得到氯化铵晶体和母液,母液为氯化钠溶液。
【详解】A.该工艺流程中不涉及氧化还原反应,A错误;
B.向“饱和食盐水”中先通入过量,再通入,B错误;
C.“母液”中溶质的主要成分是NaCl,可循环利用,C正确;
D.由流程图可知,碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠,可通过煅烧,除去碳酸氢钠,D错误;
故选C。
9.A
【详解】A.在25℃时,1L pH为12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.01mol/L,含有OH-数目为0.01mol/L×1L×NA/mol=0.01NA,A项正确;
B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为,B项错误;
C.12g石墨中含有碳原子的物质的量为1mol,在石墨晶体中一个碳原子形成3个C-C键,每个C-C键由2个碳原子构成,因此12g石墨中含有C-C键的物质的量为1mol×3×=1.5mol,即C-C键的个数为1.5NA,C项错误;
D.在二氧化硅晶体中,每个硅原子形成4个Si-O键,因此1mol SiO2中含Si-O键的物质的量为4mol,Si-O键的个数为4NA,D项错误;
答案选A。
10.B
【分析】A是地壳中含量最高的元素为O,A的最外层电子数为C的最外层电子数的两倍,A、B、C、D为短周期主族元素且原子序数依次增大,C为Al;基态B原子的p轨道电子总数比s轨道电子总数多1且p轨道有一个未成对电子,B为F;C和D的价电子数之和等于B的价电子数则D为Si。
【详解】A.由分析可知,A、B、C、D分别为:O、F、A1、Si,根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下原子半径依次增大,故原子半径即C>D>A>B,A正确;
B.由分析可知,A为O,B为F,非金属性F>O,则HF比稳定,B错误;
C.由分析可知,B、D分别为:F、Si,即分子,其中心原子Si周围的价层电子对数为4,根据价层电子对互斥理论可知,具有正四面体结构,C正确;
D.由分析可知,C为Al,D为Si,两者均位于金属与非金属分界线附近,D正确;
故选B。
11.B
【分析】本题中通入H2的a极发生氧化反应,是原电池的负极,其电极反应式为:H2-2e-=2H+。通入O2的b极发生还原反应,是原电池的正极,考虑到最终产物为H2O2,故其电极反应式为:H2O+O2+2e-=HO+OH-。负极生成的H+通过阳离子交换膜进入到电解质中,正极生成的HO通过阴离子交换膜进入到电解质中,二者结合得到H2O2。据此可分析各个选项。
【详解】A.在该原电池中,a极通入氢气,发生氧化反应,是原电池的负极,A项错误;
B.a极生成的H+需要穿过X膜进入到电解质中与HO结合,X膜是阳离子交换膜,B项正确;
C.当外电路流过2mol e-时,根据b极的电极反应式可知需要消耗1mol O2,但本题中未指明是否为标准状况,不能确定O2体积一定为22.4L,C项错误;
D.原电池不可能实现化学能与电能的完全转化,还有一部分化学能会转化为其他形式的能量,如内能,D项错误;
答案选B。
12.C
【详解】A.浓盐酸与MnO2在常温下不发生反应,不能制得氯气,A不正确;
B.NH3显碱性,而浓硫酸显酸性,所以不能用浓硫酸干燥NH3,B不正确;
C.浓硫酸滴入NaHCO3固体中,发生反应生成CO2气体,二氧化碳溶于水生成的碳酸能与硅酸钠反应,生成硅酸等,从而得出酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,单质的非金属性:S>C>Si,C正确;
D.Cu与浓硫酸常温下不能发生反应,D不正确;
故选C。
13.A
【详解】A.干燥的氯气只能将铁氧化至FeCl3,与铁的量无关,故A错误;
B.反应Ⅱ中NaClO是氧化剂被还原至NaCl得2e-,Fe由+3价氧化至+6价失去3e-,得失电子守恒氧化剂和还原剂的物质的量之比为,故B正确;
C.根据流程可在饱和KOH溶液中转化为则溶解性:,故C正确;
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,还原生成的Fe3+水解生成胶体可吸附杂质净化水,D正确;
故选A。
14.C
【详解】A.根据表格数据可知:T1温度下,该反应进行40 min后各种物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,则此时v正(NO2)=2v逆(CO),A错误;
B.在T1温度下,前20 min内CH4的物质的量浓度减少0.25 mol,根据物质反应转化关系可知反应消耗NO2的物质的量为0.50 mol,故NO2降解速率为v(NO2)=,B错误;
C.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应是气体的物质的量改变的反应,在T2温度下,若容器内气体平均摩尔质量不变,则气体的物质的量不变,反应处于平衡状态,C正确;
D.反应①、②开始时物质的量相等,在相同时间内实验②中CH4的物质的量改变得多,说明反应速率:①<②,由于温度越高,反应速率越快,所以反应温度:T1<T2,而平衡时CH4的物质的量:②>①,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,△H<0,可见该反应的正反应是气体体积增大的放热反应,要使反应自发进行,△G=△H-T△S<0,由于△H<0,△S>0,则反应应该在低温下才能自发进行,D错误;
故合理选项是C。
15.C
【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,图中峰值越小则活化能越小,决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢;
【详解】A.使用催化剂可以改变化学反应的历程,降低其活化能E,但不改变反应的焓变,A错误;
B.根据盖斯定律①+②步反应=总反应,则①②步反应的焓变和等于总反应的焓变,B错误;
C.决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢;由图可知,总反应的速率由步骤①决定,其活化能相对较大,C正确;
D.化学反应的本质是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程,反应过程中有化学键的形成,有化学键的断裂,D错误;
故选C。
16.D
【详解】A.根据转化关系可知:在转化过程中H始终呈+1价,A错误;
B.反应②为,该反应过程中元素化合价不变,因此反应属于非氧化还原反应,B错误;
C.Li是催化剂,和LiOH均是中间产物,C错误;
D.根据分析,整个过程的总反应为氮气和水生成氨气和氧气,可表示为,D正确;
故选D。
17.D
【详解】A.醋酸为弱电解质,在水中部分电离出醋酸根和氢离子,醋酸钠为强电解质,在水中完全电离出醋酸根和钠离子,故浓度均为0.1mol·L-1的醋酸溶液和醋酸钠溶液,c(CH3COO-):醋酸钠溶液>醋酸溶液,A项正确;
B.酸溶液或碱溶液抑制水的电离,能水解的盐溶液促进水的电离,故浓度均为0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液和醋酸钠溶液,水电离出的c(OH-):醋酸钠溶液>氢氧化钠溶液,B项正确;
C.浓度均为0.1mol·L-1的醋酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合后,生成的溶液为醋酸钠溶液,溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+);存在物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);两式联立消去c(Na+),可得:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),C项正确;
D.浓度均为0.1mol·L-1的醋酸溶液和醋酸钠溶液等体积混合后,溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+);题目中所给关系c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)不满足电荷守恒要求,D项错误;
故选D。
18.B
【详解】A.C点处于晶胞中心,则C点原子坐标参数为(,,),A正确;
B.该晶胞中含有Ti4+数目是8×=1,含有O2-为6×=3,含有Co2+原子数为1个,则该晶胞化学式为CoTiO3,由于晶胞参数为a nm,则晶胞密度ρ=,B错误;
C.根据晶胞结构可知Co2+的配位数为6,C正确;
D.根据晶胞结构可知:Ti4+与O2-之间的最短距离为面对角线的一半,由于晶胞参数为a nm,所以Ti4+与O2-之间的最短距离为a nm,D正确;
故合理选项是B。
19.D
【分析】根据电子流动方向可知,a为电解池的阴极,电离出的得到电子发生还原反应生成,电极反应为,c为阳离子交换膜,穿过阳离子交换膜进入阴极室,阴极区NaOH溶液浓度不断增大。
【详解】A.b为电解池的阳极,电离出的失去电子发生氧化反应生成,电极反应为,A错误;
B.d为阴离子交换膜,穿过阴离子交换膜进入阳极室,阳极区溶液浓度不断增大,B错误;
C.Cu(1)为原电池的正极,电极反应为,Cu(2)为原电池的负极,电极反应为,C错误;
D.浓差电池从开始工作到放电结束,正极区硫酸铜溶液浓度由降低到,负极区硫酸铜溶液浓度由上升到,即正极区被还原的的物质的量为,负极区被氧化的Cu的物质的量为,电路中转移4mol电子,电解池阴极区生成,即阴极区可得4molNaOH,其质量为160g,D正确;
故选D。
20.C
【分析】向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.10mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2- CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4=4.0×10-36;
【详解】A.c点时溶质为NaCl和Na2S,n(Na+)=0.1mol/L×0.02L×2=0.004mol,n(Cl-)=0.1mol/L×0.01L×2=0.002mol,即c(Na+)>c(Cl-),Na2S是弱酸强碱盐,水解使溶液显碱性,即c(S2-)>c(OH-)>c(H+),所以c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),选项A正确;
B.根据分析知Ksp(CuS)= 4.0×10-36、Ksp(ZnS)=1.6×10—24,则 若用等浓度等体积的ZnCl2溶液代替上述CuCl2溶液,滴加Na2S溶液10mL时恰好完全反应,此时溶液中c(Zn2+)>c(Cu2+),即PM(Cu2+)>PMc(Zn2+),反应终点b向e方向移动,选项B正确;
C.Cu2+单独存在或S2-单独存在时均会发生水解,水解促进水的电离,b点时恰好形成CuS沉淀,此时水的电离程度最小,选项C错误;
D.向10mL Ag+、Cu2+浓度均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入0.01mo/L的Na2S溶液,产生Ag2S沉淀时需要的S2-浓度为,产生CuS沉淀时需要的S2-浓度为,则产生Ag2S沉淀所需S2-浓度更小,故Ag+先沉淀,选项D正确;
答案选C。
21.(1)600
(2) T1 60% BC
(3)D
【详解】(1)已知反应的活化能为,则反应的活化能为。反应的反应物的键能之和-生成物的键能之和,因为正反应活化能-逆反应活化能,故逆反应活化能=正反应活化能,即的活化能为。
(2)①由第(1)小题可知,合成氨反应为放热反应,降低温度,平衡向合成氨的方向移动,平衡体系中NH3的质量分数增大,故T1、T2、T3中,温度最低的是T1;
②5mol N2和15mol H2的总质量,设M点时NH3的物质的量为n(NH3),则平衡体系中NH3的质量分数,解得n(NH3)=6mol。则M 点时,消耗9mol H2和3mol N2,H2的转化率;
③A.在反应开始后的任意时刻,均有3v(NH3)=2v(H2),不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应为气体物质的量减小的反应,且体系中的物质均为气体,则由可知,混合气体的相对分子质量是个变量,当其不再变化时,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.N2体积分数不再变化时,说明N2的浓度不再变化,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.体系中的物质均为气体,则混合气体的总质量不变,因此在恒容容器中,混合气体的密度在任意时刻保持不变,所以混合气体的密度保持不变不能作为反应达平衡的依据,D不符合题意;
故选BC。
(3)由图可知,当溶液的pH在5.5~6.0时,NO、SO2的去除率较高,当时,NO、SO2的去除率已较高,继续提高对去除率影响不大。综上所述,脱硫、脱硝的最佳条件是:pH在5.5~6.0,,故选D。
22.(1) 将Fe2+氧化为Fe3+ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 取少许溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,则证明含有Fe3+(或其他合理答案)
(2) 加热(蒸发)浓缩 冷却结晶
(3)降低晶体的溶解度,减少损失
(4) C 滴入最后半滴Na2S2O3标准液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 %
【分析】Ⅰ.实验室用铁屑制备无水FeCl3,称取一定量的铁屑于锥形瓶中,加入过量的6mol·L-1的盐酸,得到FeCl2溶液,过氧化氢具有氧化性,加入足量的过氧化氢将Fe2+转换为Fe3+, FeCl3溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和氯化氢,蒸发过程中会促进水解得到氢氧化铁,需要在酸溶液中抑制其水解得到晶体;
Ⅱ.用碘量法测定FeCl3的质量分数,发生的反应为: 2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,,可得关系式:,可通过此关系式进行计算求出样品中氯化铁的质量分数。
【详解】(1)步骤Ⅰ中铁屑与盐酸反应生成Fe2+,因此步骤Ⅱ中加入足量的过氧化氢的作用是将Fe2+转换为Fe3+,以期得到目标产物;反应离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;检验Fe3+的可用KSCN溶液,检验方法为:取少量剩余溶液于试管中,滴加KSCN溶液无明显现象,溶液变血红色,证明溶液中有Fe3+存在。
(2)FeCl3溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和氯化氢,蒸发过程中会促进水解得到氢氧化铁,需要在酸溶液中抑制其水解得到晶体,从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入HCl后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。
(3)过滤后用少量乙醇洗涤FeCl3·6H2O晶体,选用乙醇的原因是:洗去晶体表面的水,减少氯化铁晶体的溶解损耗。
(4)①A.滴定时,眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色变化,故A错误;
B.滴定终点读取滴定管刻度时,仰视标准液面,则读取的Na2S2O3标准液的体积偏大,导致实验误差偏高,故B错误;
C.滴定过程中,向锥形瓶内加入少量的蒸馏水,不改变溶质的物质的量,所以对实验结果无影响,故C正确;
D.若滴定时振荡不充分,刚看到的溶液局部变色就停止滴定,则实际消耗的Na2S2O3标准液的体积偏小,会使样品中FeCl3的质量分数测定偏低,故D错误;
故选C。
②碘的淀粉溶液呈蓝色,用Na2S2O3标准液滴定时,蓝色逐渐变浅,滴定到终点时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;故滴定至终点的现象是:滴入最后半滴Na2S2O3标准液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色。
③称取mg无水FeCl3样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗VmL, 2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,,可得关系式:,可得氯化铁的物质的量为0.001cVmol,则100mL溶液中含氯化铁物质的量为0.001cVmol×=0.01cVmol,样品中FeCl3的质量分数=×100%=。
23.(1)2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O
(2) 3.7≤pH<5.6 4.0×10-11
(3)Mn2++HCO+NH3=MnCO3↓+NH
(4)将溶液加热
(5)(NH4)2SO4
【分析】辉铜矿主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质,加入稀硫酸和二氧化锰浸取,过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、单质S,滤液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+,调节溶液PH除去铁离子,加入碳酸氢铵溶液沉淀锰离子过滤得到滤液赶出氨气循环使用,得到碱式碳酸铜。
【详解】(1)由分析中滤渣1的成分结合得失电子守恒和原子守恒配平该反应的化学方程式为:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O。
(2)根据表格数据铁离子完全沉淀时的pH为3.7,但不能沉淀其他金属离子,故结合各金属离子沉淀时的pH值可知,溶液的pH不能高于5.6,则调节pH调的范围为3.7~5.6(或3.7≤pH<5.6);当溶液pH调为5时,c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)==10-9mol/L,已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则c(Fe3+) =4.0×10-11mol/L。
(3)“沉锰”(除Mn2+)过程中,加入碳酸氢铵和氨气,生成碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为Mn2++HCO+NH3=MnCO3↓+NH。
(4)“赶氨”时,最适宜的操作方法是将溶液加热,减小氨气溶解度。
(5)滤液Ⅱ主要是硫酸铵溶液,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到(NH4)2SO4晶体。
答案第12页,共12页
答案第11页,共11页

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