湖南省常德市临澧县第一中学2023-2024高二下学期入学考试化学试题(解析版)

临澧一中高二第二学期入学考试
化学试卷
本试卷中可能用到的相对原子质量:H—1、C—12、O—16、S—32、Cl—35.5
一、选择题。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 高锰酸钾溶液、“84”消毒液、酒精均具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 纯碱溶液可去油污,是由于水解使溶液显碱性
C. 石灰石可减少煤燃烧的排放,是由于石灰石可将转化为
D. 用FeS作沉淀剂,可除去废水中的和
【答案】D
【解析】
【详解】A.酒精不具有强氧化性,酒精消毒的原理是酒精可以使蛋白质变性,从而杀死细菌和病毒,A错误;
B.纯碱溶液可去油污,是由于Na2CO3水解使溶液显碱性,B错误;
C.由于氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧化为CaSO4,所以石灰石可减少煤燃烧的SO2排放,但石灰石不能将二氧化硫转化为硫酸钙,C错误;
D.FeS的大于CuS和HgS的,可以作沉淀剂除去废水中的和,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语不正确的是
A. 分子的结构式:
B. 甲醛中键电子云轮廓图:
C. 的VSEPR模型:
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子的结构式:,A错误;
B.甲醛中存在C=O,其中一个π键一个σ键,π键的电子云轮廊图:B正确;
C.中心原子S价层电子对数:,VSEPR模型:,C正确;
D.氨气分子中氮原子价层电子对数,杂化类型为sp3且含有1个孤电子对,杂化轨道表示式为:,D正确;
答案选A。
3. 下列实验能达到实验目的的是
A. 用装置甲探究、对分解速率的影响
B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁滴定未知浓度的醋酸溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个试管中H2O2的浓度不同,无法探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响,故A错误;
B.FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,直接蒸干FeCl3溶液最终得到的是氢氧化铁而不是FeCl3固体,故B错误;
C.用该装置制备氢氧化亚铁时Fe为阳极,生成亚铁离子,阴极生成氢氧根,可以制备氢氧化亚铁,故C正确;
D.NaOH溶液不能用酸式滴定管盛装,故D错误。
答案选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 丙 ,含有键数为
B. 质量分数为的乙醇水溶液中键数为
C. 环状()分子中含有的键数为
D. 溶液中,的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙烯的物质的量为1mol,1个丙烯含有8个键,故1mol丙烯含有键数为,故A错误;
B.质量分数为的乙醇水溶液乙醇的质量为46g,水的质量为54g,46g乙醇为1mol,含有1mol键,水的物质的量为3mol,含有6mol键,故共有7mol键,数目为,故B正确;
C.环状()分子中1个S含有1个键,故环状()分子中含有的键数为,故C错误;
D.会有部分转化为,故的数目小于,故D错误。
答案选B。
5. 钛酸亚铁()在高温下经氯化得到四氯化钛,再制取金属钛的流程如图所示。
下列说法正确的是
A. 氯化过程中每产生22.4 L CO(标准状况),转移电子
B. 氯化过程中既是氧化剂也是还原剂
C. 分子的空间结构为平面正方形
D. 制取金属钛时也可以选用隔绝空气
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化过程中发生反应的化学方程式为:,Cl的化合价由0→-1,生成6molCO转移,每产生22.4 L CO(标准状况),即1mol的CO,转移电子,A正确;
B.中Fe的化合价为,反应后被氧化为,因此作还原剂,B错误;
C.分子的空间结构为正四面体形,C错误;
D.Mg能与发生反应生成MgO与C,D错误;
故选A。
6. “类比”是研究物质的重要思想。下列有关“类比”对物质结构或性质的推测正确的是
A. 水溶液呈酸性,则水溶液也呈酸性
B. 酸性强于,则可推出酸性强于
C. 第一电离能:,则第二电离能:
D. 分子呈直线形,则可推出分子呈直线性
【答案】B
【解析】
【详解】A.水溶液呈碱性,A错误;
B.电负性:F>Cl>H,由酸性强于,则可推出酸性强于,B正确;
C.氮原子价电子排布:,氧原子价电子排布:,氧的第二电离能失去的是电子,处于半充满稳定结构,则第二电离能:ND.分子中心原子价层电子对数:,含1对孤电子,为V形,D错误;
答案选B。
7. 一种矿石的化学组成为。、、、为原于序数依次增加的短周期元素,且价层电子数之和为15,、、处于相邻的主族,和的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法正确的是
A. 与同周期的元素中,第一电离能比大的元素有5种
B. 原子半径大小:
C. 、的简单氢化物中,中心原子都采取杂化
D. 的单质可以和盐酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应
【答案】C
【解析】
【分析】X、Z、W处于相邻的主族,X2+和Z3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似,则二种元素遵循对角线规则,X为Be,Z为Al;W为ⅣA族元素的Si,同时四种元素价层电子数之和为15,Y为ⅥA族的O;
【详解】A.与Al同周期的元素中,第一电离能比Al大的元素有6种,A错误;
B.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径:,B错误;
C.和中心原子的价层电子对数都为4,都采取杂化,C正确;
D.Be和Al类似,即能与盐酸反应放出氢气,又可以和氢氧化钠溶液反应放出氢气,D项错误;
答案选C。
8. 硝酸盐本身对人体没有很大伤害,但在人的口腔和肠道细菌会将硝酸盐转化为亚硝酸盐,可能会使得人体积累亚硝酸盐。下图是电化学降解酸性废水中的工作原理示意图。下列有关叙述错误的是
A. Pt电极上发生的是氧化反应
B. 由电解池左侧移向右侧
C. 当外电路转移2mol电子时,两极一定会收集到标况下15.68L气体
D. 阴极反应式
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,图乙为电解池,右侧电极上得电子被还原生成,则右侧为阴极,则B为电源负极,阴极反应式为。
【详解】A.Pt电极上发生失电子的反应,是氧化反应,A正确;
B.阳离子向阴极移动,由电解池左侧移向右侧,B正确;
C.当外电路转移2mol电子时,两极共收集15.68L气体,没有指明温度和压强,无法计算,C错误;
D.阴极反应式为,D正确;
故选C。
9. 下列实验及现象的解释或得出结论正确的是
选项 实验及现象 解释或结论
A 用pH计测定同浓度Na2CO3溶液和NaClO溶液的pH,Na2CO3溶液的pH较大 H2CO3酸性弱于HClO
B 向含酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,有白色沉淀生成,溶液颜色变浅 在溶液中存在水解平衡
C 向2支盛有2mL不同浓度Na2SO3溶液的试管中同时加入1mL2%H2O2溶液,未观察到明显的实验现象的差异 Na2SO3的浓度对该反应速率无影响
D 用pH计测得lmol/LNaHSO3溶液的pH=3.2 的电离程度大于的水解程度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用pH计测定同浓度Na2CO3溶液和NaClO溶液pH,Na2CO3溶液的pH较大,说明HClO的酸性强于的酸性,实际上H2CO3酸性强于HClO,A错误;
B.向含酚酞Na2CO3溶液为红色,加入少量BaCl2固体,钡离子与碳酸根反应有白色沉淀生成,消耗碳酸根,溶液颜色变浅,说明溶液中存在碳酸根的水解平衡:,B正确;
C.Na2SO3与H2O2反应的方程式为:Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O,反应无明显现象,故该实验不能说明Na2SO3的浓度对该反应速率无影响,C错误;
D.用pH计测得lmol/LNaHSO3溶液的pH=3.2,的电离程度大于的水解程度,D错误;
故选B。
10. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B. 溶液中能入少量的:
C. 明矾净水原理:
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢:
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钠处理水垢原理是将微溶的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙,离子方程式为:;故A正确;
B.溶液中能入少量的只能生成HClO和,离子方程式为:,故B错误;
C.铝离子水解反应是可逆反应,离子方程式为:,故C错误;
D.H2S要保留化学式,离子方程式为,故D错误。
答案选A。
11. 某锂铜二次电池工作原理如图所示。在该电池中,水系电解液和非水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON) 隔开。下列有关说法错误的是
A. 放电时,N极电极反应式为Cu2++2e -=Cu
B. Li+可以通过陶瓷片,水分子不能
C. 充电时,接线柱B应与电源的负极相连
D. 充电时,M电极发生还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】锂铜可充电电池,工作原理:放电时,金属锂是负极,发生失电子的氧化反应,在充电时,电源的正极连接原电池的正极,发生失电子的氧化反应,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开,则陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过,据此回答。
【详解】A.放电时,N极是原电池的正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,故A正确;
B.非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开,则陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过,故B正确;
C.放电时,N极是原电池的正极,充电时,接线柱B应与电源的正极相连,故C错误;
D.充电时,M极是阴极,因此M电极发生还原反应,故D正确;
故选C。
12. 在二氧化碳合成甲醇的研究中,催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂,有学者提出了如图CO2的转化过程。下列说法错误的是
A. 铜元素位于周期表中的 ds 区
B. 步骤④中有化学键的断裂和形成
C. 甲酸乙酯是该过程的催化剂
D. 反应过程中,催化剂参与反应,改变了反应历程
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.铜元素位于周期表中的 ds 区,A项正确;
B.步骤④是化学反应,有旧键的断裂和新键的形成,B项正确;
C.由图可知,步骤④生成甲酸乙酯,步骤⑤消耗甲酸乙酯,甲酸乙酯是催化反应的中间产物而不是催化剂,C项错误;
D.在反应过程中,催化剂参与反应,催化剂可以加快化学反应速率,降低活化能,改变反应历程,D项正确;
答案选C。
13. 在某温度下,反应 ,X的浓度随时间变化曲线如下图,下列有关描述正确的是
A. 若Z是有色气体,其他条件不变,压缩容器的体积,平衡不移动,则气体颜色不变
B. 当时,说明该化学反应已经达到平衡
C. 8分钟时若升高体系温度,则v正减小,v逆增大
D. 若平衡时Y的转化率为85%,则起始时Y的物质的量浓度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应前后气体的物质的量不变,压缩体积,平衡不移动,但由于容器的体积减小,气体的浓度增大,则气体颜色加深,故A错误;
B.当时,无法说明正逆反应速率相等,故不能说明该化学反应已经达到平衡,故B错误;
C.升高温度,正、逆反应速率都增大,故C错误;
D.由图可知,X的起始浓度为1.0mol/L,X浓度变化量为0.85mol/L,则Y浓度变化量为0.85mol/L 4=3.4mol/L,若平衡时Y的转化率为85%,则起始时Y的物质的量浓度为,故D正确;
故选D。
14. 工业生产中产生的SO2废气常用NaOH吸收。25℃时,用0.1 mol·L-1NaOH 溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1H2SO3,溶液pH的滴定曲线如图。下列说法错误的是
A. 若a点时c(H2SO3)=c(HSO),则Ka1(H2SO3)=10-1.85
B. 滴定时,可用甲基橙做为点b的终点判断指示剂
C. 若c点时c(HSO )=c(SO),则c(Na+)<3c(HSO)
D. 若10-0.7=0.2,则根据d点可以计算出Ka2(H2SO3)的数量级为10-8
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.用0.1mol L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol L-1H2SO3溶液,a点溶液中溶质为H2SO3和NaHSO3,若a点时c(H2SO3)=c(),则Ka1(H2SO3)= =c(H+)=10-1.85, A正确;
B.由于甲基橙的变色范围是3.1~4.4,故滴定时,可用甲基橙做为点b的终点判断指示剂,B正确;
C.若c点时c()=c(),根据电荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)=3 c()+c(OH-),则c(Na+)=3c()+c(OH-)-c(H+),又c点对应的pH=7.19,显碱性,故c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>3c(), C错误;
D.d点溶液中溶质为Na2SO3,根据图中数据结合的水解方程式+H2O+OH-,可以计算出的水解平衡常数为:Kh1== ,又知Kh1×Ka2=Kw,Ka2=,D正确;
故答案为:C。
二、解答题
15. 卤素单质及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域中有着非常广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Br原子的价层电子轨道表示式为__________。
(2)下列现象中,不能用“相似相溶”原理解释的是__________(填序号)。
A. HCl易溶于 B. 易溶于NaOH溶液
C. 易溶于 D. 易溶于
(3)卤族元素除F元素外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根,①;②;③中键角最大的是__________(填序号)。
(4)光气()在有机合成中常作氯化剂,分子中所有原子均满足8电子稳定结构,分子中键和键的个数比为__________。
(5)请在下图含溴有机物的结构简式中,用星号(*)标出含有的手性碳原子__________。
(6)已知:羧酸的酸性可用的数值来衡量。室温下,;,依据数据分析,酸性:__________(填“>”“<”或“=”),请从键的极性角度解释原因__________。
【答案】(1) (2)B
(3)② (4)3∶1
(5) (6) ①. > ②. F的电负性比Cl大,的极性大于的极性,导致的极性大于的极性,使得三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子
【解析】
【小问1详解】
Br原子为第四周期第VIIA族,价层电子轨道表示式为。
【小问2详解】
A. HCl为极性分子,为极性分子,故HCl易溶于符合“相似相溶”原理;
B. 易溶于NaOH溶液因为氯气和氢氧化钠溶液反应,不符合“相似相溶”原理;
C. 为非极性分子,为非极性分子,易溶于,符合“相似相溶”原理;
D. 为非极性分子,为非极性分子,易溶于,符合“相似相溶”原理;
故选B。
【小问3详解】
孤电子对之间的排斥作用>孤电子对和成键电子对的排斥>成键电子对之间的排斥,孤电子对数越多键角越小,的孤电子对为、的孤电子对为、的孤电子对为,故键角:,键角最大的为。
【小问4详解】
COCl2分子中有1个C=O键和2个C-Cl键,所以COCl2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,个数比3:1,故答案为:3:1。
【小问5详解】
手性碳原子为连有4个不同的原子或原子团的原子,故为。
【小问6详解】
F的电负性比Cl大,的极性大于的极性,导致的极性大于的极性,使得三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,故的酸性大于。
16. 实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2),并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。
Ⅰ.已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2.实验室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,实验装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答下列问题:
(1) 装置A中的试剂是___________。
(2) 活性炭的作用是___________。
(3) 在冰水浴中制备SO2Cl2的原因是___________。
(4) 为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应),称取a g SO2Cl2产品于锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应。用c mol·L-1 AgNO3溶液滴定反应后的溶液,滴几滴K2CrO4溶液做指示剂,当生成Ag2CrO4砖红色沉淀时,认为溶液中Cl-沉淀完全,此时消耗AgNO3溶液的体积为V mL。
①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液,其原因是___________。
②该SO2Cl2产品的纯度为___________。
Ⅱ.(5)选用下面的装置探究酸性:H2SO3>HClO,其连接顺序为A→___________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为___________。
【答案】 ①. P2O5(或无水CaCl2、硅胶等) ②. 催化剂 ③. 反应放热,且SO2Cl2沸点低,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2 ④. AgNO3溶液见光易分解 ⑤. % ⑥. C→B→E→D→F ⑦. 装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀
【解析】
【分析】据信息:SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应,故二氧化硫与氯气在干燥环境中反应生成SO2Cl2,活性炭可能起催化剂作用,A中干燥剂干燥二氧化硫, SO2Cl2沸点低、易挥发,反应在冰水浴下进行。探究次氯酸和亚硫酸酸性强弱时,次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强进行判断,据此回答;
【详解】Ⅰ(1) 装置A中的试剂用于干燥二氧化硫,故选用酸性或中性的固体干燥剂,则答案是P2O5(或无水CaCl2、硅胶等)。
(2) 从影响反应的条件推出:活性炭的可能作用是催化剂。
(3) 已知:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,100℃以上分解生成SO2和Cl2,故在冰水浴中制备SO2Cl2,答案为:反应放热,且SO2Cl2沸点低,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。
(4)①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液,其原因是AgNO3溶液见光易分解。②按质量守恒定律知:该 ,SO2Cl2产品的纯度 %。
Ⅱ.(5)结合分析可知:A装置制备二氧化硫,由于盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,用饱和的亚硫酸氢钠除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽,再通入漂白粉溶液中,则装置连接顺序为其连接顺序为:A→C→B→E→D→F。其中装置E的作用是除去SO2气体,D中品红不褪色,F中出现白色沉淀,能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为:装置D中品红不褪色,装置F中产生白色沉淀。
17. 某科研组对气体深入研究,发现很不稳定,经过实践提出如下反应机理:
回答下列问题
(1)___________。
(2)①已知,起始时为35.8,分解的反应速率。恒温恒容时,测得体系中,则此时的分解的反应速率___________。
②T温度时,向2L密闭容器中加入,时完全分解,体系达平衡状态,气体压强是反应前的2倍,则该温度下的平衡常数K=___________。
③,在体积均为的容器中,不同温度下二氧化氮浓度变化与反应时间的关系如图所示,下列说法错误的是___________(填标号)。
A.
B.a点逆反应速率小于c点正反应速率
c。℃ 10时二氧化氮速率为0.05
D.℃ 20时改变的条件可能是充入一定量的
(3)①氯气和硝酸银在无水环境中可制得,同时得到一种气态单质A,该反应的化学方程式是___________。
②Peter提出了一种用惰性电极作阳极硝酸电解脱水法制备,其原理如下图所示。阳极制得和A,其电极反应式为___________。每生成1,两极共产生气体___________L(标准状况下)。
【答案】 ①. –55.6 ②. ③. 0.5 ④. AC ⑤. ⑥. ⑦. 33.6 L
【解析】
【分析】
【详解】(1)①
②根据盖斯定律(-①-②)÷2得–55.6;
(2)①已知,起始时 为35.8 ,分解的反应速率。恒温恒容时, 测得体系中, , ,则此时的分解的反应速率 2×10-3×30.0= 。
②T温度时,向2L密闭容器中加入,时完全分解,体系达平衡状态,根据PV=nRT,,气体压强是反应前的2倍,则反应平衡后物质的量为4mol,完全分解,设转化3xmol,,n总=n(NO2)+n(N2O4)+n(O2)=4-2x+x+1=4,x=1mol,c(NO2)= c(N2O4)=0.5mol,平衡常数K=。
③A.该反应为吸热反应,升高温度,反应速率增加,平衡正向移动,,故A正确;
B.a点温度大于c点,则a点速率大于c点,故B错误 ;
C.a点时,△c=0.5mol/L,v=,故C正确;
D.缩小体积,增大压强,c(NO2)增大,对于该平衡正向移动,c(NO2)逐渐减小,故D错误;
故选AC。
(3)①氯气和硝酸银在无水环境中可制得,同时得到一种气态单质A(O2),该反应的化学方程式是:。
②阳极制得和O2,其电极反应式为:,阴极:2H++2e-=H2↑每生成1,转移2mol电子,两极共产生气体氧气0.5mol,氢气1mol,共1.5mol,V=1.5mol×22.4mol/L=33.6L。
18. 利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2
开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6
完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2
(1)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的方法有___________(写出一种合理方法即可)。
(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、___________,“浸出液”调节pH的范围为___________,调节pH选用的试剂可以是___________(填字母)。
a.铁   b.氨水   c.碳酸钠溶液   d.稀硫酸
(3)“母液1”中加入NaClO反应的离子方程式为___________。
(4)向Co(OH)3中加入H2SO4-H2O2混合液,H2O2的作用是___________。
(5)“母液3”中应控制Na2CO3用量使终点pH为8.5为宜,此时c(Co2+)小于___________mol·L-1;为防止生成Co(OH)2 沉淀,可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3,写出该反应的离子方程式:___________{已知:Ksp[Co(OH)2]=2×10-15};
(6)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是___________、___________、过滤、洗涤。
【答案】(1)将金属电极芯研成粉末
(2) ①. Al(OH)3 ②. 5.2≤pH<7.6 ③. bc
(3)ClO-+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+
(4)作还原剂 (5) ①. 2×10-4 ②. 2HCO+Co2+=CoCO3↓+CO2↑+H2O
(6) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al等)加入硫酸溶液酸浸,浸出液中加入双氧水,将Fe2+氧化为Fe3+,调pH产生Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后,母液1加入次氯酸钠,将Co2+氧化为Co3+,调pH得到Co(OH)3沉淀,在硫酸参与下,被双氧水还原为Co2+,加入碳酸钠溶液,得到CoCO3沉淀,用于生产醋酸钴晶体;过滤所得的母液2中通入氨气后,转化为Ni(OH)2沉淀,过滤,在硫酸参与下,得到NiSO4,用于生产晶体。
【小问1详解】
根据影响化学反应速率的因素可知,用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的措施有:将金属电极芯研成粉末增大反应物的接触面积、充分搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、延长浸取时间等;
【小问2详解】
由上述分析可知,沉淀A的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3,调节“浸出液”的pH,使Al3+和Fe3+沉淀完全,但Co2+和Ni2+不沉淀,由表中数据可知,调节pH范围为5.2≤pH<7.6;调节pH时不能加入铁,因为铁能将铁离子还原为亚铁离子,不能加入稀硫酸,因为要将溶液调节pH调大,选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液,故答案为:bc;
【小问3详解】
由流程图中母液1的后续产物可知,加入次氯酸钠的作用是将Co2+氧化成Co3+,然后形成Co(OH)3沉淀,故离子反应方程式为ClO-+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+;
【小问4详解】
由流程图可知,加入H2O2的作用是将Co3+还原成Co2+,即H2O2作还原剂;
【小问5详解】
pH=8.5,即c(H+)=10-8.5mol/L,c(OH-)=10-5.5 mol/L,则由Ksp[Co(OH)2]=2×10-15=c(Co2+)·c2(OH-),可得,所以c(Co2+)<2×10-4 mol/L才能保证不会形成Co(OH)2;反应物为和Co2+,生成物中含CoCO3,则反应的离子方程式为2+Co2+=CoCO3↓+CO2↑+H2O;
【小问6详解】
NiSO4·7H2O是结晶水合物,则由母液4获得NiSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。临澧一中高二第二学期入学考试
化学试卷
本试卷中可能用到的相对原子质量:H—1、C—12、O—16、S—32、Cl—35.5
一、选择题。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 高锰酸钾溶液、“84”消毒液、酒精均具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B. 纯碱溶液可去油污,是由于水解使溶液显碱性
C. 石灰石可减少煤燃烧的排放,是由于石灰石可将转化为
D. 用FeS作沉淀剂,可除去废水中的和
2. 下列化学用语不正确的是
A. 分子的结构式:
B. 甲醛中键的电子云轮廓图:
C. 的VSEPR模型:
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
3. 下列实验能达到实验目的的是
A. 用装置甲探究、对分解速率的影响
B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁滴定未知浓度的醋酸溶液
4. 设为阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 丙 ,含有键数为
B. 质量分数为的乙醇水溶液中键数为
C. 环状()分子中含有的键数为
D. 溶液中,的数目为
5. 钛酸亚铁()在高温下经氯化得到四氯化钛,再制取金属钛的流程如图所示。
下列说法正确的是
A 氯化过程中每产生22.4 L CO(标准状况),转移电子
B. 氯化过程中既是氧化剂也是还原剂
C. 分子的空间结构为平面正方形
D 制取金属钛时也可以选用隔绝空气
6. “类比”是研究物质的重要思想。下列有关“类比”对物质结构或性质的推测正确的是
A. 水溶液呈酸性,则水溶液也呈酸性
B. 酸性强于,则可推出酸性强于
C. 第一电离能:,则第二电离能:
D. 分子呈直线形,则可推出分子呈直线性
7. 一种矿石的化学组成为。、、、为原于序数依次增加的短周期元素,且价层电子数之和为15,、、处于相邻的主族,和的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法正确的是
A. 与同周期的元素中,第一电离能比大的元素有5种
B. 原子半径大小:
C. 、的简单氢化物中,中心原子都采取杂化
D. 的单质可以和盐酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应
8. 硝酸盐本身对人体没有很大伤害,但在人的口腔和肠道细菌会将硝酸盐转化为亚硝酸盐,可能会使得人体积累亚硝酸盐。下图是电化学降解酸性废水中的工作原理示意图。下列有关叙述错误的是
A. Pt电极上发生的是氧化反应
B. 由电解池左侧移向右侧
C. 当外电路转移2mol电子时,两极一定会收集到标况下15.68L气体
D. 阴极反应式为
9. 下列实验及现象的解释或得出结论正确的是
选项 实验及现象 解释或结论
A 用pH计测定同浓度Na2CO3溶液和NaClO溶液的pH,Na2CO3溶液的pH较大 H2CO3酸性弱于HClO
B 向含酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,有白色沉淀生成,溶液颜色变浅 在溶液中存在水解平衡
C 向2支盛有2mL不同浓度Na2SO3溶液的试管中同时加入1mL2%H2O2溶液,未观察到明显的实验现象的差异 Na2SO3的浓度对该反应速率无影响
D 用pH计测得lmol/LNaHSO3溶液的pH=3.2 的电离程度大于的水解程度
A. A B. B C. C D. D
10. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
B. 溶液中能入少量的:
C. 明矾净水原理:
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢:
11. 某锂铜二次电池工作原理如图所示。在该电池中,水系电解液和非水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON) 隔开。下列有关说法错误的是
A. 放电时,N极电极反应式为Cu2++2e -=Cu
B. Li+可以通过陶瓷片,水分子不能
C. 充电时,接线柱B应与电源的负极相连
D. 充电时,M电极发生还原反应
12. 在二氧化碳合成甲醇的研究中,催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂,有学者提出了如图CO2的转化过程。下列说法错误的是
A. 铜元素位于周期表中的 ds 区
B. 步骤④中有化学键的断裂和形成
C. 甲酸乙酯是该过程的催化剂
D. 反应过程中,催化剂参与反应,改变了反应历程
13. 在某温度下,反应 ,X浓度随时间变化曲线如下图,下列有关描述正确的是
A. 若Z是有色气体,其他条件不变,压缩容器的体积,平衡不移动,则气体颜色不变
B. 当时,说明该化学反应已经达到平衡
C. 8分钟时若升高体系温度,则v正减小,v逆增大
D. 若平衡时Y的转化率为85%,则起始时Y的物质的量浓度为
14. 工业生产中产生的SO2废气常用NaOH吸收。25℃时,用0.1 mol·L-1NaOH 溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1H2SO3,溶液pH的滴定曲线如图。下列说法错误的是
A. 若a点时c(H2SO3)=c(HSO),则Ka1(H2SO3)=10-1.85
B. 滴定时,可用甲基橙做为点b的终点判断指示剂
C 若c点时c(HSO )=c(SO),则c(Na+)<3c(HSO)
D. 若10-0.7=0.2,则根据d点可以计算出Ka2(H2SO3)的数量级为10-8
二、解答题
15. 卤素单质及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域中有着非常广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Br原子的价层电子轨道表示式为__________。
(2)下列现象中,不能用“相似相溶”原理解释的是__________(填序号)。
A. HCl易溶于 B. 易溶于NaOH溶液
C. 易溶于 D. 易溶于
(3)卤族元素除F元素外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根,①;②;③中键角最大的是__________(填序号)。
(4)光气()在有机合成中常作氯化剂,分子中所有原子均满足8电子稳定结构,分子中键和键的个数比为__________。
(5)请在下图含溴有机物的结构简式中,用星号(*)标出含有的手性碳原子__________。
(6)已知:羧酸的酸性可用的数值来衡量。室温下,;,依据数据分析,酸性:__________(填“>”“<”或“=”),请从键的极性角度解释原因__________。
16. 实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2),并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。
Ⅰ.已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾,100℃以上分解生成SO2和Cl2.实验室合成SO2Cl2的原理:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0,实验装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答下列问题:
(1) 装置A中的试剂是___________。
(2) 活性炭的作用是___________。
(3) 在冰水浴中制备SO2Cl2的原因是___________。
(4) 为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应),称取a g SO2Cl2产品于锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应。用c mol·L-1 AgNO3溶液滴定反应后的溶液,滴几滴K2CrO4溶液做指示剂,当生成Ag2CrO4砖红色沉淀时,认为溶液中Cl-沉淀完全,此时消耗AgNO3溶液的体积为V mL。
①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液,其原因是___________。
②该SO2Cl2产品的纯度为___________。
Ⅱ.(5)选用下面的装置探究酸性:H2SO3>HClO,其连接顺序为A→___________。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为___________。
17. 某科研组对气体深入研究,发现很不稳定,经过实践提出如下反应机理:
回答下列问题
(1)___________。
(2)①已知,起始时为35.8,分解的反应速率。恒温恒容时,测得体系中,则此时的分解的反应速率___________。
②T温度时,向2L密闭容器中加入,时完全分解,体系达平衡状态,气体压强是反应前的2倍,则该温度下的平衡常数K=___________。
③,在体积均为的容器中,不同温度下二氧化氮浓度变化与反应时间的关系如图所示,下列说法错误的是___________(填标号)。
A.
B.a点逆反应速率小于c点正反应速率
c。℃ 10时二氧化氮速率为0.05
D.℃ 20时改变的条件可能是充入一定量的
(3)①氯气和硝酸银在无水环境中可制得,同时得到一种气态单质A,该反应的化学方程式是___________。
②Peter提出了一种用惰性电极作阳极硝酸电解脱水法制备,其原理如下图所示。阳极制得和A,其电极反应式为___________。每生成1,两极共产生气体___________L(标准状况下)。
18. 利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2
开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6
完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2
(1)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取率的方法有___________(写出一种合理方法即可)。
(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、___________,“浸出液”调节pH的范围为___________,调节pH选用的试剂可以是___________(填字母)。
a.铁   b.氨水   c.碳酸钠溶液   d.稀硫酸
(3)“母液1”中加入NaClO反应的离子方程式为___________。
(4)向Co(OH)3中加入H2SO4-H2O2混合液,H2O2的作用是___________。
(5)“母液3”中应控制Na2CO3用量使终点pH为8.5为宜,此时c(Co2+)小于___________mol·L-1;为防止生成Co(OH)2 沉淀,可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3,写出该反应的离子方程式:___________{已知:Ksp[Co(OH)2]=2×10-15};
(6)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是___________、___________、过滤、洗涤。

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