重庆市七校2023-2024学年高二年级上册期末联考化学试题(解析版)_第1页
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文档简介

2023-2024学年度第一学期期末七校联考

高二化学试题

本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。

注意事项:

1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。

4.考试结束后,将答题卷交回。

5.可能用到的相对原子质量:HlC12N14016Ca40

第I卷(选择题共42分)

一、选择题(本大题包含14小题,每题3分,共42分,每题只有一个正确选项)

1.下列关于化学与生活常识的说法正确的是

A.热的纯碱溶液具有去除油污和消毒杀菌的作用

B.太阳能、风能既属于新能源,也属于一次能源

C.农业上将草木灰和锈态氮肥一起施用肥效更佳

D.金属钠着火时,可用泡沫灭火器灭火

【答案】B

【解析】

【详解】A.热的纯碱溶液不具有消毒杀菌的作用,故A错误;

B.太阳能、风能可以从自然界直接获得,且无污染,可再生,所以既属于新能源,也属于一次能源,故

B正确;

C.农业上将草木灰和镂态氮肥一起施用,会发生镂根离子和碳酸根离子的双水解反应从而损失氮肥肥

效,故C错误;

D,钠能和水反应生成氢气,金属钠着火生成的过氧化钠能与用泡沫灭火器产生的C。?反应生成。2,所

以金属钠着火不能用泡沫灭火器灭火,应用干燥的沙土灭火,故D错误;

所以选B。

2.下列关于金属腐蚀和防腐的说法不正确的是

A.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀

B.可以在船舶外壳装上锌块,用牺牲阳极法防止金属腐蚀

C.刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀

D.改变金属的内部结构,将金属做成合金可有效防止金属被腐蚀

【答案】A

【解析】

【详解】A.有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀为形成原电池的电化学腐蚀,故A错误;

B.在船舶外壳装上锌块,锌为负极,负极金属易被腐蚀,正极金属被保护,该保护金属的方法称为牺牲

阳极法,故B正确;

C.刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀,故C正确;

D.通过添加其他金属元素,改变金属的内部结构,将金属做成合金可有效防止金属被腐蚀,故D正确;

故选A„

3.下列说法正确的是

A.放热反应均是自发反应

B.2co(g)=2C(s)+O2(g)已知AH>0,△$<()则一定不能自发进行

C.物质的量增加的反应,AS为正值

D.H2、12、HI平衡混合气加压后颜色变深,能用勒夏特列原理解释

【答案】B

【解析】

【详解】A.△G=Z\H-T4S<0的反应可自发进行,放热反应不一定为自发进行的反应,与焰变和嫡变有

关,A错误;

B.△G=4H-T4S<0的反应可自发进行,当△H〉。,△$<()时,△G>0,反应一定不能自发进行,B正

确;

C.对于有气体参加的反应,气体体积增大的反应,为正值,不能简单分析物质的量增加,需排除固

体和液体的化学计量数,C错误;

D.玲、12、HI平衡混合气加压后颜色变深,与浓度增大有关,平衡不移动,则不能用勒夏特列原理解

释,D错误;

答案选B。

4.下列有关化学用语表示正确的是

A.基态铝原子("Cr)的价电子排布式:3d44s2

B.2p、3p、4P能级的轨道数依次增多

Is2s2p

C.基态氮原子的电子排布图:血迎m

D.Cu位于周期表的d区

【答案】C

【解析】

【详解】A.铭为24号元素,根据洪特规则,同一能级的轨道处于半满更加稳定,故基态铭原子的价电子

排布式为3d54SLA错误;

B.p能级都含有3个伸展方向不同的轨道,B错误;

C.N元素原子序数为7,根据核外电子排布规则,基态氮原子的电子排布图为:

Is2s2p

皿⑪田工。正确;

D.Cu元素原子序数为29,位于元素周期表的ds区,D错误;

故选C。

+2+

5.以反应5H2C2O4+2MnO4+6H=10CO2?+2Mn+8H2O为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实

验时,分别量取H2c2。4溶液和酸性KMnCU溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判

断反应的快慢。下列说法不正确的是

H2c2。4溶液酸性KMnO4溶液

实验编号温度/℃

浓度/(moLL-i)体积/mL浓度/(moLL-i)体积/mL

©0.102.00.0104.025

②0.202.00.0104.025

③0.202.00.0104.050

A.实验①②③所加的H2c2。4溶液均要过量

B.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的MM+对反应起催化作用

C.实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响

D.实验①测得KMnCU溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5xl()-4moi.L-

i.s-i

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据反应方程式可得5H2c2。4~2肠?。;,由实验数据分析可知,n(KMnO4)=4xl0-

31

Lx0.01molL-=4x1O^mol,刚好与之反应的n(H2C2O4)=-n(KMnO4)=1x1OWl,若是O.lmol/L的H2C2O4

2

溶液,所需体积为1mL,故在这三个实验中,所加H2c2。4溶液均过量,故A正确;

B.在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物

质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;

C.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的

影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故c正确;

D.高镒酸钾完全反应,混合后溶液中高镒酸钾的浓度为―/Lx。—这段时

0.002L+0.004L3

2

间内平均反应速率v(KMnO4)=L=1.7xlOTmol-L^1-s-1,故D错误;

40s

本题选D。

6.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:

物质XYZ

初始浓度/moLL-i0.10.20

平衡浓度/moLL-i0.050.050.1

下列说法错误的是

A.反应达到平衡时,X的转化率为50%

B.增大压强使平衡向生成Z的方向移动

C.在25℃下,反应的平衡常数为1600,改变温度可以改变此反应的平衡常数

D.在25℃下,测得c(X)=0.04mol-L」,c(Y)=0.1mol-L1,c(Z)=0.08mol-L1,贝!I此时v正<v逆

【答案】D

【解析】

【详解】A.反应达到平衡时,X的转化率为色匕丝如1"L=50%,故A正确;

0.Imol/L

B.X、Y浓度减小,为反应物,Z的浓度增大,为生成物,且最终X、Y浓度不为0,说明为可逆反应,

X、Y、Z化学计量数之比为(0.1-0.05)mol/L:(0.2-0.05)mol/L:0.1mol/L=l:3:2,则反应的方程式为

X+3YU2Z,则增大压强,平衡向生成Z的方向移动,故B正确;

c2(Z)oI2

C.反应的方程式为X+3YU2Z,平衡常数——_-=1600,平衡常数只受温度的

C(X)XC3(Y)0.05X0.053

影响,改变温度可以改变此反应的平衡常数,故C正确;

c2(Z)

D.在25℃下,测得c(X)=0.04mol・L-i,c(Y)=0.1molL_1,c(Z)=0.08mol-L1,此时Qc=(、“\-

c(X)xc(Y)

AHQ2

二160VK,则平衡正向移动,此时VF>V逆,故D错误;

0.04xO.l3

故答案为D。

7.某温度下,UNO?和CHsCOOH的电离常数分别为5.0XKT4和1.7x10-5。将pH和体积均相同的两

种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是

加水体积

A.曲线I代表UNO2溶液

B.溶液中水的电离程度:b点〉c点

c(HA)c(0H)

从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)

D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中“(Na+)相同

【答案】C

【解析】

分析】电离常数HNO2大于CH3coOH,酸性HNO2大于CH3coOH;

A、由图可知,稀释相同的倍数,II的变化大,则H的酸性比I的酸性强,溶液中氢离子浓度越大,酸性

越强;

B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大;

C、kw为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,只与温度有关,温度不变,则不变;

D、体积和pH均相同的HNCh和CH3coOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2)o

【详解】A、由图可知,稀释相同的倍数,II的变化大,则H的酸性比I的酸性强,II代表HNCh,I代表

CH3coOH,故A错误;

B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大,故B错误;

++

C、II代表HNCh,c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)=c(H)-c(HNO2)c(OH-)/[c(H)-c(NO2-)]=kw/k(HNO2),kw为水的离

子积常数,k(HN02)为HNO2的电离常数,这些常数只与温度有关,温度不变,则不变,故C正确;

D、体积和pH均相同的HNO2和CH3coOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2),分别滴加同浓度的

NaOH溶液至恰好中和,CH3co0H消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNCh消耗的NaOH少,故D错误;

故选C。

【点睛】本题考查酸的稀释及图像,明确强酸在稀释时pH变化程度大及酸的浓度与氢离子的浓度的关系

是解答本题的关键,难点C,要将已知的c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)分子和分值母同乘以c(H+),变成与kw为

水的离子积常数和k(HN02)为HN02的电离常数相关的量,再判断。

8.一定条件下,将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2:1充入反应容器,发生反应:

2NO(g)+O2(g)^,2NO2(g)o其它条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p「P2)下随

温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是

%

<、

£

)

O

N

温度/℃

A.其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度增大

B.400。。时,该反应的化学平衡常数的数值为10/9

C.400。©、Pi条件下,。2的平衡转化率为20%

D.P1<P2

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.由图可知,压强一定时,随温度升高,NO的转化率降低,平衡逆向移动,则该反应的反应

限度减小,A错误;

B.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计

算平衡常数,B错误;

C.400℃,Pi条件下,平衡时NO的转化率为40%,NO(g)和。2色)按物质的量之比2:1投入,且按

2:1反应,二者转化率相等,即。2的平衡转化率为40%,C错误;

D.正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,

故Pl<P2,D正确;

故答案为:D。

9.25°。时,用NaOH溶液调节醋酸溶液的pH,实验测得溶液中Cl^COOH、CH3coeF的分布系数

cCH3coer

6与pH的关系如图所示。其中3(CH3c0。一。下列说法正确的是

“CH3coO)+C(CHCOOH)

33

PH

A.曲线i代表3(CH3coeT)B.25℃,CH3coOH的电离常数Ka=4.74

cH+

C.8(CHCOOH)=—v7D.溶液中始终存在

3K+cH

+

c(CH3COO)+c(OH-)=c(H)

【答案】C

【解析】

cCH3coer

【详解】A.已知3(CH3co0一)=;,同时除以c(CH3coeT)可得

(CH3COO)+c(CH3coOH)

1Ka

5(CH3COO)Ka

Ka+c(H+),随着pH值增大,氢离子浓度减小,高而增大,即随

Ka

着pH的增大,3(CH3coeT)增大,所以曲线2代表3(CH3coeF),故A错误;

cCH3coer1

B.由图可知,当6(CH3co0一)=—----------------------------——日寸

(CH3COO)+c(CH3COOH)2'

c(CHCOO").c(H+)

3+

c(CH3coeF)=C(CH3COOH),Ka=c(H),已知pH=4.74,故

C(CH3COOH)

Ka=10-4.74,故B错误;

C”)c”)c(CH3COO)

=5(CHCOOH)

+3

C.Ka+c(H+)c(CH3COO).c(H)c(CH3COO)+C(CH3COOH)

+c”)

c(CH3coOH)

故c正确;

D.根据电荷守恒可知,溶液中始终存在c(CH3coeX)+c(OH]=c(H+)+c(Na+),故D错误;

故答案选Co

10.用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②,横坐标表示电

解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是

A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生

+

B.a电极上发生的反应方程式为:2H2。+2e-=20H+H2T和2H2O-4e=4H+02T

C.曲线0〜P段表示H2和02混合气体的体积变化,曲线P〜Q段表示02的体积变化

D.从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为Hg-mol1

【答案】D

【解析】

【分析】如图装置,电流从正极流向负极,可以得到,b电极为阳极失电子,发生氧化反应,a电极为阴极

得电子,发生还原反应,惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,阳极始终是生成氧气,阴极先是铜离子生成铜,

然后是溶液中的氢离子生成氢气。

【详解】A.根据分析可知,b电极为阳极,阳极始终是生成氧气,A错误;

B.a电极为阴极,先是铜离子生成铜,然后是溶液中的氢离子生成氢气,离子方程式为:

2++

Cw+2e-—2Cw.2H+2e-=H2T,B错误;

C.根据分析,曲线。〜P段表示02的体积变化,曲线P〜Q段表示H2和02混合气体体积的变化,C错

误;

D.根据图②中P点收集到的是氧气体积为1.12L,对应物质的量为0.05mol,Q点收集到的是氢气和和氧

气的混合气,总体积为3.36L,对应混合气体的物质的量为0.15mol,曲线P〜Q段表示H2和O2混合气体

物质的量之比为2:1;故曲线0〜Q段其中氧气和氢气都是O.lmol,则混合气的平均摩尔质量为(2+32)

g/moR2=17g/mol,D正确;

故选D。

11.在T℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T℃时AgCl的Ksp=4xl(yi。,下列说法不

正确的是

A.在TC时,AgBr的Ksp为4.9x10-13

B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点

C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液

D.在1℃时,AgCl(s)+Br(aq)UAgBr(s)+C「(aq)的平衡常数K=816

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图中c点可知AgBr的Ksp=7.0xl0-7x7.0xl0-7=4.9xl0-i3,故A正确;

B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,仍为饱和溶液,

所以不可以使溶液由b点到c点,c点为过饱和溶液,故B错误;

C.图中a点对应的Qc<Ksp,则为AgBr的不饱和溶液,故C正确;

c(CF)_Ksp(AgCl)_4xlQ10

D.反应AgCl(s)+Br(aq)WAgBr(s)+C「(aq)的平衡常数为:K=«816,故

c(Br)-Ksp(AgBr)-4.9义1。”

D正确。

答案选B。

12.25℃时,将0.01mol-L-1NaOH溶液滴入20mL0.Olmol•LCHEOOH溶液的过程中,溶液中由水电离

出的cOO与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是

A.x=20,a点的纵坐标为1.0X10F

B.b点和d点所示溶液的pH相等

C.滴定过程中,c(CHaCOO)与c(or)的比值逐渐增大

+-

D.e点所示溶液中,c(Na)=2c(CH3COO)+2c(CH3COOH)

【答案】D

【解析】

【详解】A、a点是O.Olmol.L'CHsCOOH溶液,溶液中H+浓度小于O.Olmol-L1,a点水电离的H*大于

1.0xl0-i2moi/L,c点水电离的c(H+)水最大,说明NaOH与CH3coOH恰好完全反应,x=20,故A错误;

B、b点溶液呈酸性,d点溶液显碱性,所示溶液的pH不相等,故B错误;

c(HH)xi30-)c(H+)?COO)f-)

C、醋酸的电离平衡常数Ka=’尸3__=\\-------、\)

c(CH3coOH)C(OH3COOH)?()

KgCQ。-)

,滴定过程中,温度不变,Kw、Ka不变,不断地加碱,c(CH3coOH)一直减小,

,

c(CH3C00H)b(0H)

c(CH3coO-)与c(OH)的比值逐渐减小,故C错误;

D、e点所示溶液中,醋酸物质的量是NaOH的工,由物料守恒可得

2

c(Na+)=2c(CH3coO)+2c(CH3coOH),故D正确;

故选D。

13.甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是

能量

①1molC(g)+4molH(g)+4mol0(g)

2646kJ3446kJ

②1molCH4(g)+2mol02(g)

③1molCO2(g)+2molH2O(g)

反应过程

A.若破坏lmol*C)2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏Imol.C—H键需吸收热量415kJ

B.反应CH4(g)+2O2(g)=CC)2(g)+2H2O(l)H=—800kJ.moL

C.CH4(g)的能量大于CC)2(g)和H2O(g)的能量总和

D.在反应CH4(g)+2O2(g)=CC)2(g)+2H2O(g内,放出热量400kJ,有ImolO—H键生成

【答案】A

【解析】

【分析】由图可知,lmolCH4(g)+2molC>2(g)断裂所有共价键,需要吸收2646kJ的热量;

lmolC(g)+4molH(g)+4molO(g)结合成lmolCO2(g)+2molH2O(g),能放出3446kJ的热量,据此回答。

【详解】A.若破坏lmolO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏ImolC-H键需吸收热量

2646-493x2

kJ=415kJ,A正确;

4

B.图中生成的水是气态,气态水转变为液态放出热量,则CH4(g)+2Ch(g)=CO2(g)+2H2O⑴

8OOkJ•mol-1,B错误;

C.由图可知,lmolCH4(g)和2moi02(g)的能量大于lmolCO2(g)和2molH2O(g)的能量总和,但ImolCH/g)

的能量不一定大于lmolCO2(g)和2moiH2O(g)的能量总和,C错误;

D.在反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)中,放出热量400kJ,生成ImolHzO,有2moi0-H键生成,D

错误;

故选Ao

14.利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、比、Cl2,装置如图所示。下列说法不正

确的是

咏D/1天L

石墨石墨

()

CaCl2CaH2PO42NaH2PO4NaOH

浓溶液1稀溶液浓溶液1稀溶液

阳极室产品室原料室阴极室

2

Aa极反应:CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O

B.A膜和C膜均阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜

C.可用铁电极替换阴极的石墨电极

D.a极上通入标况下2.24L甲烷,理论上产品室可新增0.4molCa(H2Po4)2

【答案】B

【解析】

【分析】CH4燃料电池:甲烷被氧化生成C02,则a极为负极,b极为正极;电解池:阳极室C1一被氧化生

成C12,阴极室H2。被还原生成H2和0H-,据此解答。

【详解】A.a极为负极,甲烷被氧化生成C02,可传导离子为则a极反应:CH4-8e+4O2-CO2+2H2O,

A正确;

B.阳极室阴离子放电,钙离子穿过A膜进入到产品室,则A膜为阳离子交换膜;原料室中钠离子穿过C

膜进入到阴极室,则C膜为阳离子交换膜;磷酸二氢根穿过B膜进入到产品室,则B膜为阴离子交换

膜,所以A膜和C膜均为阳离子交换膜,B膜为阴离子交换膜,B错误;

C.铁电极替换阴极的石墨电极时,铁不参与反应,阴极室仍是H2O被还原生成H2和0H-,则可用铁电极

替换阴极的石墨电极,C正确;

2

D.a极上通入标况下2.24L甲烷,根据a极反应:CH4-8e-+4O-=CO2+2H2O,通过的电子的物质的量为

924T

--------------x8=0.8mol,根据电解池阳极反应式:2c广—2--C/T,有0.8molC「被氧化生成Ch,

22.4mol/L2

则有0.4mol钙离子移向产品室生成Ca(H2PO4)2,则理论上产品室可新增0.4molCa(H2Po4)2,D正确;

故选Bo

第II卷(非选择题共58分)

二、非选择题(本大题包含4小题,共58分)

15.氮氧化物是大气污染物之一,可用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g).,

N2(g)+CO2(g)o

1

(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)AHi=+akJ-mol-;C(s)的燃烧热为AH?=-bkJ-mol上

①反应C(s)+2N0(g).-N2(g)+CO2(g)的AH=kJ-moH(用含a、b的代数式表示)。

②C,N,O三种元素电负性由强到弱的顺序是,第一电离能依次增大的顺序是0

(填元素符号)

③研究人员对比研究活性炭、负载钙、镯氧化物对该反应的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、

La2O3/C,通入相同浓度的NO,不同温度下测得反应2小时时NO去除率如图所示,据图分析,温度在500℃

以内,三种情况下反应的活化能最小的是(填“C"、“CaO/C”或“LazCh/C")。

(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表:

温度

实验编起始时NO物质的量平衡时N2的物质的量

号/℃/mol/mol

17000.240.08

28000.400.09

①由表可知700℃时,该反应的平衡常数K=o

②结合表中数据,判断该反应的AH0(填“>”或“<”),理由是o

(3)某温度下,若向2L体积恒定的密闭容器中充入等物质的量的N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)

②第lOmin时,外界改变的条件可能是(填字母)。

A.加催化剂

B.增大C(s)的物质的量

C.减小CCh的物质的量

D.升温

E.降温

【答案】(1)-b-a(2).0,N、C③.C、0、N④.CaO/C

(2)①.1②.<③.升高温度,反应的化学平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,该反应为

放热反应

(3)①.>②.AD

【解析】

【小问1详解】

1

①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH,=+akJ-mol-,C(s)的燃烧热为AH2=-bBPC(s)+O2(g)=CO2(g)

1

AH2=-bkJ-mol-,根据盖斯定律,反应C(s)+2N0(g).♦N2(g)+CCh(g)的AH=(-b-a)kJ-moH;

②C、N、。同周期,同一周期主族元素从左至右电负性递增,故三种元素电负性由强到弱的顺序是0、

N、C;同一周期主族元素从左至右第一电离能有增大的趋势,但是由于N原子的最外层电子处于半充满

的较稳定状态,所以其第一电离能比。大,因此这三种元素的第一电离能的大小关系为:N>0>C,即第

一电离能依次增大的顺序是C、O、N;

③据图分析,温度在500℃以内,加入CaO/C的反应器中N0去除率最高,故温度在500℃以内,三种情

况下反应的活化能最小的是CaO/C;

【小问2详解】

①在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,根据图表数据,由反应方程式C(s)+2NO(g).•

N2(g)+CO2(g)可得,平衡时一氧化氮的物质的量为0.24-0.08x2=0.08mol,二氧化碳物质的量为0.08mol,该

0.080.08

_cMcg),

反应的平衡常数K=c2(NO)[0.08;;

②结合表中数据,平衡时一氧化氮的物质的量为0.40-0.09x2=0.22mol,二氧化碳物质的量为0.09mol,该

0.090.09

C(N,)C(CO)

K2

反应的平衡常数2=一?■)一=(022丫=0/7,该反应的平衡常数Kx>K2,升高温度,

反应的化学平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,AH<0;

【小问3详解】

①由图可知,B点后一氧化氮的物质的量继续增加,所以B点时反应未达到平衡,且反应正向进行,所以

B点正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;

②由图可知,第lOmin后曲线的斜率高于前lOmin,说明改变条件化学反应速率加快:

A.加催化剂,降低反应的活化能,反应速率加快,故符合题意,A正确;

B.增大浓度为定值的固体碳的质量,化学反应速率不变,B错误;

C.减小二氧化碳的物质的量,反应物的浓度减小,反应速率减慢,C错误;

D.升高温度,活化分子的数目和百分数均增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快,D正确;

E.降低温度,活化分子的数目和百分数均减小,有效碰撞频率减小,反应速率减慢,E错误;

故选AD。

16.电子工业常用FeCb溶液腐蚀印刷电路板上不需要的铜箔,最后得到含FeCb、FeCb杂质的CuCL溶

液。某化学兴趣小组设计下列方案,从该废液中除去FeCb、FeCb杂质,制取纯净的CuCb

-----►沉淀

氧化剂沉淀剂过滤------

工业废液

①.②b—

HC1气流一

-----滤液CuCl

►蒸干2

请回答下列问题:

(1)在①步操作中使用了氧化剂,下列氧化剂中一定不能使用的是O

A.ChB.NaClOC.H2O2D.KMnO4E.O3

(2)②步操作中的"沉淀剂''可以是下列中的o

A.NaOHB.NH3H2OC.CuOD.Cu2(OH)2CO3E.Fe2O3

用一种你选择的沉淀剂,分步写出除去杂质的离子方程式:o

(3)最后将滤液在HC1气流中蒸干,其目的是,如果将滤液直接加热蒸干,最后得到的固体可能

是o

3816

(4)设常温下各沉淀的溶度积近似为:Ksp[Cu(OH)2]=IO"。、Ksp[Fe(OH)3]=10-,Ksp[Fe(OH)2]=10-;通

常,人们把浓度小于lO—ol/L的离子视为“不存在”。根据所给条件,完成下列问题:

①如果该废液中CuCb的浓度为1mol/L,在加沉淀剂时应调节溶液的pH值范围为:0

②如果对废液不先用氧化剂,而是直接加入沉淀剂,带来的后果是:o

++2+

【答案】(1)BD(2)①.CD②.Fe3++3H2。•Fe(OH)3+3HCuO+2H=Cu+H2O

(3)①.抑制了CuCL水解,且带走CuCb受热产生的水汽②.Cu(OH)2(包含CuO)

(4)①.3WpH<4②.不能除去Fe2+或者杂质除去时CuCl2已完全沉淀而除去了

【解析】

【分析】从该废液中除去FeCb、FeCb杂质,制取纯净的CuCb工艺流程如下:加入氧化剂,将氯化亚铁

氧化为氯化铁,加入沉淀剂调节溶液的pH使铁离子形成氢氧化铁沉淀,过滤,滤液为CuCL溶液,在

HC1气流中蒸干得到氯化铜。

【小问1详解】

2+

因亚铁离子和次氯酸钠反应生成氢氧化铁、氯离子和铁离子,6Fe+3ClO-+3H2O=2Fe(OH)33+3C1

+4Fe3+,生成氢氧化铁,引入氯化钠杂质所以不选,因亚铁离子和高锯酸钾反应MnO;

2++2+3+

+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O,引入镒离子,所以不选,Cl2,H2O2、O3,氧化亚铁离子不引入杂质,所

以答案选BD。

【小问2详解】

由工艺流程转化关系可知,试剂②应为调节溶液pH值,使Fe3+转化为Fe(OH)3,除去Fe3+,且不能引入新

的杂质,可利用Fe3++3H2。:Fe(OH)3+3H+,加入沉淀剂使平衡右移。

A.氢氧化钠不仅和铁离子反应形成沉淀,也和铜离子反应形成沉淀,A错误;

B.氨水不仅和铁离子反应形成沉淀,也和铜离子反应形成沉淀,B错误;

C.CuO难溶于水和H+反应,CuO+2H+=Cu2++H2。溶液pH增大,使Fe3+转化为Fe(OH)3,不引入杂质,C

正确;

+2+

D.CU2(OH)2c03难溶于水,中和H+,CU2(OH)2CO3+4H=2CU+3H2O+CO2f,溶液pH增大,使Fe3+转化

为Fe(OH)3,不引入杂质,D正确;

E.FezCh难溶于水,无法除去溶于中的铁离子,E错误;

故答案选CD。

++2+

选择CuO为沉淀剂,发生反应Fe3++3H2。Fe(OH)3+3H,CuO+2H=Cu+H2Oo

【小问3详解】

氯化铜中的铜离子易水解,在干燥的HC1气流中,抑制了CuCL水解,且带走CuCb受热产生的水汽,故

能得到无水CuCb,如果将滤液直接加热蒸干,铜离子水解生成氢氧化铜和氯化氢,氯化氢受热挥发,最

后得到的固体可能是CU(OH)2(包含CuO)o

【小问4详解】

①Cu(OH)2的溶度积Ksp=1.0X10-2。,溶液中CuCb的浓度为L0mol・L-i,cCCu^l.Omol-L1;依据溶度积

20

常数C(CU2+)XC2(OH-)=LOX1(y20;C2(OH)=10-;得到c(OH-)=l(piOinol/L,依据水溶液中的离子积

c(H+)Xc(OH)=10-14;求得c(H+)=l(?4mol/L,溶液pH=4,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为4。残留在

38

溶液中的离子浓度小于lX10-5mol・LT时就认为沉淀完全,Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0X1Q-,

c(Fe3+)Xc3(OH)=1.0XIO-38;c3(OH-)=1.0X10-33;求得c(OH)=lX10-Umol/L;水溶液中的离子积

c(H+)Xc(OH)=1014;c(H+)=lX10-3mol/L,则pH=3;通过计算可知3WpH<4能达到除去Fe3+而不损失CP

的目的。

②根据以上分析,如果对废液不先用氧化剂,而是直接加入沉淀剂,带来的后果是不能除去Fe2+或者杂质

除去时CuCl2已完全沉淀而除去了。

17.滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:

(1)某学生用0.2000mol-17i的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚献为指示剂。

①排出碱式滴定管中气泡的方法应采用操作,(填序号)然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱

液。

甲乙丙

②下列操作会造成测定结果(待测HC1溶液浓度值)偏低的有

A,配制标准溶液定容时,加水超过刻度

B.锥形瓶蒸得水洗后直接装待测液

C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸溶液润洗

D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数

E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失

F.摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外

(2)常温下,0.lOOOmol-U'NaOH20.00mL0.lOOOmol-K'HCl滴定曲线如下图所

B.滴定过程中,可能存在:c(cr)>C(H+)>c(Na+)>c(OH')

C.若用甲基橙作指示剂,滴定终点的颜色变化为红色变为橙色

D.若将盐酸换成相同浓度O.lOOOmolKi醋酸,则滴定到pH=7时,a>20.00

(3)碘量法测定CaOz4为O(M=216g/mol)的纯度:准确称取2.0g产品放入锥形瓶中,加入适量蒸储水

和过量KI固体,再酸化,充分反应。滴加淀粉作指示剂,用0.01000mol/L的Na2s2O3溶液滴定至终点,

终点溶液颜色变化为。重复操作2次,三次平均消耗Na2s2O3溶液体积为15.00mL,则

CaO2-8H2O的质量分数为%-

+2+

已知:CaO2+2I+4H=Ca+I2+2H2O;I2+2S2O^=21+SQ,。

【答案】(1)①.丙CDF(2)CD

(3)①.当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变为原来颜色

0.81

【解析】

【分析】利用酸碱中和滴定原理和氧化还原滴定原理设计实验进行分析探究。

【小问1详解】

①排出碱式滴定管中气泡时尖嘴略向上倾斜,则应采用操作丙;

②A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度,则所配标准溶液浓度偏低,滴定时消耗标准液体积偏大,导

致所测盐酸浓度偏高,A不符合题意;

B.锥形瓶蒸储水洗后直接装待测液,锥形瓶中HC1的物质的量不变,消耗NaOH标准液体积不变,对实

验无影响,B不符合题意;

C.酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸溶液润洗,盐酸被稀释浓度偏低,消耗的NaOH标准液体积减小,

所测盐酸浓度偏低,C符合题意;

D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,导致所读取的标准液体积偏小,则消耗标准液体积偏小,所

测盐酸浓度偏低,D符合题意;

E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,导致滴定前读取的标准液体积偏小,则消耗标准液体积偏

大,所测盐酸浓度偏高,E不符合题意;

F.摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外,盐酸溶质有损失,消耗标准液体积减小,所测盐酸浓度偏低,F符

合题意;

故选CDF;

小问2详解】

A.常温下,用O.lOOOmoLLTNaOH溶液滴定20.00mL0.1000moLLTHCl溶液至呈中性时,消耗NaOH溶液

体积为20mL,则a=20mL,A正确;

B.由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OHj+c(dj,则可能存在c(Clj>c(H+)>c(Na+)>C(OH),

且此时所加NaOH溶液体积小于10mL,B正确;

C.若用甲基橙作指示剂,溶液由红色变为橙色时,pH约为3.1,不是滴定终点,C错误;

D.将盐酸换成相同浓度O.lOOOmolLT醋酸,滴加NaOH溶液至呈中性时,消耗NaOH溶液体积小于

20mL,贝|滴定至!jpH=7时,a<20.00,D错误;

故选CD;

【小问3详解】

滴加淀粉作指示剂,单质碘与淀粉变蓝,用0.01000mol/L的Na2s2O3溶液滴定至终点,单质碘被消耗,则

终点溶液颜色变化为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变为原来颜色;根据得CaOz+21-

+2+

+4H=Ca+I2+2H2O;I2+2S2O|-=2r+S4O^得关系式CaO2~I2~2S2O^,则n(CaO2-8H2O)=;

1zn(CaO?8H,0)

n(NaSO)=-x0.01OOOmol/Lx0.0l5L=7.5xl0-5molCaO«8HO的质量分数为------17,~-xl10o0o%n/=

223222

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