湖北省部分市州2024-2025学年高二上学期期末质量监测化学试卷（Word版附答案）

这是一份湖北省部分市州2024-2025学年高二上学期期末质量监测化学试卷（Word版附答案），共20页。试卷主要包含了 选择题的作答， 非选择题的作答， 考试结束后,请将答题卡上交，04 B， 下列化学用语表达正确的是， 下列大小关系比较错误的是等内容，欢迎下载使用。
祝考试顺利★
注意事项:
1. 答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答:每小题选出答案后,用 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分,在每小题给出的四个选项中,只有 一项是符合题目要求的。
1. 下图所示的设备或装置在使用过程中, 与电解水的能量转化形式相同的是
2. 下列原子结构相关内容表述正确的是
A. 、 、 轨道能量不相同
B. 原子核外电子只能在电子云轮廓内运动
C. 电子排布图违背了泡利原理
D. 电子由 能级跃迁至 能级时,可以用光谱仪摄取其吸收光谱
A. 硅太阳能电池
B. 电动汽车充电
C. 碱性锌锰电池
D. 暖宝宝贴
3. 在 的密闭容器中进行反应: ,在 内 的物质的量由 减小到 ,则用 表示的平均反应速率 为
A. 0.04 B. 0.08 D. 0.16
4. 一定温度下,在恒容密闭容器中充入 和 发生反应: 。下列图像正确且能说明反应在 时达到平衡状态的是
5. 下列化学用语表达正确的是
A. 次氯酸的电子式为: :
B. 基态 As 原子的简化电子排布式为: [Ar]
C. 氨分子的结构式可表示为:
D. 的空间结构模型为:
6. 劳动最光荣,劳动才能创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
7. 设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
采摘蔬菜后放入冰箱储存
温度降低,反应速率减慢
B
清洗铁锅后要及时擦干
铁锅会发生吸氧腐蚀而生成铁锈
C
使用不锈钢水壶烧水
不锈钢是用电镀的方法在钢铁表面镀上一层铬、镍
D
用白醋去除水壶中的水垢
醋酸酸性比碳酸强
A. 时, 的 溶液中,水电离出的 数目为
B. 水 (含 和 )中含有的电子数为
C. 电解精炼铜,当阳极消耗 时,转移电子数目为
D. 和 于密闭容器中充分反应生成 的分子数目为
8. 下列大小关系比较错误的是
A. 键角:
B. 键能:
C. 酸性:
D. 硫在下列液体中的溶解性:
9. 某新型固体电解质化学式为 , (锆) 为金属元素,其中 为原子半径依次减小的短周期主族元素,短周期中 W 的金属性最强, W、X、Y 同周期, 最外层电子数是次外层的一半, 核外未成对电子数是同周期中最多的, 和
可以形成 和 两种离子化合物。下列说法正确的是
A. 在元素周期表中, W、X、Y均属于 s 区元素
B. 形成的某种单质分子空间构型为正四面体形,键角为
C. 第一电离能
D. 和 含有的化学键类型完全相同
10. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备 晶体
测定中和反应的 反
用石墨作电极制 备
防止水库的钢闸 门
11.下列有关化学用语表达正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的正极反应式:
B. 用铁氰化钾溶液检验
C. 在水中的电离方程式:
D. 氢气燃烧热的热化学方程式: 12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
13. 下列利用相关数据作出的推理或判断正确的是
A. 利用 数值,可判断溶液的酸碱性
B. 利用 键和 键的键能大小,可推断水和硫化氢的沸点高低
C. 利用电负性大小, 可推断甲烷和四氯化碳分子的极性
D. 利用不同温度时平衡常数的数据, 可推测某可逆反应是否为放热反应
应热
NaClO
腐蚀
选项
实验操作
现象
结论
A
取甲、乙两支试管,分别加入 0.1 ml/L 溶液,再向甲试管 中加入 溶液, 向乙试管中加入 溶液
乙试管先出现 浑浊
其他条件相同时, 反应物浓度越大, 反应速率越快
B
向盛有 溶液 的试管中加入 KSCN 溶液,再加入少量 KCl 固体
溶液先变为红 色,加入 固 体后红色变浅
增大生成物浓度, 平衡逆向移动
C
向盛有 溶液 的试管中滴加 2 滴 0.1 ml/L NaCl 溶 液,振荡试管,然后向其中加入 4 滴 0.1 ml/L Na S溶液
先产生白色沉 淀,后产生黑色 沉淀
此温度下, (AgCl)
D
在容积不变的密闭容器中发生反应: ,达到平衡后, 向其中通入氩气
气体颜色不变
改变压强,不能使 平衡移动
14.近日,某品牌手机发布时宣传其搭载了“青海湖电池”。据悉,青海湖电池是一种使用了硅碳负极技术的新型锂离子电池,实现了电池能量密度的数量级提升。已知电池总反应为: 。下列说法错误的是
电解质 隔膜
A. 充电时, 电极与电源正极相连
B. 放电时, 由 极移向 极
C. 放电时,电池负极反应式为:
D. 水溶液不能作为该电池的电解质溶液
15. 氨水可用于工业尾气中 的吸收,已知室温下, 的 ,
的 。下列说法正确的是
A. 向 氨水中加入少量水,溶液中 减小
B. 氨水与 反应恰好生成 时:
C. 氨水与 反应恰好生成 时:
D. ,该反应的平衡常数
二、非选择题:本题共 4 小题,共 55 分。
16. (14 分)某研究性学习小组利用酸性高锰酸钾溶液和草酸反应进行系列实验。
I. 用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应研究外界条件对反应速率的影响, 实验设计及现象如下:
注:实验均在室温 下进行,所用 溶液均已用硫酸酸化。
实验 序号
所加试剂及其用量
完全褪色时间
(1)该实验可探究_____(填外界条件)对化学反应速率的影响。
(2)上述实验中发生反应的离子方程式为_____。
(3)研究小组的同学在实验中观察到 溶液褪色速率开始时较慢,一段时间后突然加快。查阅资料获悉, 与酸性 溶液反应的一种机理如下图所示:
由图示机理分析,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的原因可能为_____。
II. 用 标准溶液测定草酸晶体 中 的值,实验步骤如下:
①称取 纯草酸晶体,将其配成 溶液作为待测液；
②取 待测液装入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸；
③用浓度为 的 标准溶液进行三次滴定。
请回答下列问题:
( 4 )盛放 溶液所使用的滴定管为_____(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(5) 本实验达到滴定终点的标志是_____。
(6)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则所用
①
0.1 ml/L
2 mL
0.01 ml/L
4 mL
3 min
②
0.3 ml/L
2 mL
0.01 ml/L
4 mL
2 min 50 s
③
0.5 ml/L
2 mL
0.01 ml/L
4 mL
2 min
标准液的体积为_____ ,若三次实验所用
标准液的体积平均值也为该值,求得 的数值为_____。
(7)下列操作中可能使 的数值偏小的是_____(填字母)。
A. 滴定管未用标准液润洗就直接注入 标准溶液
B. 读取 标准溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
C. 滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D. 滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
17. (13 分)磷的含氧酸有磷酸( )、亚磷酸( )和次磷酸( )等多种,它们在工业上都是重要的化工原料。
(1)亚磷酸中 的化合价为_____,次磷酸中 的杂化方式为_____。
(2)已知磷酸在水中的溶解度大于次磷酸,请解释其原因_____。
(3)写出 与过量 溶液反应的化学方程式_____。
(4)以下实验事实可以证明 是弱酸的是_____。
A. 溶液与锌反应放出氢气
B. 溶液可以使紫色石蕊溶液变红
C. 常温时 溶液的 大于 1
D. 用 溶液做导电性实验,灯泡很暗
(5) 常温下, 溶液中 、 和 的浓度由大到小的顺序为_____。
磷酸
亚磷酸
次磷酸
结构式
电离常数 (25℃)


( 6 )向含 、 (浓度均为 )的混合溶液中滴加 溶液(假设溶液体积增加一倍),当溶液中 浓度为 时,此时溶液中是否有 沉淀生成? 已知: 的 分别为 、 (列式计算并说明)。
18. (14 分)镓是一种低熔点、高沸点的稀有金属,有“电子工业脊梁”的美誉,被广泛应用到光电子工业和微波通信工业。一种以砷化镓废料(主要成分为 、 和 )为原料制备 的流程如图所示:
已知: 是两性氢氧化物。
回答下列问题:
( 1 )Ga 在元素周期表中的位置_____。
(2)已知 As、Ga 在同周期,下列判断正确且能用元素周期律解释的是_____(填序号)。
a.原子半径:As＞Ga b. 热稳定性:
c.最高正化合价 d.电负性:Ga＞As
(3)滤渣 I 中的主要成分为_____。
(4)碱浸过程中,通常控制温度在 之间,原因是_____。
(5)“中和”步骤中加入硫酸的量不能太多,原因是_____ (用离子方程式解释)。
(6)电解过程包括电解制粗镓和粗镓的精炼两个步骤。精炼时,以粗镓为阳极,以 溶液为电解液,阴极的电极反应式为_____。
(7)已知镓能形成化合物 ,研究表明该物质是由离子构成,其阴离子 中所有原子最外层都满足 8 电子稳定结构,请写出 的结构式_____。
19. (14 分)甲醇是一种重要的有机化工原料,工业生产中可利用 还原 制备甲醇,涉及的反应如下。
I.
II.
III.
( 1 )则反应 I 的焓变为_____,该反应在_____(填“低温”、“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)反应Ⅱ的中间产物是 ,已知:① (慢) ②HCOOH(g) (快)。则下列示意图中能体现反应 II 能量变化的是_____。
(3)在恒温恒容下反应物投料比 对 平衡转化率 的影响如图 A 所示,相同时间内甲醇产率 随反应温度的变化如图 所示。
①图 中随着投料比 的增大, 增大的原因是_____。
② 根据图 B 分析甲醇产率呈如图所示变化的原因可能是_____。
(4)研发低温下优良的催化剂是目前二氧化碳加氢合成甲醇研究对象之一, 通过相关实验获得两种催化剂 对反应 的催化效能曲线如图所示, 已知 Arrhenius 经验公式为 为速率常数, 为活化能, 和 为常数)。
其中催化效能较高的是_____(填“X”或 "Y")。
(5)制备甲醇时,若只发生反应 I 和 II 。保持温度 不变,向一体积为 L 的恒容密闭容器中充入 和 后达到平衡,此时 的转化率为 ,容器中 的物质的量为 ,则 内, _____,若起始压强为 ,则反应 I 的平衡常数 _____ (用分压代替浓度计算,分压 总压 物质的量分数)。
评分细则
1-5 BDADC 6-10 CBCCD 11-15 BADCD
16(14 分,除标注外,每空 2 分)
(1)草酸浓度(或反应物浓度或浓度均给分)
(2) (气体符号未打扣 1 分)
(3)反应产生了 ,它对 与 的反应具有催化作用(必须指出 的催化作用)
(4)酸式(1 分)
(5)加入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(得分点: 半滴, 无色变浅红色, 半分钟内不褪色, 对而不全得 1 分, 全对得 2 分)
(6)10.00(1 分)(写 10.0 或者 10 不得分)2
(7) A
17(13 分,除标注外,每空 2 分)
(1)+3(1 分) s (1 分)
(2)磷酸和次磷酸均能与水形成氢键,但由于磷酸与水形成的氢键更多,因此溶解度更大 (必须答出磷酸与水形成的氢键数目更多)
(3)
(4)
(5)
(1 分),此时磷酸镁的浓度积
(1 分),则不会生成磷酸镁沉淀 (1 分)
18(14 分,每空 2 分)
(1) 第四周期第 IIIA 族
(2) bc
(3) 和
(4)避免过氧化氢分解,保证碱浸速率(低于 40°C,反应速率慢,高于 70°C过氧化氢会分解) (一个点 1 分)
(5) 或
(6)
(7)
19(14 分,除标注外,每空 2 分)
(1) (1 分) (数据错或者未带单位不得分) 低温(1 分)
(2)
(3)①在二氧化碳浓度一定的情况下,增大氢气的浓度,反应I和II平衡均正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率(答案中有 “增大氢气的浓度,平衡正向移动” 可给 1 分) ②温度低于 520K 时,温度升高,反应速率加快,甲醇产率增大; (1 分) 520K 时,反应达到平衡, 温度升高, 反应 I 和 III平衡逆向移动, 甲醇产率降低 (或温度高于 520K 时, 温度升高, 催化剂活性降低导致反应速率减慢, 甲醇产率减小) (1 分)
(4)
(5) (数据正确,未带单位得一分,数据或单位错误不得分)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】电解水时电能转化为化学能, 然后对每个选项能量转化形式分析判断。
A. 硅太阳能电池是把太阳能转化为电能, A 错误;
B. 电动汽车充电是将电能转化为化学能, B 正确;
C. 碱性锌锰电池为一次电池,将化学能转化为电能, 错误;
D. 暖宝宝贴是将化学能转化为热能, 错误。
2.【答案】D
【解析】 轨道处于同一能级,能量相同, 错误;
B. 电子云是电子在核外空间的概率密度分布的形象化描述, 错误;

D. 3s 能级能量小于 能级,电子由 跃迁至 能级时会吸收特定频率的光,可以用光谱仪摄取其吸收光谱, D 正确。
3.【答案】A
【解析】由 内 的物质的量由 减小到 ,可以计算 的反应速率 ,则 正确。
4.【答案】D
【解析】A. 随着反应的进行, 减小,当 时,反应达到平衡,但 不会为 0, A 错误;
B. 该反应为气体体积减小的反应, 混合气体总物质的量减小, 因为总质量为定值, 则建立平衡过程中混合气体的平均摩尔质量逐渐增大, 但起始时平均摩尔质量不会为 0, B 错误;
C. 该反应中气体总质量、容器容积为定值,则密度始终不变, 错误;
D. 反应过程中混合气体总物质的量减小, 压强逐渐减小, 当压强不再变化, 表明达到平衡状态, 正确。
5.【答案】C
【解析】 A. HClO 的电子式应为H: O: Cl:, A 错误;
B. As 的原子序数为 33,属于主族元素,由构造原理可知电子排布为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p , 所以 As 原子的简化电子排布式为: [Ar] , B 错误;
C. 氨分子的结构式可表示为:

D. 的空间构型为直线形,但铍原子半径小于氯原子, 错误。
6.【答案】C
【解析】A. 蔬菜放入冰箱,降低温度,减缓蔬菜的腐烂速率, A 正确；
B. 清洗铁锅后要及时擦干,避免铁与水中溶解的氧气发生吸氧腐蚀而生锈, B 正确；
C. 不锈钢是把铬、镍等加入普通钢中制成的合金钢,且用不锈钢水壶烧水是利用其导热性, 与不锈钢成分无关联。C 错误;
D. 用白醋去除水壶中的水垢,因为白醋中的醋酸酸性比碳酸强,能与水垢中的主要成分碳酸钙反应, D 正确。
7.【答案】B
【解析】A. 未知溶液的体积,无法计算 的 溶液中水电离出的 数, 错误;
B. 和 相对分子质量均为 20,含有的电子数均为 10 个,所以 和 的混合物中含有的电子数为 正确；
C. 阳极为粗铜,除了消耗铜以外,还有比铜活泼的其他金属放电,转移电子数大于 错误;
D. 此反应为可逆反应,进行不完全,则生成的氨气分子小于 ,数目小于 , D 错误。
8.【答案】C
【解析】 和 中心原子均为 杂化,其中 无孤电子对,键角为 , 和 中心原子有一对孤电子对,键角小于 ,同时由于 的电负性比 大, 与 的成键电子对更偏向 ,导致成键电子对之间排斥力增大,所以键角 正确;
B.原子半径: ,键长 ,键能: , B 正确；
C. 由于 的电负性大于 ,导致 羧基中的羟基极性更大,更易电离出氢离子, 所以 酸性大于 ,因为甲基为推电子基团,导致 羧基中的羟基极性减小,所以酸性 小于 错误;
D. 硫和 为非极性分子, 和 为极性分子,但 极性比 弱,根据相似相溶规律,硫在三种液体中的溶解性: 正确。
9.【答案】C
【解析】短周期中 W 的金属性最强,可知 W 为 Na; W、X、Y 同周期, 最外层电子数是次外层的一半,可知 为 是第三周期,核外未成对电子数是同周期中最多的,为 3 个, 可知 为 ； 和 可以形成 和 两种离子化合物,则 为 元素；所以 、 Z 分别为 Na、Si、P、O。
A.Si 和 属于 区元素, 错误;
B. 分子空间构型是正四面体形,键角为 错误;
C. 第一电离能 , 正确；
D. 含有离子键和非极性共价键, 只有离子键,两者含有的化学键类型不相同, 错误。
10.【答案】D
【解析】A. 水解生成 和 ,受热 逸出溶液,促进水解,最终不能得到 晶体, A 错误;
B. 大小烧杯杯口没有齐平,且缺少玻璃搅拌棒,如果不搅拌溶液会导致溶液温度不均匀,测量中和热不准确, 错误;
C. 通过电解饱和食盐水,制备少量的 NaClO,需要在下面电极产生氯气,根据电解原理,下面石墨应为阳极, C 错误;
D. 锌比铁活泼,铁做正极被保护, D 正确。
11.【答案】B
【解析】A. 铅蓄电池放电时正极二氧化铅得电子生成硫酸铅固体, 离子方程式为: , A 错误;
B. 用铁氰化钾溶液检验 ; B 正确
C. 碳酸为二元弱酸,在水中分步电离, 错误;
D. 氢气燃烧热为 1ml 氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,而题中水为气态, 错误。
12.【答案】A
【解析】A. 甲、乙两支试管 溶液浓度不同,根据沉淀出现的快慢,可以得出结论: 反应物浓度越大,反应速率越快, 正确;
B. 溶液和 溶液反应的实质是: ,加入少量 固体,不会增加生成物浓度,上述平衡不移动,溶液红色不变, B 错误；
C. 向盛有 溶液的试管中滴加 2 滴 0.1ml/L NaCl 溶液,溶液中 过量,
加入 必然会生成黑色的 沉淀,实验过程不涉及沉淀的转化,所以无法比较 和 的 大小, 错误;
D. 由于容积不变, 向其中通入氩气, 反应物和生成物浓度都不变, 平衡不移动, D 错误。
13.【答案】D
【解析】A. 与温度有关,若不知温度,无法利用 判断溶液的酸碱性, 错误;
B. 要推断水和硫化氢的沸点高低, 需要比较两者的分子间作用力大小, B 错误;
C. 甲烷和四氯化碳分子均为正四面体性,为非极性分子, 错误;
D. 利用不同温度时平衡常数的数据, 可推知温度对化学平衡的影响, 进而推测该可逆反应的热效应, D 正确。
14.【答案】C
【解析】由电池反应式 可知,放电时 极为负极,电极反应式为 极为正极,电极反应式 ; 充电时 极为阴极,电极反应式为 为阳极,电极反应式 。 A. 充电时, 为阳极,与电源正极相连, 正确;
B. 放电时, 由负极移向正极, 正确;
C. 放电时,电池负极反应式为 错误;
D. 锂能够跟水反应, 水溶液不能作为该电池的电解质, D 正确。
15.【答案】D
【解析】A. 向 0.1ml·L° 氨水中加入少量水, c(OH)̂、c(NH₃·H₂O)和c(NH₄)̂浓度均减小,溶液中 ,因为 不变,所以比值增大, 错误;
B. 氨水与 反应恰好生成 时,溶液中铵根离子浓度最大,其次是亚硫酸根,铵根离子和亚硫酸根离子均水解, 水解平衡常数分别为:
和
,故 ,水溶液显碱性, B 错误;
C. 恰好生成 时,根据电荷守恒: 和物料
守恒: 可得
,由于此时 与 不相等, 错
误;
D. 反应 平衡常数
,解得
正确。
16.【答案】(14 分, 除标注外, 每空 2 分)
(1)草酸浓度
(2)
(3)反应产生了 ,它对 与 的反应具有催化作用
(4)酸式(1 分) (5)加入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液由无色变为紫红色(浅红色), 且半分钟内不变色
(6)10.00(1 分) 2 (7) A
【解析】(1)酸性高锰酸钾和草酸反应的离子方程式为 个 ;
(2)该实验通过改变草酸浓度,探究浓度对化学反应速率的影响。
(3)由图示机理可知, 对 与 的反应具有催化作用,反应一段时间后溶液褪色速率突然加快的因为是反应产生了 ,具有催化作用。
(4) 溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶,应盛放在酸式滴定管中。
(5)利用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸,滴定终点的标志是:加入最后半滴标准溶液,锥形瓶中溶液由无色变为紫红色 (浅红色), 且半分钟内不变色。
(6)根据滴定开始和结束时的液面可知,加入的酸性 标准液的体积为 ； 个 可知,草酸的物质的量是 的质量为 ,所以 草酸晶体中水的物质的量为: ,其物质的量为 ,则 ,故答案为 2 。
(7)A. 滴定管未用标准液润洗,标准液的浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,测得草酸的量偏高,求得 的数值偏小, 正确；B. 开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,标准液的体积读数偏小,测得草酸的量偏低,求得 的数值偏大, 错误; C.滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,标准液的体积读数偏小,测得草酸的量偏低,求得 的数值偏大, C 错误；D. 滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,无影响, D 错误。 17.【答案】(13 分, 除标注外, 每空 2 分)
(1)+3(1 分) s (1 分)
(2)磷酸和次磷酸均能与水形成氢键,但由于磷酸与水形成的氢键更多,因此溶解度更大
(3) (5)
( 6 )Fe 恰好完全沉淀时,结合磷酸铁的 可得 , 此时磷酸镁的浓度积 ,则不会生成磷酸镁沉淀。(3 分)
【解析】(1)因为 的电负性大于 但小于 ,根据亚磷酸结构可知,磷的化合价为 +3 价； 根据次磷酸的结构可知,与 相连共价键中有一个 原子与之形成双键,有1个 键、1个 键,剩余的 、 均与 以单键连接,即均为 键,因此 的中心原子 的价层电子对数为: ,则 的杂化方式为 。
(2)磷酸在水中的溶解度大于次磷酸是因为磷酸和次磷酸均能与水形成氢键,但由于磷酸与水形成的氢键更多, 因此溶解度更大。
(3)亚磷酸( )是二元弱酸,1ml 需要 恰好完全反应,故 与过量 溶液反应的化学方程式为 。
(4)A. 溶液与锌反应放出氢气,只能说明溶液显酸性,无法证明 是弱酸, 错误; 溶液可以使紫色石蕊溶液变红,只能说明溶液显酸性,无法证明 是弱酸, B 错误；C. 常温时 溶液的 大于 1,说明 未完成电离,可以说明 是弱酸, 正确; D.用 溶液做导电性实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度小,因为不知道 溶液的浓度,所以无法判断 是弱酸, 正确。
(5) 溶液中, 水解方程式: , 电离方程式: , 说明 水解程度大于其电离程度,因而 ,又因为水解或电离是微弱
的, 的浓度最大,所以 。
(6)Fe 恰好完全沉淀时,结合磷酸铁的 可得
则磷酸镁的浓度积 ,
则不会生成磷酸镁沉淀。
18.【答案】(14 分,每空 2 分)
(1)第四周期第 IIIA 族 (2) bc (3) 和
(4)避免过氧化氢分解,保证碱浸速率(低于 40℃,反应速率慢,高于 70℃ 过氧化氢会分解)
(5) 或
(6)
【解析】(1)Ga 在元素周期表中的位置为第四周期第 IIIA 族
(2)As 与 Ga 同周期,电子层数相同,但是 As 最外层电子数比多 Ga,所以半径更小, a、; 和 同主族, 电子层比 多,非金属性更弱,气态氢化物稳定性 小于 , 正确；Ga 和 As 同周期, Ga 电子层比 As 少,最高正化合价更低, c 正确, Ga 和 As 同周期, 电负性 Ga 小于 As, d 错误。
(3)碱浸时, NaOH能够与砷化镓废料中的GaAs和 反应,但是不与 和 反应,所以滤渣 I 中的主要成分为 和 。
(4)温度太低,反应速率慢,温度太高, H2O2 受热易分解,所以控制温度在 407̃0°C 之间, 既能避免过氧化氢分解, 又能保证碱浸速率。
(5)中和时加入 是为了得到 沉淀,由于 具有两性,可以与 反应,如果加入硫酸的量太多,就可以发生反应: 或 。
(6)电解精炼时,粗镓为阳极,电极反应式为 ,纯镓为阴极,电极反应式为 。
(7)由于 中所有原子最外层都满足 8 电子稳定结构,根据计算可知要形成 7 对共用电子对,由于每个 I 只能形成 1 对共用电子对,所以可判断 与 之间存在 1 对共用电子
对,由此得出 结构式为 。
19.【答案】(14 分, 除标注外, 每空 2 分)
(1) (1 分) 低温 (1 分) (2)B
(3)①在二氧化碳浓度一定的情况下,增大氢气的浓度,反应 I 和 II 平衡均正向移动,从而提高了二氧化碳的转化率
② 温度低于 520K 时,温度升高,反应速率加快,甲醇产率增大；(1 分) 520K 时,反应达到平衡,温度升高,反应 I 和III平衡逆向移动,甲醇产率降低(或温度高于 520K 时,温度升高, 催化剂活性降低导致反应速率减慢, 甲醇产率减小) (1 分)
(4) (5)
【解析】(1)由盖斯定律可知,反应 I = II + III,所以 = + = ,反应 I , ,根据 , 越小 越小,所以该反应在低温下自发进行。 (2)反应①为慢反应,活化能大,反应②为快反应,活化能小,加上整个反应为吸热反应, 生成物总能量比反应物总能量高, 所以可判断 B 符合题意。
(3)投料比 越大,氢气的浓度越大,平衡正向移动,使二氧化碳的消耗量增加, 转化率提高, 故原因为: 增大了氢气的浓度, 使平衡正向移动, 从而提高了二氧化碳的转化率；结合反应 I 、II 、III,根据图 B,甲醇产率呈如图所示变化的原因是温度低于 520K 时, 温度越高,反应速率逐渐加快,甲醇产率逐渐增大；温度高于 520K,温度越高,反应 1 和III 正向进行程度小, 或催化剂活性降低导致反应速率减慢, 甲醇产率越小。
(4)结合 ,由图可知,直线 斜率小, 小,催化效能高,则催化效能较高的是 。
(5)
转化量 x 3x x x
II.
转化量 y y y
由 的转化率为 ,容器中 的物质的量为 可知
,所以 生成的 的物质的量为 ,则
; 反应达到平衡时, , ,平衡时
,进一步可求得平衡时 , ,由恒温恒容体系中,压强之比等于物质的量之比,可知平
衡时压强 ,所以平衡时 ,则反应 的平衡常数 。