2022-2023学年山东省郓城第一中学高二上学期期末考试化学试题(含答案)
展开郓城第一中学2022-2023学年高二上学期期末考试
化学学科试题
考试时间:90分钟;总分:100分
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,考试时间90分钟,满分100分。
2.选择题答案用2B铅笔涂在答题卡上,非选择题用0.5mm黑色中性笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27S 32 Cl 35.5 K 39 Cu 64
一、 单选题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.2022年4月16日9时56分,在太空遨游半年的神舟十三号飞船在东风着陆场平安降落.下列有关说法错误的是
A.飞船的天线是用钛镍形状记忆合金制造的,低温下折叠,进入太空后在阳光照射下重新展开
B.载人飞船中的太阳能电池和储能电池均可将化学能转化为电能
C.返回舱表面的“烧蚀层”熔点很高,因此可以保护返回舱不因高温而烧毁
D.硅橡胶密封材料既耐低温又耐高温,在飞船上得到广泛应用
2.下列实验装置不能达到实验目的的是
A.用做喷泉实验
B.验证与浓硝酸反应的热量变化
C.探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D.探究压强对平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
3.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示,单位为)。下列关于元素R的判断中一定正确的个数是
……
R
740
1500
7700
10500
……
①R的最高正化合价为价
②R元素基态原子的电子排布式为
③同周期元素中第一电离能小于R的元素有一种
④R元素位于元素周期表中第ⅡA族
A.1 B.2 C.3 D.4
4.在一定温度下的密闭容器中加入一定量的A、B发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为。下列有关判断正确的是
A.平衡向逆反应方向移动 B.B的转化率增大
C. D.C的体积分数增大
5.下列微粒表述正确,且对水的电离能产生影响的是
A.氢氧化钠的电子式: B.乙酸的结构式:
C.甲烷分子的空间填充模型: D.硫离子的结构示意图:
6.肼(N2H4)又称联氨,为二元弱碱,在水中的电离与氨类似。已知常温下,N2H4第一步电离平衡 。下列说法错误的是
A.N2H4的水溶液中存在:
B.反应的平衡常数
C.联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2
D.向N2H4的水溶液中加水,减小
7.常温下,有关下列溶液的说法正确的是
A.加水稀释溶液时,溶液中各离子浓度均减小
B.相同的和溶液中水的电离程度相同
C.相同的①②③三种溶液的:③>②>①
D.将的氨水与盐酸等体积混合,平衡时,的电离平衡常数可表示为
8.在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
11
11
3
3
A.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的均减小
B.将溶液①、④等体积混合,所得溶液中离子浓度的大小关系:
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的:①>②>④>③
D.将溶液④与溶液②混合后,若所得溶液的,则
9.短周期元素X、Y、Z、W、E原子核外电子数依次增多。X的原子半径是短周期元素中最小的;Y、Z、W位于同一周期,Z元素基态原子中p轨道所含电子数与s轨道相等;E与W同主族。它们组成的某种分子的结构式如图所示,下列说法正确的是
A.简单阴离子半径:
B.同主族元素中E的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
C.电负性:
D.离子的中心原子的杂化方式是杂化
10.下列叙述正确的是
A.滴定未知浓度的醋酸溶液时,用甲基橙作指示剂,会导致测定结果偏低
B.用湿润的试纸测氯水的值,测定值偏大
C.测定中和热时,将碱缓慢倒入酸中混合,所测温度值偏高
D.盐酸滴定未知浓度的溶液时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,终点读数时无气泡,结果偏低
11.P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5,其中PCl5分子结构如图。下列说法正确的是
A.PCl5分子中5个P−Cl键键能完全相同
B.PCl5分子中每个原子都达到8电子稳定结构
C.PCl5受热失去两个Cl原子生成平面三角形的PCl3
D.PCl5分子中键角(Cl−P−Cl)有90°、120°、180°三种
12.下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
用pH试纸分别测定相同浓度的和溶液的pH
pH:
非金属性:S>C
B
将装有的球形容器浸入热水中
体系颜色变深
C
向溶液中滴2滴溶液;再滴2滴溶液
先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀
D
取溶液于试管中并加入几滴酚酞溶液,加热
溶液红色变深
溶液中存在水解平衡
A.A B.B C.C D.D
二、不定项选择(本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题有一个或者两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
13.钽酸锂()是功能材料领域的“万能”材料,具有良好的机械性能。某企业利用含钽废渣(主要含、及油脂等)制备钽酸锂的工艺流程如下:
已知:
①“钠盐和氧化物”中主要成分有、、等;
②正五价的钽元素具有一定的氧化性。
下列说法错误的是
A.通空气目的只是氧化生成和
B.“滤渣I”中主要成分是
C.“溶液II”中最好将盐酸换为硫酸
D.实验室模拟“灼烧”时,主要仪器有瓷坩埚、酒精灯、玻璃棒等
14.已知时,三种酸的电离平衡常数如下表。下列说法正确的是
酸
A.溶液中通入少量的离子反应为
B.向溶液中加入少量水,溶液中减小
C.和的混合溶液中
D.通入溶液中:
15.甲醇是重要的化工原料。科技工作者利用CH4、O2按照一定体积比在催化剂表面合成甲醇的反应,部分历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS代表过渡态,H2O的作用是活化催化剂)。下列说法错误的是
A.在催化剂表面上更容易被吸附的是
B.
C.该反应过程的决速步为
D.适时将甲醇分离出来,以空出催化剂活性中心继续使用
16.有毒,工业吸收后的溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电极a为阳极
B.由反应池中的反应可知氧化性:
C.电极b上的反应为
D.随着电解的进行,阴极区溶液减小
17.溶洞水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡,其水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCO、CO或Ca2+)与pH的关系如图所示。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,下列说法错误的是
A. B.线II代表CO与pH的关系曲线
C.2pH(b)=pH(a)+pH(c) D.a点溶液中,c(Ca2+)<2.8mol/L
II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
18.下,某同学按图1所示,向未知浓度的二元酸溶液中逐滴加入的溶液,同时用磁力搅拌器搅拌,用传感器和滴数传感器同时测定溶液的和所用溶液的体积。回答下列问题:
Ⅰ.滴定过程如图1:
(1)仪器A的名称为___________,在使用前需___________。
(2)准确量取溶液于锥形瓶中,加入___________作指示剂,滴定终点的判断方法为___________。
(3)进行三次平行实验,读数如图2,计算溶液的浓度为___________。
Ⅱ.数据分析:该溶液的和分布系数随滴加溶液体积的变化关系如图3所示[比如的分布系数:]。
(4)曲线②代表___________,计算___________。
(5)结合图3分析,下列说法正确的是___________。
a.溶液值小于1
b.时:
c.滴定终点时:
四、工业流程题(每空2分,共12分)
19.工业上用方铅矿(主要成分为,含有少量等杂质)和软锰矿(主要成分为,含有少量、等杂质)制备和,工艺流程如图所示。
已知:①难溶于冷水,易溶于热水;;
②部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表:
金属离子
开始沉淀的
7.0
1.7
3.7
7.6
7.0
沉淀完全的
9.6
3.2
4.7
9.8
9.0
③时,;。
回答下列问题:
(1)为提高方铅矿的浸出率,结合下图信息,选择“浸取”的合适条件___________。“浸取”过程中发生的主要反应的化学方程式为___________,“酸浸液”中含有的金属阳离子有、___________。
(2)加入溶液的目的是___________;物质A调节的范围是___________。
(3)“滤液2”中加入溶液发生反应的离子方程式为___________。
五、原理综合题(每空2分,共14分)
20.气候变化是目前全球最重要、最紧迫的议题之一,中国作为负责任大国,自主提出力争2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。的综合利用是解决该问题的有效途径。
(1)将转化为乙醇可以实现降碳,过程中发生的反应如下:
则___________。
(2)将转化为甲醇也可以实现降碳。
一定条件下,发生反应。往恒容密闭容器中充入和,在甲、乙不同催化剂作用下,反应时间均为时,测得甲醇的物质的量分数随温度变化如图所示:
①相同温度下催化剂效果更好的催化剂是___________(填“甲”或“乙”),温度下甲醇的平均反应速率___________。
②在甲催化作用下,甲醇的物质的量分数随温度的升高呈现如图变化的原因是___________。
③在和温度下,平衡常数___________(填“>”、“<”或“=”)。下列能够说明该反应达到平衡状态的是___________。
a.混合气体的密度不变 b.容器内压强不变
c. d.混合气体平均相对分子质量不变
④已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数。温度下,反应开始时容器中的总压为,该温度下反应的平衡常数___________(只列出计算式,不必化简)。
六、元素或物质推断题(每空2分,共14分)
21.A、B、C、D、E、F为6种原子序数依次增大的前36号元素,其性质或结构信息如下表。
元素
性质或结构信息
A
该元素形成的化合物种类最多
B
原子核外p轨道电子为半满
C
地壳中元素含量最高的元素
D
前四周期中,轨道未成对电子数最多的元素
E
位于元素周期表第8列
回答下列问题:
(1)A基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有___________个伸展方向,该原子轨道的形状为___________。
(2)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
(3)D基态原子的电子排布式为___________,其电子的空间运动状态有___________种。
(4)E在元素周期表中的位置___________,其基态原子价电子的轨道表示式为___________
郓城第一中学2022-2023学年高二上学期期末考试
化学学科试题
参考答案:
1.B
【详解】A.用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线具有形状记忆功能、良好的延展性、良好的导热性,在低温下被折叠,进入太空后,在阳光照射下可重新展开,恢复成原状,故A正确;
B.太阳能电池是将太阳能转化为电能,故B错误;
C.“烧蚀层“物质熔点很高,在遇到高温时会发生熔化和汽化现象,在熔化和汽化时能吸收大量的热,可以保证保护返回舱不因高温而烧毁,故C正确;
D.硅橡胶具有空间网状结构,具有耐磨、耐高温、耐低温等性能,硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶,广泛应用于航天航空工业,故D正确;
答案选B。
2.D
【详解】A.能与溶液反应,该实验装置能形成喷泉实验,A正确;
B.与浓硝酸反应,放出大量的热,具支试管中的空气受热膨胀,U形管中的红墨水左低右高,可验证与浓硝酸反应的热量变化,B正确;
C.左边溶液呈中性,生铁发生吸氧腐蚀,气体体积减小,右边溶液呈酸性,生铁发生析氢腐蚀,气体体积增大,红墨水左高右低,能达到探究目的,C正确;
D.该可逆反应是气体分子数保持不变的反应,增大压强,虽然气体颜色变深,但平衡不移动,该装置只是增大压强使气体浓度增大而已,不能达到探究目的,D错误;
故答案为:D。
3.B
【详解】某短周期元素R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子,处于IIA族,该原子存在第五电离能,说明核外电子数数目大于4,故R为Mg元素。
①R为Mg元素最高正价为+2价,故①正确;
②R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,故②错误;
③R元素最外层电子排布式为3s2,为全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素的,如Na、Al等不止一种元素的第一电离能小于R,故③错误;
④R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故④正确;
故选:B。
4.A
【分析】将容器体积扩大到原来的两倍的瞬间,A的浓度变为原来的一半,即0.25mol/L,再次达到平衡时,A的浓度为0.3mol/L,说明平衡向逆向移动,即降低压强,平衡逆向移动,所以x+y>z(D为固体)。
【详解】A.由以上分析可知,平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.平衡逆向移动,所以B的转化率降低,故B错误;
C.由以上分析可知,x+y>z,故C错误;
D.平衡逆向移动,所以C的体积分数降低,故D错误;
故选A。
5.B
【详解】A.氢氧化钠的电子式为,故A错误;
B.乙酸的结构式正确,乙酸在水溶液中电离出氢离子,抑制水的电离,故B正确;
C.甲烷分子的空间填充模型正确,但是甲烷对水的电离无影响,故C错误;
D.硫离子的结构示意图为,故D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.N2H4的水溶液中发生电离,生成、、OH-、H+,则溶液中存在电荷守恒:,A正确;
B.反应的平衡常数,B正确;
C.联氨与硫酸形成酸式盐时,发生反应N2H4+2H2SO4=N2H6(HSO4)2,则产物的化学式为N2H6(HSO4)2,C正确;
D.N2H4溶于水后发生两步电离,Kb1=、Kb2=,则=,向N2H4的水溶液中加水,N2H4的电离常数不变,则不变,D错误;
故选D。
7.D
【详解】A.加水稀释溶液时促进硫离子水解,但溶液碱性降低,所以溶液中氢离子浓度增大,A错误;
B.相同的和溶液中水的电离程度不相同,前者促进,后者抑制水的电离,B错误;
C.相同条件下水解程度>>,所以相同的①②③三种溶液的:③<②<①,C错误;
D.将的氨水与盐酸等体积混合,平衡时=0.05mol/L,则一水合氨浓度是(0.5a-0.05)mol/L,根据电荷守恒可知溶液中氢氧根浓度是10-7mol/L,所以的电离平衡常数可表示为,D正确;
答案选D。
8.D
【详解】强电解质完全电离、弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度:①>②,③④溶液浓度:③>④,
A.在①中加入NH4Cl,抑制NH3•H2O的电离,在②溶液中加入NH4Cl,生成NH3•H2O,NH3•H2O部分电离,则两种溶液中c(OH-)都减小,溶液的pH都减小,故A正确;
B.①④等体积混合,①溶液大量剩余,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(Cl-)<c(NH),NH3•H2O电离程度较小,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;
C.加水促进弱电解质的电离,这四种溶液稀释相同倍数时,c(H+):③>④,则pH:③<④<7,c(OH-):①>②,则溶液pH:①>②>7,所以这四种溶液pH:①>②>④>③,故C正确;
D.将aL溶液④与bL溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则混合溶液中c(H+)=mol/L=10-4mol/L,a:b=11:9,故D错误;
故选:D。
9.B
【分析】X的原子半径是短周期元素中最小的,则X为H元素;Z元素基态原子中p轨道所含电子数与s轨道相等,其核外电子排布式为1s22s22p4,则Z为O;由分子结构可知W共用1对共用电子对,且原子序数比O大,则W为F,E为Cl,Y、Z、W位于同一周期,则Y为C;
【详解】结合分析可知,X为H,Y为C,Z为O,W为F,E为Cl元素,
A.电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越多离子半径越大,则简单阴离子半径的大小顺序为W
C.非金属性越强其电负性越大,由非金属性:C
故选:B。
10.A
【详解】A.生成醋酸钠溶液为碱性,用甲基橙作指示剂,滴定终点时pH在4.4附近,消耗偏少,导致测定结果偏低,故A正确;
B.氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,能漂白pH试纸而导致测定pH值不准确,故B错误;
C.将碱分多次倒入酸中混合,热量散失,所测温度值偏低,故C错误;
D.盐酸标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,若滴定前滴定管未排气泡,滴定后气泡消失,消耗的盐酸偏多,测定结果偏高,故D错误;
故选:A。
11.D
【详解】A.根据图中键长得出PCl5分子中其中3个5个P−Cl键键能与另外2个P−Cl键键能不相同,故A错误;
B.PCl5分子中Cl原子达到8电子稳定结构,而P原子达到了10个电子,故B错误;
C.PCl5受热失去两个Cl原子生成PCl3,P的价层电子对数为3+1=4,因此PCl3为三角锥形,故C错误;
D.根据图中结构和键角得出PCl5分子中键角(Cl−P−Cl)有90°、120°、180°三种,故D正确。
综上所述,答案为D。
12.D
【详解】A.用pH试纸分别测定相同浓度的和溶液的pH,pH:,只能说明亚硫酸的酸性强于碳酸,不能得出硫酸的酸性大于碳酸,故A错误;
B. 将装有的球形容器浸入热水中,体系颜色变深, 说明平衡逆向移动,逆向吸热,正向是放热反应,,故B错误;
C.向溶液中滴2滴溶液;再滴2滴溶液,反应过程中银离子过量,先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀,不能说明氯化银转化为碘化银,不能得出的结论,故C错误;
D.取溶液于试管中并加入几滴酚酞溶液,加热,溶液红色变深,溶液碱性增强,溶液中存在水解平衡,故D正确;
故选D。
13.AD
【详解】A.通空气除氧化生成和外,还可以将油脂氧化除去,A项错误;
B.由钠盐和氧化物主要成分可知,过滤后的滤渣I中主要成分是,B项正确;
C.正五价的钽元素具有一定的氧化性,盐酸有还原性,为防止发生氧化还原反应,溶液II中最好将盐酸换为硫酸,C项正确;
D.灼烧时瓷坩埚的主要成分为二氧化硅,能与发生反应,D项错误;
故答案选AD。
14.CD
【详解】A.电离平衡常数越大,说明电离出H+能力越强,根据表中数据,电离出H+能力大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,NaClO溶液中通入少量的CO2反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,故A错误;
B.,Ka、Kw只受温度的影响,加水稀释CH3COOH,温度不变,则Ka、Kw不变,即该比值不变,故B错误;
C.电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(ClO-)+c(OH-),元素质量守恒:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式合并得到c(OH-)-c(H+)=c(HClO)+c(CH3COOH),故C正确;
D.标准状况下,4.48L的CO2的物质的量为0.2mol,通入1L0.3mol·L-1NaOH溶液中,设生成Na2CO3物质的量为amol,根据碳原子守恒,NaHCO3的物质的量为(0.2-a)mol,根据钠原子守恒,2amol+(0.2-a)mol=1L×0.3mol·L-1,解得a=0.1mol,即n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1mol,根据元素质量守恒,2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),故D正确;
答案为CD。
15.AB
【详解】A.反应开始时H2O(g)和O2(g)的相对能量都为0,与催化剂接触后,*H2O的相对能量更低,说明H2O在催化剂表面上更容易被吸附,A错误;
B.该图只显示部分历程,无法计算反应的焓变,B错误;
C.由图可知,该历程中正反应最大的活化能的步骤是*CH4、*OH和*H生成*CH3OH和2*H,则正反应最大活化能=-12.68kJ/mol-(-35.03)kJ/mol=22.37kJ/mol,化学方程式为:*CH4+*OH=*CH3OH+*H,活化能越大,反应速率越慢,故该反应过程的决速步为,C正确;
D.由历程图示可知,甲醇被催化剂活性中心吸附时,将不能在吸附其他反应物,故适时将甲醇分离出来,以空出催化剂活性中心继续使用,D正确;
故答案为:AB。
16.BC
【分析】FeCl3具有强氧化性,反应池中FeCl3溶液氧化H2S生成S单质,发生的反应为2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓,反应池中溶液M转移到电解池左池,由图可知,电解池左池产生Fe3+,右池中NO转化为氮气,即左池中Fe2+失电子生成Fe3+,右池中NO发生得电子的还原反应,则左池a极为阳极、右池b极为阴极,阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,阴极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑,据此分析解答。
【详解】A.由装置b电极上反应可知,NO发生得电子的还原反应,则电极b为阴极,电极a为阳极,故A正确;
B.溶液M为吸收H2S气体后的FeCl3溶液,发生的反应为2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓,FeCl3是氧化剂,S是氧化产物,则氧化性:,故B错误;
C.离子交换膜为质子交换膜,则b极电解质溶液呈酸性,电极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑,故C错误;
D.电极b为阴极,电极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑,反应消耗H+生成水,溶液的酸性减弱,pH增大,故D正确;
故选:BC。
17.D
【详解】A.由Ⅰ为HCO,带入点(6.3,-5),=10-6.3,Ⅱ为CO,带入点(10.3,-1.1),=10-10.3,,A正确;
B.随着pH增大,溶液碱性增强,HCO、CO浓度均增大,pH较小时c(HCO)>c(CO),故Ⅰ为HCO,Ⅱ为CO,Ⅲ为Ca2+,B正确;
C.=10-6.3×10-10.3= c b (H+)2,pH(b)=8.3,2pH(b)=pH(a)+pH(c),C正确;
D.a点溶液中,pH=6.3,×===10-63×10-10.3,c(CO)=10-9mol/L,c(Ca2+)= Ksp(CaCO3)÷10-9mol/L =2.8mol/L,D错误;
答案选D。
18.(1) 碱式滴定管 检漏
(2) 酚酞(或甲基橙) 滴入最后一滴,溶液变为红色,且半分钟内不恢复
(3)0.1000
(4) δ(A2-) 1×10-2
(5)ab
【详解】(1)根据装置图,仪器A为碱式滴定管,使用前需检查是否漏水;故答案为碱式滴定管;检漏;
(2)用NaOH滴定H2A,用酚酞或甲基橙作指示剂,滴定终点的现象如果是酚酞作指示剂,滴入最后一滴NaOH,溶液有无色变为红色,且半分钟内不恢复,如果是甲基橙作指示剂,滴入最后一滴NaOH,溶液有红色变为橙色,且半分钟内不恢复;故答案为酚酞;滴入最后一滴NaOH,溶液有无色变为红色,且半分钟内不恢复;
(3)三次滴定消耗NaOH溶液体积为39.90mL、40.00mL、40.10mL,平均消耗NaOH的体积为40.00mL,NaOH与H2A反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,40.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2×20.00×10-3L×c(H2A),解得c(H2A)=0.1000moL·L-1;故答案为0.1000;
(4)反应曲线③起始点时0.1000mol·L-1H2A溶液的pH小于1,推出H2A的电离:H2A=H++HA-、HA-H++A2-,H2A与NaOH溶液反应:H2A+NaOH=NaHA+H2O、NaHA+NaOH=Na2A+H2O,因此随着NaOH溶液的加入HA-逐渐减少,A2-逐渐增多,曲线①代表HA-,曲线②代表A2-;Ka(HA-)=,曲线①和②交点,说明c(HA-)=c(A2-),此时对应加入NaOH溶液为25mL,对应的pH=2,即Ka(HA-)=c(H+)=1×10-2mol·L-1,故答案为δ(A2-);1×10-2mol·L-1;
(5)a.根据图3,曲线③的起点0.1000mol·L-1H2A溶液的pH小于1,故a正确;
b.当加入NaOH溶液体积为20.00mL时,溶液中溶质为NaHA,因为H2A的第一步电离为完全电离,因此根据元素质量守恒,有c(Na+)=c(A2-)+c(HA-),故b正确;
c.根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),滴定到终点,溶液显碱性,即c(OH-)>c(H+),从而得出c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-),故c错误;
答案为ab。
19.(1) 80℃ 250g·L﹣1 PbS+MnO2+4HClMnCl2+PbCl2+S+2H2O Fe3+、Al3+、Mn2+
(2) 增大PbCl2的溶解度 4.7≤pH<7.0
(3) Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O 碳酸锰的Ksp小于碳酸的二级电离常数
【分析】本题是一道用方铅矿(主要成分为,含有少量等杂质)和软锰矿制备硫酸铅和碳酸锰的工业流程题,首先用盐酸溶解原材料,之后加入氯化钠通过增大氯离子的浓度来增大氯化铅的溶解度,调pH除去三价铁离子和铝离子,过滤除杂,在滤液中加入硫酸钠得到硫酸铅,加入碳酸氢铵和锰离子反应得到碳酸锰,以此解题。
【详解】(1)由图可知浸出率比较高的时候应该选择的温度和氯化钠的质量浓度为:80℃ 250g·L﹣1;浸取时在是酸性条件下方铅矿中的二氧化锰和硫化铅反应生成硫单质的反应,方程式为:PbS+MnO2+4HClMnCl2+PbCl2+S+2H2O;方铅矿中含有氧化铁和氧化铝,故酸浸后溶液中含有铝离子、三价铁离子,由浸取的方程式可知酸浸后溶液中含有锰离子、铅离子,故酸浸液含有的离子有、Fe3+、Al3+、Mn2+;
(2)根据可知,增大反应物浓度,平衡正向移动,所以增大氯离子浓度可以增大PbCl2的溶解度;物质A调节时,将Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀,但是、Mn2+不能转化为沉淀,则根据表格中的数据可知调节的范围是4.7≤pH<7.0;
(3)滤液2中含有锰离子,加入碳酸氢铵则和碳酸氢根离子发生反应生成碳酸锰,发生反应的离子方程式为:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O;由方程式可知该反应的平衡常数,根据碳酸锰的Ksp可以发现其数值小于碳酸的二级电离常数,则该反应发生的理论依据为锰离子结合碳酸根离子能力更强。
20.(1)+1366.8 kJ·mol-1
(2) 甲 mol·L-1·min-1 未达平衡前,温度升高反应速率加快,生成甲醇增多;该反应为放热反应,达到平衡以后,温度越高平衡逆向移动,甲醇产量减少 > bd MPa-2
【详解】(1)反应可由已知反应①+反应2+3×反应③得到,则根据盖斯定律:=+1366.8 kJ·mol-1,故答案为:+1366.8 kJ·mol-1;
(2)①由图可知在甲醇达到相同的质量分数时甲所对应的温度比乙低,即在相同温度条件下甲对应的甲醇质量分数高于乙,可知甲催化效率高于乙;
设温度时生成甲醇的物质的量为xmol,结合已知条件列三段式得:
此时甲醇的物质的量分数为:,解得:x=0.75,
甲醇的平均反应速率 =mol·L-1·min-1,故答案为:甲;mol·L-1·min-1;
②根据催化剂只影响反应速率不影响平衡,可知甲乙两种催化剂在相同的温度时达到相同的平衡状态,由此可知图中c时反应达到平衡,在达到平衡之前随温度的升高反应速率加快导致甲醇的质量分数增加,达到平衡后继续升高温度甲醇的质量分数降低是因该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动使甲醇的量减少,故答案为:未达平衡前,温度升高反应速率加快,生成甲醇增多;该反应为放热反应,达到平衡以后,温度越高平衡逆向移动,甲醇产量减少;
③由以上分析知该反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,K减小,因此K2大于K5;
a.该反应反应物和生成物均为气体,反应前后气体的总质量不变,且容器体积恒定,因此密度恒定,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,故不选;
b.该反应前后气体分子数减少,反应过程中压强减小,当容器内压强不变反应达到平衡状态,故选;
c.平衡时正反应速率等于逆反应速率,则 时反应达到平衡状态,故不选;
d.反应过程中气体总质量不变,气体的物质的量减小,则混合气体平均相对分子质量增大,当其不变时反应达到平衡状态,故选;
故答案为:>;bd;
③设T5时生成的甲醇ymol,结合已知条件列三段式得:
,y=mol,平衡时总气体物质的量为:mol,则的物质的量分数分别为: ,,,,反应开始时容器中的总压为,则平衡时总压,,该温度下反应的平衡常数,故答案为:;
21.(1) 3 哑铃
(2)N>O>C
(3) [Ar]3d54s1 15
(4) 第4周期Ⅷ族
【分析】A元素形成的化合物种类最多,A应是C,B原子核外p轨道电子为半充满,则B可能为N,也可能为P,C为地壳中含量最高的元素,即C为O,六种元素原子序数依次增大,即B为N,D是前四周期,轨道未成对电子最多的元素,价电子排布式为3d54s1,即D为Cr,E元素位于元素周期表第8列,即E为Fe,据此分析;
【详解】(1)A的基态原子的电子排布式为1s22s22p2,能量最高的能级为p,p能级有3个不同的伸展方向,p能级原轨道的形状为哑铃形或纺锤形;故答案为3;哑铃或纺锤;
(2)根据上述分析,A为C,B为N,C为O,同周期从左向右第一电离能增大趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,第一电离能大小顺序是N>O>C;故答案为N>O>C;
(3)根据上述分析,D元素为Cr,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;其电子的空间运动状态应是核外有多少个轨道,有15种;故答案为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;15;
(4)E为铁元素,位于第四周期第Ⅷ族,价电子排布式为3d64s2,轨道式为;故答案为第四周期第Ⅷ族;。
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