2023北京一零一中高二(上)期末化学(教师版)
展开2023北京一零一中高二(上)期末
化 学
满分100分 考试时间90分钟。
第一部分
本部分共21题,每题2分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列对生产生活中事实的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
合成氨选择铁触媒做催化剂
铁触媒能提高反应的活化能
B
用醋酸能除去水垢中的
醋酸的酸性强于碳酸
C
用净化天然水
和天然水中的水解相互促进,生成胶体,吸附水中悬浮物,加速其沉降
D
用作内服造影剂
胃液中对的沉淀溶解平衡基本没有影响,可以保持在安全浓度范围内
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应 B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程 D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
3. 用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和成乙醇汽油,可节省石油资源。已知乙醇的摩尔燃烧焓为,下列表示乙醇燃烧反应的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是
A B.
C. D.
5. 反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol和1mol的内能之和为akJ
B. 该反应每生成2个AB分子,吸收能量
C. 该反应每生成1molAB,放出能量bkJ
D. 反应 ,则
6. 体积恒定的密闭容器中发生反应: ,其他条件不变时,下列说法正确的是
A. 升高温度可使平衡正向移动
B. 增大压强可使化学平衡常数增大
C. 移走可提高CO的平衡转化率
D. 使用催化剂可提高NO的平衡转化率
7. 下列实验中,对现象的解释不正确的是
选项
A
B
C
D
装置及操作
向右轻轻推动活塞压缩体积
分别测定20℃和80℃蒸馏水的电导率
现象
气体红棕色先变深再变浅
溶液血红色加深
80℃蒸馏水的电导率大于20℃的
加入粉末后电导率增大
解释
压强增大,平衡先逆向移动,再正向移动
增大反应物浓度,平衡正向移动
温度升高,水的电离平衡正向移动
在水中存在
A. A B. B C. C D. D
8. 室温时,关于1mL盐酸的说法不正确的是
A. 此溶液的
B. 此溶液中,由水电离出的
C. 将此溶液加水稀释到100mL,所得溶液
D. 将此溶液与9mLNaOH溶液混合,所得溶液
9. 下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是
A. 溶液中:
B. 溶液中:
C. 、混合溶液:
D. 溶液和相比,前者大于后者
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用溶液蚀刻铜制电路板:
B. 向溶液中滴入少量氨水:
C. 向ZnS沉淀中滴加溶液:
D. 依据酸性HF强于HClO,可以发生反应:
11. 丙酮()碘化反应为。兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速率的大小。实验数据如下表,其中①~④混合液总体积相同。
序号
褪色时间/s
①
2
0.002
0.5
40
②
1
0.002
0.5
80
③
2
0.001
0.5
20
④
2
0.002
0.25
80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是
A. 实验①中,
B. 由实验①②可知,越大,反应速率越快
C. 由实验①③可知,越大,反应速率越慢
D. 由实验①④可知,越大,反应速率越快
12. 某温度时, 。该温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中,投入和,起始浓度如下:
起始浓度
甲
乙
丙
丁
0.10
0.10
0.20
0.20
0.10
0.20
0.10
0.20
平衡时,下列推断不正确的是
A. 甲中的转化率为50%
B. 乙中的转化率等于丙中的转化率
C. 丁中各物质的物质的量相等
D. 甲、乙、丁中关系为甲<乙<丁
13. 室温时,取HCl和HA(一元酸,)混合溶液20mL,用NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a点时,溶液中
B. b点时,
C. c点时,
D. a→c过程中,水电离程度逐渐增大
14. 小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应,实验记录如下:
序号
实验方案
实验现象
实验装置
试剂a
①
水
产生黑色沉淀,放置后不发生变化
②
5%NaOH溶液
产生黑色沉淀,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
③
40%NaOH溶液
产生黑色沉淀,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
④
取③中放置后的悬浊液1mL,加入4mL40%NaOH溶液
溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深
资料:水溶液中,为白色沉淀,呈绿色;浓碱性条件下,可被还原为;NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
下列说法不正确的是
A. 对比实验①和②可知,碱性环境中,二价锰化合物可被氧化到更高价态
B. ④中溶液紫色迅速变为绿色的可能原因是
C. ④中绿色缓慢加深的可能原因是被氧化为
D. ③中未得到绿色溶液,可能是因为被氧化为的反应速率快于被还原为的反应速率
15. 按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述,下列说法不正确的是
A. p能级有3个轨道
B. s电子云轮廓图为球形
C. 电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定
D. 基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同
16. 两种元素的基态原子电子排布式分别是:①,②,下列比较中正确的是
A. 原子半径:②<① B. 非金属性:②<①
C. 电负性:①>② D. 第一电离能:②>①
17. 下列物质的性质与氢键无关的是
A. 氨气极易溶于水 B. 水的沸点比硫化氢高
C. 乙醇的沸点比乙烷高 D. 氟化氢比氯化氢稳定
18. 下列图示不正确的是
A.Se的原子结构示意图
B.的VSEPR模型
C.基态的价层电子的轨道表示式
D.键的电子云轮廓图
A. A B. B C. C D. D
19. 下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
苯分子中含有大键而没有碳碳双键,大键稳定性较强
B
过氧化氢分子是极性分子
过氧化氢分子中只含有极性键
C
易溶于而微溶于
和为非极性分子,而为极性分子
D
酸性弱于HCOOH
甲基为推电子基,使乙酸羧基中的氧氢键极性变弱,电离程度较甲酸变弱
A. A B. B C. C D. D
20. 某有机物结构如下图,关于该有机分子,下列说法不正确的是
A. O—H键极性强于C—H键 B. ①号碳原子和②号碳原子杂化类型相同
C. 该分子中含有手性碳原子,具有旋光性 D. 带*的氮原子能与以配位键结合
21. 已知:铜离子的配位数通常为4,和均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。
下列说法不正确的是
A. b中得到配合物,其配体为
B. 硫酸铜溶液呈蓝色的原因是的颜色所致
C. 由实验可知,的配位能力比弱
D. 加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液
第二部分
本部分共5题,共58分。
22. 钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在,也是科学研究的关注点之一
(1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池,其负极的电极反应式为_______。
(2)外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法之一,该方法中,需将被保护的碳钢管与直流电源的_______(填“正极”或“负极”)相连。
(3)在铁制品表面镀锌可防止铁制品被腐蚀,镀锌层即使局部破损,仍可防止破损部位被腐蚀,原因是_______。
(4)研究人员就大气环境对碳钢腐蚀的影响进行了研究。其中,A、B两个城市的气候环境和碳钢腐蚀速率数据如下:
城市
年均温度℃
年均湿度%
的浓度()
大气沉积速率()
腐蚀速率()
A
17.0
76
61
29
58
B
12.3
72
54
420
79
①研究人员认为,A、B两城市中碳钢同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。碳钢发生析氢腐蚀时,正极的电极反应式为_______。
②结合化学用语解释A、B两城市中碳钢能发生析氢腐蚀的原因:_______。
③用电化学原理分析B城市碳钢腐蚀速率高于A城市的主要原因:_______。
23. 镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。
Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为,其中,MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极A是_______(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为_______。
(2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电,此时电极A附近的pH_______(填“变大”“不变”或“变小”)
Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如下:
转化过程中所用和NaOH溶液通过电解溶液获得,装置如图2。
已知:阴离子交换膜可选择性透过阴离子,阳离子交换膜可选择性透过阳离子。
(3)图2中,电极C为电解池的_______(填“阴极”或“阳极”)。
(4)产生的是_______(填“甲池”“乙池”或“丙池”),结合化学用语说明产生的原理:_______。
(5)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体134.4L(标准状况下),理论上最多可回收得到(摩尔质量为)的质量为_______。
24. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用。
Ⅰ.高温热分解法:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)升高温度,该反应的化学平衡常数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)工业上,通常在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会_______(填“增大”“减小”或“不变”),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由:_______。
Ⅱ.克劳斯法:
已知:
(4)用克劳斯法处理,若生成1mol,放出热量_______kJ。
(5)用克劳斯法处理时,研究人员对反应条件对产率的影响进行了如下研究。
①其他条件相同时,相同时间内,产率随温度的变化如图1所示。由图1可见,随着温度升高,产率先增大后减小,原因是_______。
②其他条件相同时,相同时间内,产率随值的变化如图2所示。值过高不利于提高产率,可能的原因是_______。
25. 红矾钠可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后,得到浸出液(主要含、、、、和),经过如下主要流程,可制得红矾钠,实现铬资源的有效循环利用。
已知:i.溶液中存在以下平衡:
ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
4.3
5.6
7.1
9.2
(1)Ⅰ中,溶液呈酸性,结合化学用语说明其原因:_______。
(2)Ⅱ中,加入NaOH调节pH至_______(填字母序号)。
a.4.3~5.6 b.4.3~7.1 c.5.6~7.1 d.7.1~9.2
(3)Ⅲ中,氧化沉淀的化学方程式为_______。
(4)Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,的产率反而降低,可能的原因是_______。
(5)Ⅳ中,加入的作用是_______(结合平衡移动原理解释)。
(6)为了测定获得红矾钠()的纯度,称取上述流程中的产品ag配成100mL溶液,取出25mL放于锥形瓶中,加入稀硫酸和足量的KI溶液,置于暗处充分反应至全部转化为后,滴入2~3滴淀粉溶液,最后用浓度为的标准溶液滴定,共消耗。(已知:。)
①滴定终点的现象为_______。
②所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为_______(用质量分数表示)。
26. 某小组研究溶液与溶液之间的反应,过程如下。
资料:铁氰化亚铁化学式为是蓝色不溶于水的固体。
【进行实验】
实验Ⅰ:取配制时加入盐酸酸化的的溶液进行实验,记录如下:
实验步骤
实验现象
ⅰ.取1mL溶液于试管中,加入1mL溶液,再加入1滴溶液,放置10min
溶液为黄色,无沉淀生成
ⅱ.从ⅰ所得溶液中取出1mL于试管中,加入…
生成较多白色沉淀
ⅲ取1mL溶液于试管中,10min后,加入…(加入试剂种类与顺序均与ⅱ相同)
生成少量白色沉淀
(1)配制溶液时,通常会加入盐酸酸化,结合化学用语解释其原因:_______。
(2)依据步骤ii、iii的实验现象,可证明与发生反应生成了。其中,加入的试剂是_______、_______。
(3)步骤iii的目的是_______。
小组同学对实验Ⅰ未检验到的原因进行了进一步探究。
资料:ⅰ.溶液中存在平衡:
ⅱ.溶液中存在平衡:
ⅲ.HCN为一元弱酸。
【继续实验】按如下过程进行实验Ⅱ~Ⅳ,记录如下:
实验过程:
序号
试剂a
实验现象
Ⅱ
的溶液(未加入盐酸酸化)
溶液变为褐色,离心分离得到较多蓝色沉淀
Ⅲ
向蒸馏水中加入硫酸、,调节pH和与实验Ⅰ所用溶液相同
溶液为黄色,无沉淀生成
Ⅳ
的溶液(未加入盐酸酸化),加入NaCl调与_______相同
溶液变为褐色,离心分离得到少量蓝色沉淀
(4)实验Ⅱ中,能证明有生成的实验现象是_______。
(5)从平衡的角度分析,实验Ⅲ中,观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是_______。
(6)补齐实验Ⅳ的操作:的溶液(未加入盐酸酸化),加入NaCl调与_______相同。
(7)由实验Ⅰ~Ⅳ,可以得到的结论有_______(至少写出两点)。
参考答案
第一部分
本部分共21题,每题2分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂可以降低反应的活化能,故A错误;
B.醋酸和反应能够生成二氧化碳和水,根据强酸制取弱酸的原理,醋酸的酸性强于碳酸,故B正确;
C.天然水中含有,和天然水中的水解相互促进,生成胶体,吸附水中悬浮物,加速其沉降,所以用净化天然水,故C正确;
D.不溶于盐酸,胃液中的对的沉淀溶解平衡基本没有影响,可以保持在安全浓度范围内,所以用作内服造影剂,故D正确;
故选A。
2. 【答案】B
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,放热反应△H<0,若△S<0,高温下是非自发进行的反应,故A错误;
B.依据△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0属于非自发进行分析,熵增大反应△S>0,△H>0低温下反应自发进行,高温下反应不能自发进行,熵增的反应不一定是自发反应,故B正确;
C.混乱度越大,熵值越大,则固体溶解是一个熵增大的过程,故C错误;
D.非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应,但是在高温下能自发进行,故D错误;
故选B。
3. 【答案】A
【解析】
【详解】燃烧热是指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。已知乙醇的摩尔燃烧焓为,则乙醇燃烧反应的热化学方程式为: ,故选A。
4. 【答案】B
【解析】
【详解】要在铁钉上镀铜,则应Cu与电源正极相连,为阳极,失去电子,阴极为铁,接电源负极,电解质溶液应为含铜离子的盐溶液,故选B。
5. 【答案】D
【解析】
【分析】反应,生成吸收akJ能量;生成释放bkJ能量;据此分析解题。
【详解】A.akJ是生成吸收的能量,不是1mol和1mol的内能之和,故A错误;
B.根据图像判断,该反应每生成2molAB分子,吸收能量,故B错误;
C.该反应每生成1molAB,吸收能量;故C错误;
D.反应 ,反应,固体B转化为气体B为吸热过程,故D正确;
故答案选D。
6. 【答案】C
【解析】
【详解】A.反应是放热反应,升高温度可使平衡逆向移动,故A错误;
B.平衡常数只受温度影响,增大压强可使化学平衡常数不变,故B错误;
C.移走,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故C正确;
D.催化剂不改变平衡状态,不能提高NO的平衡转化率,故D错误;
故选C。
7. 【答案】A
【解析】
【详解】A.压缩体积,物质浓度变大,颜色变深;反应为气体分子数减小的反应,平衡正向移动,颜色变浅,故A错误;
B.滴加更浓的KSCN溶液,增大反应物浓度,平衡正向移动,溶液颜色加深,故B正确;
C.溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,温度升高,水的电离平衡正向移动,水的导电能力增强,故C正确;
D.在水中存在,加入碳酸钙使得溶液中离子浓度变大,电导率增大,故D正确;
故选A。
8. 【答案】D
【解析】
【详解】A.1mL盐酸中c(H+)=,pH=-lgc(H+)=2,故A正确;
B.盐酸中由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根的浓度,则由水电离出的,故B正确;
C.将此溶液加水稀释到100mL,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=4,故C正确;
D.将1mL盐酸与9mLNaOH溶液混合,混合后c(H+)=,pH=-lgc(H+)=4,故D错误;
故选D。
9. 【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中CO发生两步水解产生HCO和H2CO3,根据物料守恒,故A错误;
B.溶液中NH部分水解产生和H+,溶液中:,故B错误;
C.、混合溶液的,说明的电离程度大于的水解程度,则混合溶液中,故C错误;
D.是强电解质,在水溶液中完全电离出NH和Cl-,NH有很少一部分发生水解;是弱碱,电离程度很小,溶液中NH很小,所以溶液和相比,前者大于后者,故D正确;
故选D。
10. 【答案】C
【解析】
【详解】A.用FeCl3溶液腐蚀铜电路板,离子方程式:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故A错误;
B.在氯化铝溶液中滴加少量氨水,反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:Al3+ +3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH,故B错误;
C.向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,硫化锌白色沉淀变黑色硫化铜沉淀,反应的离子方程式为,故C正确;
D.HF是弱酸,在离子方程式中不能拆,酸性HF强于HClO,根据强酸制取弱酸的原理,HClO和F-不能反应生成HF,故D错误;
故选C。
11. 【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①中,,故A正确;
B.由实验①②可知,越大,褪色时间越短,反应速率越快,故B正确;
C.实验①③相等,越大,褪色时间越长,但不能说明反应速率慢,故C错误;
D.实验①④中、相等,越大褪色时间越短,反应速率越快,故D正确;
故选C
12. 【答案】D
【解析】
【详解】A.设甲容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L,根据K= =1,得x=0.05,所以CO 2 的转化率为50%,H2 的转化率也是50%,故A正确;
B.设乙容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L,则K= =1;设丙容器中平衡时反应掉的氢气的浓度为ymol/L,则K= =1,所以x=y,乙中的转化率等于丙中的转化率,故B正确;
C.该反应是气体体积前后不变的反应,压强对平衡没有影响,丙的起始浓度为甲的2倍,成比例,所以甲和丙为等效平衡,由A的分析可知,平衡时甲容器中c(CO2 )是0.05mol/L,而甲和丙为等效平衡,但丙的起始浓度为甲的两倍,所以平衡时,丙中c(CO2)是0.1mol/L,则丁中各物质的物质的量均为0.1mol/L,故C正确;
D.由C可知,甲中c(H+)=0.05mol/L,丁中c(H+)=0.1mol/L,乙容器相当于在甲的基础上再充入CO2,平衡正向移动,c(H+)减小,甲、乙、丁中关系为乙<甲<丁,故D错误;
故选D。
13.【答案】C
【解析】
【详解】A.a点为HCl和HA混合溶液,HCl是强酸在水溶液中完全电离,HA是弱酸在水溶液中不能完全电离,则溶液中,故A正确;
B.b点加入20mLNaOH溶液,反应后的溶液为NaCl和HA的等物质的量浓度混合溶液,根据物料守恒,故B正确;
C.c点加入40mLNaOH溶液,反应后的溶液为NaCl和NaA的等物质的量浓度混合溶液,A-发生水解而使浓度降低,,故C错误;
D.a→c过程中,加入的NaOH溶液分别和HCl和HA发生中和反应,水的电离程度逐渐增大,故D正确;
故选C。
14. 【答案】C
【解析】
【详解】A.对比实验①和②可知,当试剂a为水时,Mn2+被氧化成MnO2,当试剂a为5%NaOH溶液时,Mn2+可以被氧化成,所以碱性环境中,二价锰化合物可被氧化到更高价态,故A正确;
B.中溶液紫色迅速变为绿色,说明可被还原为,离子方程式为:,故B正确;
C.④中绿色缓慢加深的可能原因是可被还原为,的氧化性强于Cl2,不能被Cl2氧化,故C错误;
D.③中未得到绿色溶液,可能是因为被氧化为的反应速率快于被还原为的反应速率,故D正确;
故选C。
15. 【答案】D
【解析】
【详解】A.spd能级的轨道数分别为1、3、5,A正确;
B.s电子云没有特定的伸展方向,轮廓图为球形,B正确;
C.不同元素的电子跃迁所得原子光谱是不同的,可用于元素鉴定,C正确;
D.相同能级,不同能层电子,能层越高,能量越高,D错误;
故选D。
16. 【答案】A
【解析】
【分析】两种元素的基态原子电子排布式分别是:①,②,则分别为N、O元素;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:②<①,故A正确;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;非金属性:②>①,故B错误;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;电负性:①<②,故C错误;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故N、O的第一电离能大小:N>O;故D错误;
故选A。
17. 【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水是因为氨分子与水分子可以形成氢键,与氢键有关,A不符合题意;
B.水分子能形成氢键导致沸点升高,故水的沸点比硫化氢高,B不符合题意;
C.乙醇含羟基,能形成氢键导致乙醇的沸点比乙烷高,C不符合题意;
D.氟化氢比氯化氢稳定是因为氟原子半径较小,形成的氢氟键键能更大的缘故,与氢键无关,D符合题意;
故选D。
18. 【答案】C
【解析】
【详解】A.Se为34号元素,原子结构示意图,A正确;
B.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,VSEPR模型正确,B正确;
C.铁为26号元素,失去2个电子形成亚铁离子,基态的价层电子的轨道表示式,C错误;
D.键成镜面对称,D正确;
故选C。
19. 【答案】B
【解析】
【详解】A.苯分子中含有大键而没有碳碳双键,大键稳定性较强,不能和酸性高锰酸钾反应,A正确;
B.过氧化氢分子中的过氧根中存在氧氧非极性键,B错误;
C.碘为非极性分子,根据相似相溶原理可知,易溶于而微溶于是因为和为非极性分子,而为极性分子,C正确;
D.甲基为推电子基,使乙酸羧基中的氧氢键极性变弱,更难电离出氢离子,故取电离程度较甲酸变弱,酸性弱于HCOOH,D正确;
故选B。
20. 【答案】B
【解析】
【详解】A.氧氢的电负性差大于碳氢的,故O—H键极性强于C—H键,A正确;
B.①号碳原子为苯环上碳原子,为sp2杂化;②号碳原子为饱和碳原子,为sp3杂化;杂化类型不相同,B错误;
C.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;分子中含有手性碳原子,具有旋光性,C正确;
D.带*的氮原子由一对孤电子对,氢离子存在空轨道,故能与以配位键结合,D正确;
故选B。
21. 【答案】C
【解析】
【详解】A.和均为深蓝色,b加入过量的氢氧化钠得到配合物,由化学式可知,其配体为,A正确;
B.水分子中氧原子可以提供孤电子对,能和铜离子形成配离子,硫酸铜溶液呈蓝色的原因是的颜色所致,B正确;
C.由实验ac可知,的配位能力比强,C错误;
D.加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行,使得一水合氨浓度减小,导致转化为氢氧化铜沉淀,故有可能得到蓝色浑浊液,D正确;
故选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
22. 【答案】(1)Fe-2e-= Fe2+
(2)负极 (3)Zn与Fe构成原电池时,Zn易失电子做负极,Fe作正极被保护,所以镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品
(4) ①. 2H++2e-=H2↑ ②. A、B两城市中年均湿度较高,并且的浓度也较高,则两城市中碳钢所处的环境为酸性,能发生析氢腐蚀 ③. B城市大气沉积速率远大于A城市,碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液,加速了析氢腐蚀的进行
【解析】
【小问1详解】
碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池,Fe在负极失去电子生成Fe2+,电极方程式为:Fe-2e-= Fe2+。
【小问2详解】
外加电流的阴极保护法原理是:将被保护的金属连接电源负极,成为阴极,得电子被保护。
【小问3详解】
Zn与Fe构成原电池时,Zn易失电子做负极,Fe作正极被保护,所以镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品。
【小问4详解】
①碳钢发生析氢腐蚀时,H+在正极得电子生成H2,正极上发生的电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
②A、B两城市中年均湿度较高,并且的浓度也较高,则两城市中碳钢所处的环境为酸性,能发生析氢腐蚀;
③B城市大气沉积速率远大于A城市,碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液,加速了析氢腐蚀的进行。
23. 【答案】(1) ①. 负极 ②. H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-
(2)变大 (3)阳极
(4) ①. 甲 ②. 电极C为该电解池的阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,电极方程式为:2H2O-4e-= O2↑+4H+,生成H+,同时通过阴离子交换膜进入甲池,产生
(5)558
【解析】
【小问1详解】
①由电池中电子流向可知,电极A是负极;
②镍氢电池的总反应为,正极NiOOH得电子发生还原反应,电极方程式为:H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-。
【小问2详解】
电池充电时A是阴极,由可知,充电时M得电子生成MH,电极方程式为:H2O+M+e-=MH+OH-,此时电极A附近的氢氧根浓度增大,pH变大。
【小问3详解】
电解池中阳离子向阴极移动,由Na+的流向可知,电极D为阴极,电极C为阳极。
【小问4详解】
电极C为该电解池的阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,电极方程式为:2H2O-4e-= O2↑+4H+,生成H+,同时通过阴离子交换膜进入甲池,产生的是甲池。
【小问5详解】
电解过程中,H2O在阴极得到电子生成H2,电极方程式为:2H2O+2e-= H2↑+2OH-,在阴极收集到H2的体积为134.4L(标准状况下),物质的量为,转移电子12mol,则在阳极生成6mol,则生成6molNiSO4,最终得到6mol,质量为6mol×=558g。
24. 【答案】(1)
(2)变大 (3) ①. 增大 ②. 达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,容器体积增大,各反应物和产物浓度减小相同的倍数,此时Qc=
【解析】
【小问1详解】
反应的化学平衡常数表达式为。
【小问2详解】
反应 ,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,该反应的化学平衡常数变大。
【小问3详解】
在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,容器体积增大,各反应物和产物浓度减小相同的倍数,此时Qc=
已知:① ;② ;由盖斯定律可知,(①+②)得到=(1+2)=-314,若生成1mol,放出热量314kJ热量。
【小问5详解】
①由(4)可知,反应=-314<0,该反应是放热反应,反应未达到平衡时,升高温度,的生成速率增大,单位时间的生成量增大,转化率增大,当反应达到平衡时,升高温度,平衡逆向移动,的转化率减小;
②值过高不利于提高产率,可能的原因是O2浓度过高,H2S和O2会反应生成SO2,导致产率减小。
25. 【答案】(1)在水溶液中既能发生电离:,又能发生水解:,且电离大于水解
(2)c (3)3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O
(4)H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低
(5)加入使得溶液中H+增大,使得反平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率
(6) ①. 滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色 ②.
【解析】
【小问1详解】
由于在水溶液中既能发生电离:,又能发生水解:,且电离大于水解,故导致NaHSO3溶液呈酸性,故答案为:在水溶液中既能发生电离:,又能发生水解:,且电离大于水解;
【小问2详解】
Ⅱ中,加入NaOH调节pH的目的是将Cr3+完全沉淀,而使Ni2+不沉淀,故应该调节pH至5.6~7.1,故答案为:c;
【小问3详解】
Ⅲ中,氧化沉淀即生成Na2CrO4和H2O,根据氧化还原反应配平可得,该反应的化学方程式为3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O,故答案为:3H2O2+2Cr(OH)3+4NaOH=2Na2CrO4+8H2O;
【小问4详解】
Ⅲ中,在投料比、反应时间均相同时,若温度过高,H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低,故答案为:H2O2受热易分解,所以氧化Cr(OH)3的H2O2减少,故能导致Na2CrO4的产率反而降低;
【小问5详解】
Na2CrO4溶液中存在以下平衡:,加入使得溶液中H+增大,使得上述平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率,故答案为:加入使得溶液中H+增大,使得反平衡逆向移动,以提高Na2Cr2O7的产率;
【小问6详解】
①本实验指示剂为淀粉溶液,I2遇到淀粉溶液显蓝色,故滴定终点的现象为滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色,故答案为:滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色;
②根据得失电子总数相等可知,Na2Cr2O7·2H2O~3I2~6Na2S2O3,故有n(Na2Cr2O7·2H2O)=n(Na2S2O3)=×c1mol/L×V1×10-3L=c1V1×10-3mol,所得(摩尔质量为)的纯度的表达式为=,故答案为:。
26. 【答案】(1)与发生反应生成了和Fe2+
(2) ①. 稀盐酸 ②. BaCl2溶液
(3)排除空气中氧气对实验的干扰
(4)离心分离得到较多蓝色沉淀
(5)溶液中存在平衡:,向蒸馏水中加入硫酸,氢离子和CN-结合生成弱酸HCN,平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀
(6)实验Ⅰ (7)与发生反应生成了和Fe2+、c(H+)过高会导致无法检验Fe2+、过高会导致FeCl3与反应生成Fe2+较少(至少写出两点)
【解析】
【小问1详解】
配制 FeCl3溶液时,Fe3+会水解,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入浓盐酸可以抑制其水解,故答案为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,盐酸抑制氯化铁水解。
【小问2详解】
证明与发生反应生成了,应先加入足量稀盐酸排除的干扰,再加入BaCl2溶液,若生成较多白色沉淀,则说明反应生成了,故答案为:稀盐酸;BaCl2溶液。
【小问3详解】
具有还原性可能被空气中的氧气氧化成Na2SO4,步骤iii的目的是排除空气中氧气对实验的干扰。
【小问4详解】
Fe2+和溶液反应生成蓝色沉淀,则实验Ⅱ中,能证明有生成的实验现象是离心分离得到较多蓝色沉淀。
【小问5详解】
溶液中存在平衡:,向蒸馏水中加入硫酸,氢离子和CN-结合生成弱酸HCN,平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀。
【小问6详解】
溶液中存在平衡:,若溶液酸性较强,氢离子和CN-结合生成弱酸HCN,平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀;溶液中存在平衡:,氯离子浓度过高会使平衡逆向移动,导致Fe3+浓度降低,Fe3+和反应生成的Fe2+浓度较低,加入溶液后无蓝色沉淀生成;为了验证对实验的影响,应该先排除氢离子对实验的干扰,的溶液(未加入盐酸酸化),加入NaCl调与实验实验Ⅰ所相同,若观察到溶液变为褐色,离心分离得到少量蓝色沉淀,说明过高导致未观察到蓝色沉淀。
【小问7详解】
由实验Ⅰ~Ⅳ,可以得到的结论有:与发生反应生成了和Fe2+、c(H+)过高会导致无法检验Fe2+、过高会导致FeCl3与反应生成Fe2+较少。
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