浙江省绍兴市柯桥区2022-2023学年高一化学下学期期末质量检测(实验班)试题(Word版附解析)
展开2022学年第二学期高中期末教学质量检测
高一化学试题
考生须知:
1.本试卷分第1卷(选择题)和第11卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
2.请将所有答案填写到答题卷中。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Ba-137
第1卷 选择题(共50分)
一、选择题(每小题2分,每小题只有一个正确选项,共20分)
1. 下列物质的水溶液中,除了水分子外,不存在其他分子的是
A. NaCl B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl属于强碱强酸盐,也属于强电解质,在水中完全电离,Na+、Cl-在水中不水解,因此氯化钠溶液中除存在水分子外,不存在其他分子,故A符合题意;
B.硝酸铵为强酸弱碱盐,NH在水中水解:NH+H2ONH3·H2O+H+,除水分子外,还含有NH3·H2O分子,故B不符合题意;
C.NaHCO3为强碱弱酸盐,HCO在水中水解:HCO+H2OH2CO3+OH-,除水分子外,还含有H2CO3分子,故C不符合题意;
D.CH3COONa为强碱弱酸盐,CH3COO-在水中水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,除水分子外,还含有CH3COOH分子,故D不符合题意;
答案为A。
2. 测定pH约为4溶液,以下测定方法中误差最大的是
A. pH计 B. 蓝色石蕊试纸 C. pH广泛试纸 D. pH精密试纸
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH计又叫酸度计,可用来精密测量溶液的pH;
B.石蕊变色范围5~8,酸与石蕊变红,石蕊试纸只能定性的判断溶液的酸碱性,不能确认pH多少;
C.pH广泛试纸可以识别的pH差约为1;
D.pH精密试纸,可以判别0.2或0.3的pH差;
综上所述,误差最大的是蓝色石蕊试纸,选项B符合题意;
答案为B。
3. 以下变化是熵减小过程的是
A. 碳酸氢钠受热分解 B. 氨气与氯化氢气体反应
C. 液态水气化 D. 蔗糖在水中溶解
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,有气体生成,该反应为熵增反应,故A不符合题意;
B.氨气与氯化氢反应生成NH4Cl,气体转化成固体,该反应为熵减反应,故B符合题意;
C.液态水气化,液态水转化成水蒸气,混乱度增大,属于熵增过程,故C不符合题意;
D.蔗糖溶于水,混乱度增大,属于熵增过程,故D不符合题意;
答案为B。
4. 下列离子在人体血液的pH中可以起稳定作用的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na+不能与H+或OH-反应,无法稳定人体血液的pH,故A错误;
B.不能与H+或OH-反应,无法稳定人体血液的pH,故B错误;
C.Al3+能与OH-反应,不能与H+反应,无法稳定人体血液的pH,故C错误;
D.既能与H+反应,又能与OH-反应,能稳定人体血液的pH,故D正确;
故选:D。
5. 一定条件下:。在测定的相对分子质量时,下列条件中测定结果误差最小的是
A. 温度0℃、压强50kPa B. 温度130℃、压强300kPa
C. 温度130℃、压强50kPa D. 温度25℃、压强100kPa
【答案】C
【解析】
【详解】已知2NO2(g)⇌N2O4(g) △H <0,则升高温度和降低压强均有利于平衡逆向移动,使得NO2的含量增大,测定NO2的相对分子质量误差最小,则选项C符合题意;
故选:C。
6. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和HCl C. 和 D. 和
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4、CCl4空间构型为正四面体,正负电荷中心重合,属于非极性分子,CH4、CCl4存在极性键,故A不符合题意;
B.H2S、HCl存在极性键,H2S空间构型为V形,HCl空间构型为直线形,它们正负电荷中心不重合,属于极性分子,故B符合题意;
C.CO2、CS2是由极性键构成的非极性分子,故C不符合题意;
D.NH3是由极性键构成极性分子,H2O2是由极性键、非极性键构成的极性分子,故D不符合题意;
答案为B。
7. 下列表示不正确的是
A. Cu的简化电子排布式:
B. 轨道电子云轮廓图为:
C. 核外电子按能量分为不同的能层:如1s、2s、2p、3d等
D. 氧的基态原子的轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu是29号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,其简化电子排布式为[Ar]3d104s1,故A正确;
B.p轨道是哑铃型,在X轴方向上,所以其电子云轮廓图是正确的,故B正确;
C.能层可表示为K、L、M、N等,能级才用s、p、d等来表示,故C错误;
D.氧是8号元素,电子排布式是1s22s22p4,根据电子在能级上的排布规则可知,其基态原子的轨道表示式是正确的,故D正确;
故本题选C.
8. 下列说法不正确的是
A. 、、轨道相互垂直,但能量相等
B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区
C. “”中三原子不在一条直线上时,也能形成氢键
D. 价层电子对互斥模型中,键电子对数不计入中心原子的价层电子对数
【答案】B
【解析】
【详解】A.、、轨道相互垂直,都属于2p能级,能量相等,故A正确;
B.He原子最外层有2个电子,He元素分布在p区,故B错误;
C.“”中三原子不在一条直线上时,也能形成氢键,故C正确;
D.价层电子对互斥模型中,孤电子对、σ键电子对计入中心原子的价层电子对数,键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,故D正确;
选B。
9. 下列说法不正确的是
A. 水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键
B. 不是手性分子
C. 酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸
D. 丙烯()中8个键和1个键
【答案】A
【解析】
【详解】A.水汽化过程中破坏分子间作用力,不破坏化学键,故A错误;
B.手性分子中含手性碳原子,手性碳原子是指与四个不同原子或原子团相连的碳原子,中不含手性碳原子,不是手性分子,故B正确;
C.F电负性大于Cl,而甲基为推电子基团,因此三氟乙酸中羧基的极性大于三氯乙酸中羧基极性,三氯乙酸中的羧基极性大于乙酸,酸性:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸,故C正确;
D.单键为键,双键中含1个键和1个键,由丙烯结构解释可知丙烯中含8个键和1个键,故D正确;
故选:A。
10. 下列有关方程式表示正确的是
A. 硫化钠水溶液呈碱性的原因:
B. 的电离方程式可表示为:
C. 氢氧化铝的酸式电离:
D. 在101kPa下,氢气的标准燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式可表示为:;
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫化钠水溶液呈碱性的原因:,A错误;
B.的电离方程式可表示为: ,B错误;
C.氢氧化铝的酸式电离:,C正确;
D.在101kPa下,氢气的标准燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式可表示为:;,D错误;
故选C。
二、选择题(每小题3分,每小题只有一个正确选项,共30分)
11. 下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=,a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型。
【详解】A.中价层电子对个数=,且不含孤电子对,所以离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致都是正四面体结构,故A正确;
B.中价层电子对个数=且含有一个孤电子对,所以其VSEPR模型是平面三角形,实际上是V形,故B错误;
C.中价层电子对个数=且含有一个孤电子对,所以VSEPR模型是四面体结构,实际空间构型为三角锥形,故C错误;
D.中价层电子对个数=且含有一个孤电子对,所以VSEPR模型为四面体结构,实际为三角锥形结构,故D错误;
故答案选A
12. 下列说法正确的是
A. 室温下,浓度均为0.1mol·L-1的NaOH溶液与氨水,导电能力相同
B. 室温下,HCl溶液中c(Cl-)与c(CH3COOH)溶液中c(CH3COO-)相等,两溶液的pH相等
C. 室温下,浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液与NH4Cl溶液,pH相等
D. 室温下,等物质的量浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性
【答案】B
【解析】
【分析】A、NaOH为强电解质,一水合氨为弱电解质;
B、室温下,HCl溶液中c(Cl-)与c(CH3COOH)溶液中c(CH3COO-)相等,溶液中氢离子浓度相等;
C、NaCl为强酸强碱盐,水溶液呈中性,NH4Cl为强酸弱碱盐,水溶液呈酸性;
D、等物质的量浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠。
【详解】A项、NaOH为强电解质,一水合氨为弱电解质,室温下,浓度均为0.1mol·L-1的NaOH溶液与氨水相比,NaOH溶液中离子浓度大,导电能力强,故A错误;
B项、室温下,HCl溶液中c(Cl-)与c(CH3COOH)溶液中c(CH3COO-)相等,说明溶液中氢离子浓度相等,则两溶液的pH相等,故B正确;
C项、NaCl为强酸强碱盐,水溶液呈中性,NH4Cl为强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,室温下,浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液与NH4Cl溶液,NaCl溶液pH大,故C错误;
D项、等物质的量浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性,故D错误。
故选B。
13. 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,如下图所示。下列说法不正确的是
A. 该工艺方案主要包括电化学过程和化学过程
B. 阳极区的电极反应方程式为
C. 转化过程中起催化剂作用
D. 在标准状况下,电路中转移1mol电子,需消耗氧气5.6L
【答案】B
【解析】
【分析】电解过程中电解池右侧电极上HCl失电子生成氯气,右侧为阳极;左侧电极上三价铁离子得电子生成亚铁离子;生成的亚铁离子与氧气反应生成三价铁离子和水,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知该工艺方案右侧为电化学过程,左侧为化学过程,故A正确;
B.阳极区的电极反应方程式为,故B错误;
C.整个过程中最终实现HCl与氧气反应生成氯气和水,起催化剂作用,故C正确;
D.根据得失电子守恒,电路中转移1mol电子,需消耗氧气0.25mol,标况下体积为5.6L,故D正确;
故选:B。
14. 在常温下发生以下反应:
①(平衡常数为)
②(平衡常数为)
③(银氨溶液,平衡常数为)。
已知反应①、②、③的平衡常数关系为,以下推测合理的是
A. 氯化银可溶于氨水中
B. 银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀
C. 银氨溶液中加入盐酸无明显现象
D. 银氨溶液可在酸性条件下稳定存在
【答案】A
【解析】
【分析】平衡常数越大,说明平衡体系中生成物所占比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,据此分析;
【详解】A.根据平衡常数大小关系:K3>K2,推出Ag+容易结合NH3生成Ag(NH3),AgCl电离出Ag+和Cl-,Ag+结合氨水中的NH3生成Ag(NH3),因此AgCl可溶于氨水,故A正确;
B.根据平衡常数大小关系:K3>K2,说明反应③比反应②容易发生,因此银氨溶液中加入少量氯化钠没有白色沉淀,故B错误;
C.根据平衡常数大小关系:K1>K3,反应①容易发生,银氨溶液中加入盐酸,NH3与H+容易反应,生成NH,使反应③向逆反应方向进行,然后Ag+与Cl-结合成AgCl,有白色沉淀产生,故C错误;
D.银氨溶液显弱碱性,酸性条件下会使反应③向逆反应方向进行,因此银氨溶液不可以在酸性条件下稳定存在,故D错误;
答案为A。
15. 下列有关化学反应原理的说法不正确的是
A. 强酸和强碱的中和反应的活化能接近于零,所以反应速率很高
B. 电解质溶液导电的过程中,一定发生了电解质溶液的电解
C. 对于反应:,其中和反应生成2HCl(g)表示“每摩尔反应”
D. 过程的自发性既能用于判断过程的方向,也能用于确定过程发生的速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发生,说明它们已经处于活跃状态,因此活化能接近0,所以反应速率很高,A正确;
B.电解质溶液导电时,阴阳离子在两极上得失电子,所以电解质溶液导电的过程中,一定发生了电解质溶液的电解,B正确;
C.对于反应:,其中和反应生成2HCl(g)表示“每摩尔反应”,C正确;
D.过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,D错误;
故选D。
16. 25℃时,浓度均为0.1 mol·Lˉ1的溶液,其pH如表所示,下列有关说法正确的是
序号
①
②
③
④
溶液
NaCl
CH3COONH4
NaF
NaHCO3
pH
7.0
7.0
8.1
8.4
A. ①和②中溶质均未水解
B. 由③④可得出酸性强弱关系:H2CO3>HF
C. ③中:c(Na+)+c(H+)=c(Fˉ)+c(OHˉ)
D. ④中:c(HCO3ˉ)+2c(CO32ˉ)+c(H2CO3)=0.1mol·Lˉ1
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COONH4溶液中铵根离子和醋酸根离子均能水解,二者的水解程度相同,所以溶液的pH=7,故A错误;
B.酸性越强,其盐的水解程度越小,盐的pH越小,已知NaF溶液的pH小于碳酸氢钠的pH,所以HF的酸性大于H2CO3,故B错误;
C.NaF溶液中存在四种离子,溶液中的电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),故C正确;
D.NaHCO3溶液中C元素的存在形式为HCO3-、CO32-、H2CO3,已知NaHCO3的浓度为0.1mol/L,则c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 mol•L-1,故D错误。
故选C。
17. 下列说法正确的是
A. 常温下,某难溶物的为
B. 增大醋酸溶液的浓度,溶液中减小的原因是水的离子积减小
C. 反应在常温下不能自发进行,说明该反应的
D. 反应;达到平衡后,降低温度,v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,某物质的Ksp=1.8×106,推出该物质不是难溶物,而是易溶物,故A错误;
B.水的离子积只受温度的影响,增大醋酸浓度,温度不变,水的离子积不变,c(H+)增大,根据c(OH-)=,c(OH-)减小,故B错误;
C.根据ΔG=ΔH-TΔS,该反应为熵增,即ΔS>0,该反应常温下不能自发进行,即ΔG>0,从而推出ΔH>0,故C正确;
D.降低温度,正逆反应速率均降低,合成氨为放热反应,根据勒夏特列原理,降低温度,平衡向正反应方向进行,故D错误;
答案为C。
18. 已知:25℃时,,。下列说法正确的是
A. 25℃时,在的悬浊液中加入少量的固体,增大
B. 25℃时,饱和溶液与饱和溶液相比,前者的大
C. 25℃时,在悬浊液中加入NaF溶液后,不可能转化为
D. 25℃时,固体在氨水中的比在溶液中的小
【答案】A
【解析】
【详解】A.25℃时,在的悬浊液中加入少量的固体,溶于溶液,所以增大,故A正确;
B.25℃时,、结构相似,的溶度积小于,饱和溶液与饱和溶液相比,后者的大,故B错误;
C.25℃时,在悬浊液中加入NaF溶液后,增大F-的浓度,使,能转化为,故C错误;
D.只与温度有关,25℃时, 固体在氨水中的和在溶液中的相等,故D错误;
选A。
19. 下列依据和结论对应正确的是
依据
结论
A
一般来说,能层越高,电子的能量越高
电子按3p→3d→4s的顺序填充
B
Si、P、S的最外层电子数依次增多
Si、P、S的第一电离能依次增大
C
是直线型分子,与组成相似
也是直线型分子
D
冰晶体中水分子间存氢键,氢键具有方向性和饱和性
冰晶体中,水分子不能紧密堆积
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.3d能级能量高于4s,故A错误 ;
B.P的最外层为半满稳定结构,其第一电离能大于S,故B错误;
C.中心S原子的价层电子对数为3,含一对孤对电子,分子构型为V形,故C错误;
D.冰晶体中水分子间存在氢键,氢键是1个水分子中的O原子与另一水分子中的H原子之间形成,具有方向性和饱和性,因氢键的存在使得水分子间的间距变大,不能紧密堆积,故D正确;
故选:D。
20. 据文献报道,用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法,其反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应过程中所发生的反应均为氧化还原反应
B. 、均为该反应的催化剂
C. 的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
D. 能降低反应过程中的活化能
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可看出,该反应原理涉及反应:①2HCl + [PdCl2O2]2- = H2O2 + [PdCl4]2- 、②[PdCl4]2- + H2 = 2HCl + 2Cl- + Pd 、③Pd + O2 +2Cl- = [PdCl2O2]2- 。
【详解】A.据分析,反应过程中①所发生的反应为非氧化还原反应,A错误;
B.据分析,是反应的中间产物,为该反应的催化剂,B错误;
C.的过程中,Pd-Cl极性键断裂、H-H非极性键断裂,形成H-Cl极性键,没有非极性键的形成,C错误;
D.参与反应过程后,H2与O2合成H2O2能耗降低,则其能降低反应过程中的活化能,D正确;
故选D。
第11卷 非选择题
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21. 铁(Fe)、镓(Ga)、锰(Mn)、砷(As)及其化合物应用广泛。
请回答:
(1)上述四种元素中,处在元素周期表p区的元素是___________(用相应元素符号填写)
(2)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。
①写出基态Ga原子的核外电子排布式___________。
②GaAs是通过___________结合的晶体。
(3)金属镓(Ga)其卤化物的熔点如下表:
熔点/℃
>1000
77.75
122.3
熔点比熔点高很多的原因是___________。
(4)分子的立体构型为___________,其中As的杂化轨道类型为___________。
(5)Mn与Fe两元素的部分电离能如下表所示,比较两元素的和可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。原因是___________
元素
Mn
Fe
717
759
1509
1561
3248
2957
【答案】(1)Ga和As
(2) ①. ②. 共价键
(3)离子晶体,是分子晶体;离子键强于分子间作用力
(4) ①. 三角锥形 ②.
(5)的价层电子排布为,3d轨道为半充满,比较稳定。
【解析】
【小问1详解】
铁(Fe)、锰(Mn) 处在元素周期表d区,镓(Ga)、砷(As) 处在元素周期表p区,答案为Ga和As;
【小问2详解】
①镓是31号元素,核外有31个电子,基态镓(Ga)原子的电子排布式为;
②GaAs的熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体;
【小问3详解】
是离子晶体,是分子晶体;离子键强于分子间作用力,故熔点比熔点高很多;
【小问4详解】
AsCl3分子中As原子孤电子对数==1,价层电子对数=3+1=4,形成4条新的杂化轨道,采用了sp3杂化,含有一对孤对电子,占据一条杂化轨道,则其分子的空间构型为三角锥形;答案为三角锥形;sp3;
【小问5详解】
的价层电子排布为,3d轨道为半充满,比较稳定,故气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难。
22. 化合物X由三种元素组成,某研究性学习小组设计并完成如下实验:
请回答:
(1)气体1的VSEPR模型名称为___________;气体2的电子式为___________
(2)反应①的化学方程式为___________。
(3)气体1与甲醛(HCHO)在一定条件下可生成乌洛托品( ),该反应的化学方程式是___________(乌洛托品可以用分子式表示)。
(4)足量的气体1和气体2通入饱和食盐水中发生的化学反应方程式为___________
(5)设计实验分别检验气体1和气体2___________
【答案】(1) ①. 四面体 ②.
(2)
(3) (或)
(4)
(5)用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体1,若变蓝,说明产生的气体1为;将产生的气体2通入澄清石灰水中变浑浊,(通入品红溶液中不褪色),说明是
【解析】
【分析】气体4是红棕色气体,可推测气体4为NO2,气体3为NO,气体1为NH3,说明化合物X含有N元素,固体1在高温下可以分解成固体2和气体2,则固体1应该是CaCO3,固体2是CaO,气体2是CO2,表明化合物还含有Ca元素和C元素。根据气体1 NH3有3.4g,可知n(N)=,m(N)=0.2×14=2.8 g,固体2 CaO有5.6 g,则n(Ca)=,m(Ca) =0.1×40=4 g,根据质量守恒可得m(C)=8﹣2.8﹣4=1.2 g,则n(C)=,n(Ca)∶ n(C)∶n(N)=0.1∶0.1∶0.2=1∶1∶2,化合物X为CaCN2。
【小问1详解】
气体1即NH3中N原子成3个σ健,有一对未成键的孤对电子。杂化轨道数为4,采取sp3型杂化,VSEPR模型为四面体性;CO2的电子式为:;
【小问2详解】
反应①是CaCN2和水反应生成CaCO3和NH3,其化学方程式为:;
【小问3详解】
气体1即NH3与甲醛(HCHO)在一定条件下生成乌洛托品,其化学方程式为:;
【小问4详解】
足量的气体1 NH3和气体2 CO2通入饱和食盐水,生成的NaHCO3在该溶液中难溶,因此发生的化学反应方程式应为:
【小问5详解】
利用NH3能使用湿润的红色石蕊试纸变蓝, CO2通入澄清石灰水中变浑浊,(通入品红溶液中不褪色),以此来检验气体1和气体2 ,具体操作为:用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体1,若变蓝,说明产生的气体1为NH3;将产生的气体2通入澄清石灰水中变浑浊,(通入品红溶液中不褪色),说明是CO2。
23. 利用转化为有以下两种途径:
反应Ⅰ:直接氯化法:
反应Ⅱ:加碳氯化法:
在1000℃时上述两个反应的平衡常数分别为:,请回答:
(1)反应的___________;
(2)反应Ⅰ难以直接发生,原因是___________;
(3)在,将、C、以物质的量比1:2.2:2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应的平衡常数________
②图中显示,在200℃平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是___________。
(4)反应在沸腾炉中进行,由钛精矿(主要成分为)制备(含、、、杂质)。有关物质的信息如下:
化合物
沸点/℃
58
136
181(升华)
316
1412
熔点/℃
-69
-25
493
304
714
在中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶
①碳氯化是一个“气-固-固”反应,有利于TiO2-C “固—固”接触的措施是___________
②下列说法不正确的是___________
A.制备时要保持无水环境
B.氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗混合液,则滤渣中含有、、
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量,反应过程中需保持炭过量
③粗经两步蒸馏得纯。示意图如下:物质a是___________,应控制在___________。
【答案】(1)
(2)反应Ⅰ中,熵变不明显,反应难能自发进行
(3) ①. ②. 为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高效益
(4) ①. 将固体粉碎混合,从沸腾炉底部鼓入,固体从顶部加入,使固体粉末“沸腾” ②. D ③. ④. 高于136℃,低于181℃
【解析】
【小问1详解】
依据盖斯定律,反应Ⅱ-反应Ⅰ得出目标反应方程式,ΔH=ΔH2-ΔH1 =[(-51)-(+172)] kJ/mol=-223kJ/mol;故答案为-223kJ/mol;
【小问2详解】
反应Ⅰ的ΔH>0,根据反应方程式,反应前后气体系数之和相等,熵变不明显,依据ΔG=ΔH-TΔS,推出该反应难能自发进行;故答案为反应Ⅰ中ΔH>0,熵变不明显,反应难能自发进行;
【小问3详解】
①根据图像可知,1400℃时,CO的组成比例为0.6,TiCl4的组成比例为0.35,CO2的组成比例为0.05,该反应的平衡常数Kp(1400℃)=Pa=7.2×105Pa,故答案为7.2×105;
②实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等,以达到最佳效应,实验反应温度高于200℃,就是为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的TiCl4产品;故答案为为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的TiCl4产品,提高效益;
【小问4详解】
①固体颗粒越小,比表面积越大,反应接触面积越大,反应速率越快;有利于TiO2-C“固-固”的措施是将固体粉碎混合,从沸腾炉底部鼓入Cl2,固体从顶部加入,使固体粉末“沸腾”;故答案为将固体粉碎混合,从沸腾炉底部鼓入Cl2,固体从顶部加入,使固体粉末“沸腾”;
②A.TiCl4易发生水解转化成TiO2·xH2O,因此制备时要保持无水环境,故A说法正确;
B.根据表中数据,SiCl4、TiCl4为液体,其余为固体,SiCl4与TiCl4互溶,AlCl3、FeCl3微溶于TiCl4,MgCl2难溶于TiCl4,过滤后,滤液为粗TiCl4混合液,滤渣为MgCl2、AlCl3、FeCl3,故B说法正确;
C.氯化时,发生TiO2+2Cl2=TiCl4+O2,该反应为吸热反应,该反应进行程度较小,加入炭,炭与氧气反应,放出大量的热,为制备TiCl4反应提供热量,根据反应Ⅱ,反应Ⅱ的ΔH<0,ΔS>0,ΔG=ΔH-TΔS<0,因此加炭也增大了制备TiCl4反应的趋势,故C说法正确;
D.炭具有还原性,如果加入过量炭,炭可能与TiO2反应生成Ti或TiC,导致产物纯度降低,故D说法错误;
答案为D;
③根据上述分析,粗TiCl4中含有SiCl4,以及少量AlCl3、FeCl3,根据表中数据,SiCl4沸点最低,先蒸馏出去,因此物质a为SiCl4,进入塔二的有TiCl4和少量AlCl3、FeCl3,得到纯TiCl4,需要控制温度为136℃~181℃;故答案为SiCl4;高于136℃,低于181℃。
24. 回答下列问题:
(1)某温度时,测得的溶液浓度是。该温度下水的离子积常数___________。
(2)已知25℃时二元酸的,。向的溶液通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至,则的电离度约为___________。
(3)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知。下列说法正确的是___________
A. NaOH与盐酸恰好完全反应时,
B. 选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C. 选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D. 时,
(4)铁炭混合物在水溶液中可以形成许多微电池。将含有的酸性废水通过铁炭混合物在微电池正极上转化为,其电极反应式为___________
(5)研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。
①25℃时,在10~30min内,R的分解平均速率为___________。
②从哪两条曲线的对比中能说明R的分解平均速率随温度升高而增大___________。
【答案】(1)
(2)0.013% (3)ABD
(4)
(5) ①. ②. 对比30℃和25℃曲线
【解析】
【小问1详解】
0.005mol/L Ba(OH)2溶液中c(OH—)=0.01mol/L, pH=11的Ba(OH)2溶液中 c(H+)=10—11mol/L,Kw=c(OH—)×c(H+)=10—11 ×0.01=1×10—13;
【小问2详解】
溶液中c(H+)=10—3mol/L,H2A电离程度较小,则该溶液中 c(H2A)0.1mol/L,Ka1===1.3×10—7,c(HA—)=1.3×10—5mol/L,H2A的电离度=0.013%;
【小问3详解】
A.NaOH溶液与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,故A正确;
B.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,故B正确;
C.由图可知,甲基橙的变色范围在pH突变范围之外,误差比甲基红大,故C错误;
D.当V(NaOH))=30.00mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且混合溶液中 c(NaOH)==0.0200mol/L,即溶液中c(OH—)=0.0200 mol/L,则c(H+)==5×10—13mol/L,pH=—lgc(H+)=13-1g5≈12.3,故D正确;
故本题选ABD;
【小问4详解】
Cr3+,Cr化合价降低得电子,结合题目为酸性环境,故电极反应式为+6e—+14H+=2Cr3++7H2O;
【小问5详解】
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