福建省莆田市城厢区2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(含答案)
展开化学选必Ⅰ化学反应原理
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 O-16 Na-23 I-127
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1.化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
B.在铁制品上镀铜时,铁制品与电源负极相连,该电极发生氧化反应
C.在去除锅炉水垢中的CaSO4时,通常先用碳酸钠溶液浸泡,再用酸去除
D.用氯气和氢氧化钠制取消毒液,运用了盐类水解的原理
2.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法不正确的是
A.可以用酚酞代替指示剂
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.可用量筒量取25.00mL NaOH待测液置于锥形瓶中
3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将含0.1ml FeCl3的溶液滴入煮沸的蒸馏水中,制得的Fe(OH)3胶体粒子数目小于0.1NA
B.0.1ml/L AlCl3溶液中含有Al3+数目小于0.1NA
C.向1L 0.1ml/L CH3COOH溶液通氨气至中性,NH4+离子数为0.1NA
D.常温下,1L pH=10的Na2CO3溶液中水电离出的OH-数目为NA×10-10
4.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2 ⇌O2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。下列结论错误的是
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=
B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
5.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
6.下列实验能达到实验目的的是
A.制取B.测定溶液的浓度
C.记录滴定终点读数为12.20mLD.检验溶液是否变质
7.甲烷和水蒸气催化制氢是未来解决能源危机的理想方法之一,其主要反应为:
i.
ii.
一定温度下,往刚性密闭容器中充入甲烷和水蒸气,发生催化反应。下列说法正确的是
A.反应i在任意条件下都可以自发
B.降低温度,反应ii的正反应速率升高、逆反应速率降低
C.选择合适的催化剂能提高CH4的平衡转化率
D.达到平衡状态后,升高温度,的值变大
8.我国科学家经过研究发明了以下装置从海水中提取锂单质,其工作原理如图所示。该装置运行期间电极Ⅱ上产生O2和气体X。下列说法错误的是
A.该装置实现了“太阳能→电能→化学能”的转化
B.电极Ⅰ连接太阳能电池的负极
C.工作时,电极Ⅱ附近溶液的pH增大
D.实验室检验气体X可用湿润的淀粉-KI试纸
9.某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示,下列说法错误的是
A.属于中间产物
B.状态②到状态③的过程中N元素被氧化
C.状态③到状态④的过程中有O—H键的形成
D.该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2 = 6H2O+3N2
10.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A.进程Ⅰ是吸热反应B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>ⅡD.进程Ⅳ中,Z不是反应的催化剂
11.电流滴定法(电压10-100 mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,注:该装置仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度。已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。下列说法正确的是
A.a为滴定终点
B.ab段电流减小是因为离子浓度降低
C.还需要加淀粉溶液作指示剂
D.若碘液中含有38.1 g的I2,Na2S2O3溶液的浓度为0.5ml/L
12.菱苦土(主要成分为MgO)制备碱式碳酸镁的物质转化过程如下:
下列说法不正确的是
A.反应①②③均为非氧化还原反应 B.反应②过程中水解程度增大
C.反应③加热的目的是促进水解D.反应②③均可能产生
13.下列实验操作、现象和所得出的结论均正确的是
14.一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.整个滴定过程中,反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:2MnO4—+5C2O42—+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O
15.25℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-) = 0.1ml/L,1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和1gc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离平衡常数,下列说法正确的是
A.P点时,c(CH3COOH)>c(CH3COO-)> c(OH-)>c(H+)
B.O点时,pH= -lg Ka
C.25℃时,Ka(CH3COOH)的数量级为10—5
D.pH由7到14的变化过程中, CH3COO- 的水解程度始终增大
16.某温度下,AgCl和Ag2CrO4(砖红色沉淀)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=10—7.9
D.用AgNO3标准溶液滴定未知浓度NaCl溶液时可以用K2CrO4作指示剂
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(4个小题,共52分)
17.(12分)水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡都与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
(1)25℃时,FeCl3溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示),把FeCl3溶液蒸干并灼烧得到的固体产物是 (填化学式)。
(2) 25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10—5,H2SO3的Ka1 =1.3×10—2 Ka2=6.2×10—8。(NH4)2SO3溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性;若氨水的浓度为2ml/L,将SO2通入该氨水中,当pH=7时,溶液中的 。
(3) 在25℃下,将a ml/L的氨水与0.01ml/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显 (填“酸”、“碱”或“中”)性,NH3·H2O的电离平衡常数Kb= (用含a的代数式表示) 。
18.(12分)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步得到Na2CO3和NH4Cl两种产品,并测定产品中碳酸氢钠的含量。回答下列问题:
Ⅰ.NaHCO3的制备
实验流程及实验装置图如下:
(1)a导管末端多孔球泡的作用是 。
(2)b中通入的气体是 (写名称)。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定
i.称取产品2.96 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;
ii.移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中,用0.1000 ml·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积变化关系如图所示(混合后溶液体积变化忽略不计)。
(4)产品中NaHCO3的质量分数为 (保留3位有效数字)。
(5)若分别用酚酞、甲基橙作指示剂,到达第二滴定终点时的现象是 。第一滴定终点时,某同学仰视读数,其他操作均正确,则NaHCO3的质量分数的计算结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
19.(14分)以钛白渣(主要成分为FeSO4,含Mg、Ti等元素)为原料,生产氧化铁黄(α-FeOOH)的工艺流程如下:
已知:I.钛白渣溶于稀硫酸后,主要金属阳离子为Fe2+、Mg2+、 TiO2+
II.25℃,Ksp(MgF2)=5.22×10-11;偏钛酸(H2TiO3)难溶于水
回答下列问题:
(1)“溶解”过程,可加快反应速率的措施有 (任写一项)。
(2)“除镁钛”时,TiO2+完全水解生成偏钛酸的离子方程式为 ,根据平衡移动原理分析加入适量铁粉可促进生成偏钛酸的原因是 。
(3)“除镁钛”后,滤液①中c(Mg2+)=5.80×10-6 ml/L,此时c(F-)= 。
(4)“酸化、氧化”时,主要反应离子方程式为 。
(5)“酸化、氧化”后,检验溶液中Fe2+已被完全氧化的最佳试剂为 。
A.KSCN溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液和新制氯水
(6)“浆化”前,将溶液加热至85℃以去除过量氯酸钠,反应如下:(未配平),氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
20.(14分) NO在医药化工行业有着十分重要的应用。
Ⅰ.工业上主要采用氨催化氧化法生产NO:
主反应: △H1
副反应: △H2=-1265 kJ·ml-1
(1) △H = +180kJ·ml-1,则△H1= 。
(2)在不同的氨初始含量下,催化剂表面的反应速率与温度的关系如图。
由图知,生产NO的最佳条件为___________。
A.氨含量20%、反应温度650℃ B.氨含量40%、反应温度750℃
C.氨含量80%、反应温度1150℃ D.氨含量20%、反应温度750℃
(3)在一定的氨初始含量下,温度升高一段时间后,体系中减小,可能的原因是 。
Ⅱ.NO是空气污染物之一,以硫酸钠溶液为电解质,泡沫Cu为阴极,利用电化学装置实现NO的消除,阴极反应的模拟能量变化如图。
(4)从反应速率角度推断NO最终还原产物主要为 ,阴极的主要电极反应式为 。
Ⅲ.用NO生产亚硝酰氯,反应如下: △H<0
提高NO平衡转化率可采取的措施是 。
A.降低温度 B.增大NO的浓度 C.增大压强 D.加入合适的催化剂
(6)一定温度下,在恒容密闭容器中,NO(g)和Cl2(g)按物质的量之比为2∶1进行反应,体系初始总压为 p0 ,NO的平衡转化率为α,则平衡常数Kp= (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,用含p0、α代数式表示)。
化学参考答案
1-5 CDACB 6-10 ADCDD 11-15.DBACC 16.D
(每空2分)
17.(1)
(2) 碱 0.62 (3) 中
18.(1)增大气体和液体的接触面积,提高吸收效率
(2)氨气 (3)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(4)28.4% (5) 滴入最后半滴盐酸标准溶液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟不变色 偏小
19.(1)适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度、粉碎固体增大接触面积、搅拌
(2) TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+ 消耗H+,使TiO2+水解平衡正向移动,促进生成偏钛酸沉淀 (3)3.00×10-3 ml/L (4)
(5)B (6)1:2
20.(1)-905 kJ·ml-1 (2)B
(3)升高温度,催化剂对主反应选择性降低(或催化剂对主反应活性降低,或对副反应活性提高);升高温度,主反应逆向移动程度更大
(4) (或)
(5)AC (6)
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O
不能大量共存,因发生反应:
B
H+、K+、S2O32-、SO42-
不能大量共存,因发生反应:
C
Na+、Fe2+、H+、NO
能大量共存,粒子间不反应
D
Al3+、Na+、K+、HCO
能大量共存,粒子间不反应
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
有白色沉淀生成,溶液红色变浅
证明纯碱溶液呈碱性是由CO32-水解引起的
B
室温下,用pH试纸测定浓度均为0.1ml/L的NaClO溶液、CH3COONa溶液pH
NaClO溶液的pH较大
酸性:HClO<CH3COOH
C
向1mL 0.1ml/L NaOH溶液中滴入2滴0.1ml/L MgCl2溶液,再滴入2滴0.1ml/L CuSO4溶液
沉淀颜色变化:白色—蓝色
Ksp:Cu(OH)2<Mg(OH)2
D
分别向两支试管中加入同浓度、同体积的草酸溶液,再分别加入同体积、不同浓度的酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色时间不同
浓度不同反应速率不同
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