江苏省南京市某校2024-2025学年高二上学期9月阶段考试 化学试题
展开一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学与社会、生活、环境密切相关。下列叙述不正确的是
A.同压下,等质量的液态水和水蒸气,水蒸气的能量高
B.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
C.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D.化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能
2. 向CuSO4溶液中通入H2S,发生反应:CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4。下列有关说法正确的是
A. H2S的电子式为
B. Cu是d区过渡金属元素
C. Cu2+的基态核外电子排布式为[Ar]3d10
D. 基态O原子核外电子轨道表示式为
3.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A.用图甲所示装置验证氨气溶于水呈碱性
B.用图乙所示装置制取CO2
C.用图丙所示装置验证镁片与稀盐酸反应放热
D.用图丁所示装置丁验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
4. 2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料,常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Si)>r(S)>r(Se) B. 电负性:χ(Se)>χ(S)>χ(Si)
C. 第一电离能:I1(P)>I1(S)>I1(Si) D. 氢化物的稳定性:H2Se>H2S>PH3
第三周期元素的单质及其化合物有重要用途。如在熔融状态下可用金属钠制备金属钾:上可制备多种镁产品:铝―空气电池具有较高的比能量,在碱性电解液中总反应。高纯硅广泛用于信息技术领域,高温条件下,将粗硅转化为三氯硅烷(),再经氢气还原得到高纯硅。硫有多种单质,如斜方硫(燃烧热为)、单斜硫等。可除去废水中Hg2+等重金属离子,水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。完成下面5-7小题
5.下列说法不正确的是
A.斜方硫和单斜硫互为同素异形体B.1ml中含有4mlσ键
C.的空间构型为V形 D.可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
6.下列化学反应表示不正确的是
A.向溶液中加入小粒金属钠:
B.斜方硫燃烧:
C.铝―空气电池(碱性电解液)放电时的负极反应式:
D.水溶液在空气中会缓慢氧化生成:
7.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.熔融能电解,可用作冶炼镁的原料
B.具有还原性,可除去废水中的
C.钠的金属活泼性比钾大,可用于冶炼金属钾
D.熔点高、硬度大,可用于制造光导纤维
8.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
该电池在高温下进行效率更高
B.电子的移动方向由 b经外电路到a
C.若该电池中有0.2 ml O2参加反应,则有0.8mlH⁺向b迁移
D.b电极发生的反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
9. 用活性炭与NO2反应:为2C(s)+2NO2(g) ⇌2CO2(g)+N2(g) 来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是
A. 增加活性炭质量,正反应速率加快
B. 该反应平衡常数的表达式为
C. 该反应中消耗1mlNO2,转移电子的数目为
D. 该反应到达平衡后,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
10.甲硫醇是合成染料和农药的原料,可通过甲醇与H2S反应得到,热化学方程式为H2S(g)+CH3OH(l)===CH3SH(l)+H2O(l) ΔH=-21 kJ/ml。硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化反应过程如图所示。下列说法中不正确的是
A.过程①和②均吸收能量
B.过程④形成了O—H和C—S
C.E(H—S)+E(C—O)>E(C—S)+E(H—O)(E表示键能)
D.适当降温加压可提高甲醇的平衡转化率
11.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
常温下,将FeSO4溶液与NH4HCO3溶液混合,可制得FeCO3,混合过程中有气体产生,已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,
Ksp(FeCO3)=3.13×10-11。下列说法不正确的是
A. 向100 mL pH=10氨水中通入少量CO2,反应后溶液中存在:c(CO32-)>c(HCO3-)
B. 0.1 ml·L-1 NH4HCO3溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)+c(NH3·H2O)
C. 生成FeCO3的离子方程式为Fe2++2HCO3— =FeCO3↓+CO2↑+H2O
D. 生成FeCO3沉淀后的上层清液中:c(Fe2+)·c(CO32—)=Ksp(FeCO3)
13. 催化加氢制甲醇中发生的反应有:
i.
ii.
iii.
将和按通入密闭容器中发生反应,测得不同压强下的平衡转化率以及相同压强下选择性[选择性为]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.的选择性曲线为b
B.反应i的平衡常数:K(200℃)<K(350℃)
C.由大到小的顺序为P1<P2<P3
D.三条曲线接近重合的原因是随温度升高反应ii占主导造成的
二、非选择题:共4题,共61分。
14(12分)氧化铬()主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等。工业上以铬铁矿[主要成份:(亚铬酸亚铁),还含有等杂质]为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
(1)基态的核外电子排布式为 ▲ 。
(2)“高温氧化”过程中转化为的化学方程式为 ▲ 。
(3)“操作1”是将固体冷却、研磨,再加水浸取,其中研磨的目的是 ▲ 。
(4)为获得纯净,需判断是否洗涤干净。该操作是 ▲ 。
(5)现用FeS模拟工业上处理含铬废水()(浓度),处理后所得滤渣主要成分为FeOOH,,FeS。(已知:S元素被氧化为可溶性硫酸盐)。将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,将干燥后的固体在空气中加热,测得固体质量随温度的变化如右图所示。
说明:780℃以上的残留固体为Fe2O3、的混合物。
A→B固体质量增加的原因是 ▲ 。
15.(19分)钛酸钡()是制备电子陶瓷材料的基础原料。
(1)实验室模拟制备钛酸钡的过程如下:
已知:能水解生成,能进一步水解生成;能与浓硫酸反应生成。草酸氧钛钡晶体的化学式为。
①写出基态Ti原子的价电子排布式: ▲
②Ti(IV)的存在形式(相对含量分数)与溶液pH的关系如图所示。“沉钛”时,需加入氨水调节溶液的pH在2~3之间,理由是 ▲ 。
③由草酸氧钛钡晶体(相对分子质量为449)煅烧制得钛酸钡分为三个阶段。现称取44.9g草酸氧钛钡晶体进行热重分析,测得残留固体质量与温度的变化关系如图所示。C点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物,则阶段II发生反应的化学方程式为 ▲ 。
(2)利用将浅紫色氧化为无色Ti(IV)的反应可用于测定钛酸钡的纯度。
①请补充完整实验方案:称量2.33g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应(Al将转化为); ▲ ; 洗涤滤渣2~3次, ▲ , ▲ ; 将待测钛液转移到100mL容量瓶中后定容,取20.00mL待测钛液于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加2~3滴 ▲ ; 用 ▲ 滴定, 当滴入最后半滴标准液时, ▲ ,记录消耗标准液的体积, ▲ ,平均消耗标准液19.50mL。(实验时必须使用的试剂有:稀硫酸、溶液、KSCN溶液)
②计算钛酸钡样品的纯度(写出计算过程) ▲ 。
16.(11分)草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元中强酸,在水中它的存在形态有H2C2O4、HC2O4—、C2O42—,各形态的分布系数(浓度分数)α随溶液pH变化的关系如图所示:
(1)图中曲线1表示 ▲ 的分布系数变化。
(2)现有物质的量浓度均为0.1ml/L的下列溶液:
a. Na2C2O4 b. NaHC2O4 c. H2C2O4 d. (NH4)2C2O4 e. NH4HC2O4
已知NaHC2O4溶液显酸性。
①NH4HC2O4显 ▲ 性(填“酸”、“碱”或“中”)
②Na2C2O4溶液中, ▲ 2 (填“>”、“=”、“<”), 原因是 ▲ (用离子方程式表示)。
③常温下,向10 mL 0. 1 ml/L H2C2O4溶液中滴加0.1 ml/L NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,当溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)时,溶液显 ▲ 性(填“酸”、“碱”或“中”),
且V(NaOH)▲ 10 mL(填“>”、“=”或“<”)。
④五种溶液中c(H2C2O4)由大到小排列的顺序是 ▲ (填字母)。
17.(19分)氢能是应用前景广阔的新能源。
⑴制氢。我国化学家模拟主反应重整制H2,研究在Pt-Ni合金和Sn-Ni合金催化下。甲烷逐级脱氢的反应。不同催化剂的甲烷脱氢反应历程与相对能量关系如图所示
(*表示吸附在催化剂表面的物质,吸附过程产生的能量称为吸附能)。
①使用Sn-Ni合金作为催化剂的历程中最大能垒E正= ▲ eV;
②脱氢反应阶段选择Pt-Ni合金作为催化剂效果更好,理由是 ▲ 。
⑵储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢;部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢,其反应机理的部分过程如图所示。
①请在答题纸相应位置画出中间体X的结构 ▲ 。
②研究发现,使用Ru系催化剂时,N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤,实际工业生产时,将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,
其原因是 ▲ 。
⑶释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解,从物质转化和能量利用的角度分析,MgH2水解释氢方法的优点有 ▲ 。
⑷储氢物质的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气,将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管,研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。
①如图-2所示,温度高于350℃时,NO转化率下降,推测原因是 ▲ 。
②实验证明,烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO42—覆盖在生成的Ce3+表面,阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强
请结合图示机理,说明抗硫能力增强的原因 ▲ 。
高二上9月阶段性检测 化学学科
CACCB DACCC BBD
(12分)
(1)[Ar]3d3(2分)
(2)4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 ===2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑(3分)
(3)增大接触面积,提高浸出率(2分)
(4)取最后一次洗涤液少量于试管中,加入BaCl2溶液,若不产生沉淀,则沉淀洗涤干净(3分)
(5) FeS被氧化为硫酸盐(2分)
(19分)
(2分)
pH在2~3之间时,Ti(IV)主要以[TiO(C2O4)2]2-的形式存在,可直接与Ba2+反应,有利于草酸氧钛钡晶体的生成 (3分)
BaTiO(C2O4)2BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑(3分)
过滤, 将洗涤液与原滤液合并, 向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化 ; KSCN溶液, 用溶液滴定, 溶液由浅紫色变成红色,且半分钟内红色不褪去
重复滴定实验操作3次 (7分)
97.5%(4分)
根据Ti3++Fe3+→Ti(Ⅳ)+Fe2+可知,钛酸钡样品中Ti的物质的量是5×0.0195L×0.1ml/L=0.00975ml,钛酸钡的质量是0.00975ml×233g/ml,因此钛酸钡样品的纯度为×100%=97.5%,故答案为:97.5%。
16(11分)
H2C2O4 (2分) 酸 (1分) > (1分)
C2O42-+H2O⇌HC2O4-+OH- (3分)
中 (1分) > (1分) c > e > b > d > a (2分)
17.(19分)⑴①3.809(3分)
②使用Pt-Ni合金作催化剂时,反应历程中的活化能都较小,反应速率较快,催化效果更好(2分)
⑵① (3分)
②提高N2在合成气中比例,增大N2在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率;
利于提高H2的转化率,同时提高储氢率(3分)
⑶等量的MgH2水解比热分解产生的氢气多;同时不需要消耗大量热能(2分)
⑷①温度升高,催化剂的活性下降;NH3和O2反应生成NO,还原剂NH3的量减少(3分)
②添加CuO后,氧化生成的SO覆盖在Cu2+上,O2氧化Ce3+生成Ce4+,恢复催化能力(3分)
选项
探究方案
探究目的
A
向2ml浓度均为0.1ml/L的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1ml/L Na2CO3溶液,振荡,产生白色沉淀
溶度积常数:CaCO3 > BaCO3
B
向K2CrO4溶液中缓慢滴加少量浓硫酸,观察溶液颜色的变化
证明溶液中存在平衡:Cr2O eq \\al(2-,7) (橙)+H2O⇌2CrO eq \\al(2-,4) (黄)+2H+
C
向盛有2mL 0.1ml/L FeBr2溶液的试管中滴加足量氯水,充分反应后滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
比较与的还原性
D
常温下,分别测定浓度均为0.1ml/LNaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大
酸性:HF
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