
?重慶南開(kāi)中學(xué)高2024級(jí)高二(下)開(kāi)學(xué)考試化學(xué)
第Ⅰ卷(單選題)
本卷共14題,每題3分。共42分,下列各題四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,請(qǐng)選出,不選、多選或錯(cuò)選不給分。
1. 下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是
A
B
C
D
鋰離子電池
硅太陽(yáng)能電池
電飯煲
風(fēng)力發(fā)電器
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.鋰離子電池為原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A符合題意;
B.硅太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,B項(xiàng)不符合題意;
C.電飯煲是將電能轉(zhuǎn)化為熱能,C項(xiàng)不符合題意;
D.風(fēng)力發(fā)電器是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,D項(xiàng)不符合題意。
故答案為:A。
2. 巴西奧運(yùn)會(huì)期間,工作人員誤將“84”消毒液與雙氧水兩種消毒劑混用,發(fā)生反應(yīng):,導(dǎo)致游泳池藻類(lèi)快速生長(zhǎng),池水變綠。下列敘述正確的是
A. 次氯酸鈉的電離方程式為 B. 的空間填充模型為
C. 可表示,也可表示 D. 過(guò)氧化氫的電子式為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.次氯酸鈉為強(qiáng)電解質(zhì),電離方程式為,故A錯(cuò)誤;
B.分子的空間構(gòu)型為折線(xiàn)(或V)形,故B錯(cuò)誤;
C.表示氯離子,故可表示,也可表示,故C正確;
D.過(guò)氧化氫共價(jià)化合物,其電子式為,故D錯(cuò)誤;
故選C。
3. 下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)說(shuō)法不正確的是
A. 工業(yè)上用電解熔融氧化物的方法制金屬鎂和鋁
B. 氯堿工業(yè)中使用陽(yáng)離子交換膜防止副反應(yīng)的發(fā)生
C. 鋼鐵防腐蝕可用化學(xué)方法在其表面進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理
D. 工業(yè)制備硫酸時(shí)在吸收塔中使用濃硫酸吸收三氧化硫
【答案】A
【解析】
【詳解】A.工業(yè)上用電解熔融制金屬鎂:,A錯(cuò)誤;
B.氯堿工業(yè)中使用陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò),不允許陰離子和氣體通過(guò))可以防止陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉和陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣發(fā)生副反應(yīng):2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,B正確;
C.用化學(xué)方法在鋼鐵部件表面進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理是一種普遍采用的金屬防護(hù)方法,C正確;
D.工業(yè)制備硫酸時(shí)在吸收塔中使用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫,防止形成酸霧,D正確;
故選A。
4. 砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作太陽(yáng)能電池。是合成GaAs的原料之一,其中Ga與Al同族,As與N同族。下列敘述正確的是
A. 電負(fù)性: B. 中含有鍵
C. 分子為平面三角形 D. 基態(tài)Ga和As原子的未成對(duì)電子數(shù)相同
【答案】B
【解析】
【詳解】A.同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng),元素的電負(fù)性變強(qiáng);同主族由上而下,金屬性增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,元素電負(fù)性減弱;電負(fù)性:,故A錯(cuò)誤;
B.中含有砷氯共價(jià)鍵,存在鍵,故B正確;
C.分子砷形成3個(gè)共價(jià)鍵、且存在1對(duì)孤電子對(duì),為sp3雜化,故為三角錐形,故C錯(cuò)誤;
D.基態(tài)Ga和As原子的價(jià)電子排布分別為4s24p1、4s34p2,未成對(duì)電子數(shù)不相同,故D錯(cuò)誤;
故選B。
5. 電池比能量高,可用于汽車(chē)、航天等領(lǐng)域。電池反應(yīng)式為:,放電時(shí),下列說(shuō)法不正確的是
A. 在負(fù)極失去電子 B. 在正極發(fā)生還原反應(yīng)
C. 陽(yáng)離子由正極移向負(fù)極 D. 電極不能直接與水溶液接觸
【答案】C
【解析】
【詳解】A.放電時(shí),鋰失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),為負(fù)極,A正確;
B. O2 得到電子,在正極發(fā)生還原反應(yīng),B正確;
C.原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),C錯(cuò)誤;
D.Li與水發(fā)生反應(yīng),故不能直接與水溶液接觸,D正確;
故選C。
6. 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,溶于水,溶液中、和的微粒數(shù)之和小于
B. 向溶液中通入適量,當(dāng)有被氧化時(shí),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)一定等于
C. 電解精煉銅時(shí),以待精煉銅作陽(yáng)極,以純銅作陰極,當(dāng)陽(yáng)極有轉(zhuǎn)化為時(shí),電路中通過(guò)的電子數(shù)為
D. 與混合物中鍵的數(shù)目為
【答案】A
【解析】
【詳解】A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,物質(zhì)的量為0.1mol,與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng),溶液中、和的微粒數(shù)之和小于,A正確;
B.溶液中通入適量,還原性:,當(dāng)有被氧化時(shí),已有被氧化,被氧化的量未知,轉(zhuǎn)移電子總數(shù)未知,B錯(cuò)誤;
C.電解精煉銅時(shí),以待精煉銅作陽(yáng)極,以純銅作陰極,當(dāng)陽(yáng)極有轉(zhuǎn)化為時(shí),已有其他雜質(zhì)離子優(yōu)先失電子進(jìn)入溶液,電路中通過(guò)的電子數(shù)大于,C錯(cuò)誤;
D.極端假設(shè)法,設(shè)中鍵的數(shù)目為2,設(shè)28g混合物中鍵的數(shù)目為,混合物中鍵的數(shù)目大于,D錯(cuò)誤;
故選A。
7. 下列物質(zhì)制取、儲(chǔ)存和用途與鹽的水解有關(guān)的是
①實(shí)驗(yàn)室配制溶液時(shí)加入少量鐵粉
②和混合溶液可用作泡沫滅火劑
③草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用
④實(shí)驗(yàn)室盛放溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞
⑤少量的硫酸鐵溶于水能吸附水中懸浮雜質(zhì)
A. ②③④⑤ B. ①②④ C. ①②③⑤ D. ③④⑤
【答案】A
【解析】
【詳解】①實(shí)驗(yàn)室配制溶液時(shí)加入少量鐵粉,反正二價(jià)鐵離子被氧化,與鹽類(lèi)水解無(wú)關(guān);②混合溶液,互相促進(jìn)水解生成二氧化碳和氫氧化鋁沉淀,可可用作泡沫滅火劑,與鹽類(lèi)水解有關(guān);③草木灰與銨態(tài)氮肥互相促進(jìn)水解,不能混合施用,與水解有關(guān);④實(shí)驗(yàn)室盛放溶液,水解顯堿性,與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉,具有粘合性,不能用磨口玻璃塞,與鹽類(lèi)水解有關(guān);⑤少量的硫酸鐵溶于水發(fā)生水解反應(yīng),生成氫氧化鐵膠體,具有較大表面積,能吸附水中懸浮雜質(zhì),與鹽類(lèi)水解有關(guān);因此②③④⑤與鹽類(lèi)水解有關(guān);
答案選A。
8. 以反應(yīng)為例,探究影響平衡移動(dòng)的因素。取相同濃度的溶液,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析不正確的是
操作和現(xiàn)象
分析
A
觀(guān)察溶液為綠色
和同時(shí)存在
B
升高溫度,溶液變?yōu)辄S綠色
平衡正移,的濃度增大
C
加少量片,靜置,片上覆蓋紅色固體
的濃度增大
D
加幾滴溶液,靜置,上層清液為藍(lán)色
平衡逆移,的濃度減小
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl?[CuCl4]2?(黃)+4H2O ΔH>0可知,[Cu(H2O)4]2+呈現(xiàn)藍(lán)色,[CuCl4]2?呈現(xiàn)黃色,由光學(xué)知識(shí)可得黃色光+藍(lán)色光=綠色光,所以溶液為綠色,是因?yàn)閇Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2?同時(shí)存在,故A正確;
B.由[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl?[CuCl4]2?(黃)+4H2O ΔH>0可知,該反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),[CuCl4]2?的濃度增大,溶液變?yōu)辄S綠色,故B正確;
C.在CuCl2溶液中加入少量Zn片,會(huì)發(fā)生Zn置換出Cu,即Cu2++Zn=Zn2++Cu,Cu2+濃度減小,則[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2?濃度均減小,故C錯(cuò)誤;
D.由[Cu(H2O)4]2+(藍(lán))+4Cl?[CuCl4]2?(黃)+4H2O ΔH>0可知,加幾滴AgNO3溶液,Cl-與Ag+反應(yīng),即Ag++Cl-=AgCl↓,Cl-濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),[CuCl4]2?的濃度減小,[Cu(H2O)4]2+濃度增大,上層清液為藍(lán)色,故D正確;
故選C。
9. 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了鋁的“超級(jí)原子”結(jié)構(gòu)和。已知這類(lèi)“超級(jí)原子”最外層電子數(shù)之和為40時(shí)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是
A. 和互為同位素
B. “超級(jí)原子”中原子間通過(guò)離子鍵結(jié)合
C. 和都具有較強(qiáng)的還原性,容易失去電子生成陽(yáng)離子
D. 最外層電子數(shù)之和為42,與第ⅡA族元素原子的化學(xué)性質(zhì)相似
【答案】D
【解析】
【詳解】A.同位素是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互稱(chēng)為同位素,不互為同位素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.“超級(jí)原子”中Al原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.最外層電子數(shù)之和為,需要獲得1個(gè)電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.最外層電子數(shù)之和為,由于這類(lèi)“超級(jí)原子”最外層電子數(shù)之和40時(shí)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),因此該微粒需要失去2個(gè)電子才能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),說(shuō)明與IIA族元素原子的化學(xué)性質(zhì)相似,D項(xiàng)正確;
答案選D。
10. 環(huán)己烷有多種不同構(gòu)象,其中椅式、半椅式、船式、扭船式較為典型。各構(gòu)象的相對(duì)能量圖(位能)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 相同條件下船式最穩(wěn)定
B. 扭船式結(jié)構(gòu)一定條件下可自發(fā)轉(zhuǎn)化成椅式結(jié)構(gòu)
C.
D. 的燃燒熱小于
【答案】B
【解析】
【詳解】A.能量越低越穩(wěn)定,由圖象可知椅式最穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;
B.扭船式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成椅式結(jié)構(gòu)釋放能量,一定條件下可自發(fā)轉(zhuǎn)化,B正確;
C. △H=-16.3kJ/mol,反應(yīng)放熱,C錯(cuò)誤;
D.四種結(jié)構(gòu)中,椅式能量最低最穩(wěn)定,故椅式環(huán)己烷充分燃燒釋放的熱量最小,燃燒熱Y>Z,Y能形成4個(gè)共價(jià)鍵,Y為C;Z形成3個(gè)共價(jià)鍵,Z為N;
【詳解】A.CH4是正四面體結(jié)構(gòu),NH3為三角錐形,中心原子有1對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用大于成鍵電子對(duì)之間的排斥作用,故鍵角減小,故簡(jiǎn)單氫化物的鍵角:Y>Z,故A正確;
B.M為S,最外層電子排布為3s23p4,M最外層電子有4種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.該鹽中Y、Z、M均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故C正確;
D.是79號(hào)元素,第六周期稀有氣體Rn的原子序數(shù)為86,第五周期稀有氣體Xe的原子序數(shù)為54,故第79號(hào)元素位于第六周期IB族,故D正確;
故答案為B。
12. 是離子晶體,其晶胞如下圖1所示(已知氟化鈣晶胞參數(shù)為a pm,表示阿伏加德羅常數(shù)的值),難溶于水、可溶于酸。常溫下,用鹽酸調(diào)節(jié)濁液的pH,測(cè)得在不同pH條件下,體系中與(X為或)的關(guān)系如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A. 每個(gè)氟化鈣晶胞中含有的數(shù)目為4個(gè)
B. 氟化鈣的晶體密度為
C. 表示與的變化曲線(xiàn)
D. 的數(shù)量級(jí)為
【答案】C
【解析】
【分析】已知HF的,則有,即有?越大,c(F-)越大,lgc(F-)越大,-lgc(F-)越小,c(F-)越大,c(Ca2+)越小,則-lgc(Ca2+)越大,故可知L1代表-lgc(Ca2+)的變化曲線(xiàn),L2代表-lgc(F-)的變化曲線(xiàn),據(jù)此分析解題。
【詳解】A.每個(gè)氟化鈣晶胞中含有Ca2+的數(shù)目為8×+6×=4,故A正確;
B.晶胞體積V=(a×10-10cm)3,該晶胞中相當(dāng)于含有4個(gè)“CaF2”,晶胞質(zhì)量為m=g,則氟化鈣的密度=,故B正確;
C.由分析可知,L1表示-lgc(Ca2+)與的變化曲線(xiàn),故C錯(cuò)誤;
D.由a點(diǎn)坐標(biāo)可知,═10-1.2,c(F-)=10-2,則Ka=10-1.2×10-2=10-3.2,由b點(diǎn)坐標(biāo)可知,c(Ca2+)=10-2mol/L,此時(shí)=10-0.7,故可求出此時(shí)溶液中c(F-)=10-0.7×10-3.2=10-3.9,故Ksp(CaF2?)=c(Ca2+)c2(F-)=10-2×(10-3.9)2=10-9.8,故其數(shù)量級(jí)為10-10,故D正確;
故選:C。
13. 2022年7月,中科院在鋅碘液流可充電電池領(lǐng)域研究中取得重要進(jìn)展。該研究引入了聚乙烯吡咯烷酮(PVP),其單體為NVP,NVP可結(jié)合I2,經(jīng)一系列變化生成可溶性聚碘配合物NVP-2I,有效提高鋅碘液流電池碘正極容量,避免了電池改進(jìn)前I2+I-=I導(dǎo)致I-利用率降低,其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A. 充電時(shí),a極為陰極
B. 將該電池用于鐵制品的腐蝕防護(hù),應(yīng)將電極b與鐵制品相連
C. 電池改進(jìn)前,放電時(shí)1molI,轉(zhuǎn)化為I-,轉(zhuǎn)移2mol電子
D. 放電時(shí),b極反應(yīng):2I2+NVP-I2+2e-=NVP-2I
【答案】B
【解析】
【詳解】A.放電時(shí)a極由變?yōu)?,發(fā)生氧化反應(yīng),做負(fù)極,充電時(shí),發(fā)生還原反應(yīng)做陰極,故A正確;
B.外加電流法防腐,應(yīng)將被保護(hù)的金屬與外接電源的負(fù)極相連,故B錯(cuò)誤;
C.,放電時(shí)1轉(zhuǎn)化為,轉(zhuǎn)移2電子,故C正確;
D.b極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),,故D正確;
故本題選B。
14. 常溫下,用的溶液滴定濃度分別為、的一元酸()、二元酸()溶液,得到如圖滴定曲線(xiàn),其中c、d為兩種酸恰好完全中和的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。忽略溶液混合時(shí)體積變化。下列敘述正確的是
A. X曲線(xiàn)代表,Y曲線(xiàn)代表,
B. 兩種酸恰好完全中和時(shí),均可用酚酞或甲基橙作指示劑
C. 若a點(diǎn),則a點(diǎn)
D. 滴定的過(guò)程中存在某一時(shí)刻滿(mǎn)足
【答案】D
【解析】
【分析】二元弱酸,有兩次滴定突變,一元酸有一次滴定突變,故X曲線(xiàn)代表,Y曲線(xiàn)代表HA,據(jù)此分析。
【詳解】A.HA消耗的V (NaOH)小于消耗V (NaOH)的二倍,則,A正確;
B.、HA恰好完全中和時(shí),產(chǎn)物為強(qiáng)堿弱酸鹽,均呈堿性,可使用酚酞做指示劑,不可使用甲基橙做指示劑,B錯(cuò)誤;
C.完全中和時(shí)消耗V (NaOH) = 10.60mL, a點(diǎn)V (NaOH) = 7.95mL時(shí),占消耗氫氧化鈉總體積的四分之三,則溶質(zhì)為NaHB與Na2B,且二者的濃度比為:1 : 1形成的溶液,則a點(diǎn)物料守恒和電荷守恒有關(guān)系式:①,②,用②-①,
得由于酸性環(huán)境,,故,C錯(cuò)誤;
D.溶液中的質(zhì)子守恒:c(H+)+c(HA)=c(OH-)①,物料守恒:②c(A?)+c(HA)=0.05mol?L-1②,②×2-①得:c(HA)+2c(A?)+c(OH?)=c(H+)+c1,D正確;
故本題選D。
第Ⅱ卷(非選擇題 共58分)
15. 鈦、釩、鉻、鐵、鎳、銅等過(guò)渡金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。
(1)鈦鐵合金具有放氫溫度低、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn),是鈦系儲(chǔ)氫合金的代表。
①基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。
②元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)制備的反應(yīng)為。
①上述化學(xué)方程式中非金屬元素電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。
②分子中所有原子均滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分子中鍵和鍵的個(gè)數(shù)比為_(kāi)______,中心原子的雜化方式為_(kāi)______。
(3)一種釩的硫化物的晶體結(jié)構(gòu)(圖a)及其俯視圖(圖b)如圖所示:
①該釩的硫化物的化學(xué)式是_______。
②該釩的硫化物的晶體中,與每V原子最近且等距S原子的個(gè)數(shù)是_______。
【答案】(1) ①. ②. 第四周期第ⅤⅢ族
(2) ①. ②. 1∶3 ③.
(3) ①. ②. 6
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
Ti是22號(hào)元素,位于元素周期表第四周期,第IVB,故Ti的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為;Fe是26號(hào)元素,位于周期表第四周期第ⅤⅢ族;
【小問(wèn)2詳解】
反應(yīng)方程式中非金屬元素有三種:O,C,Cl,中C表現(xiàn)正化合價(jià),Cl表現(xiàn)負(fù)化合價(jià),中Cl為+1價(jià),O為-2價(jià),電負(fù)性越大,對(duì)鍵合電子吸引力越大,元素互相化合時(shí)該元素表現(xiàn)負(fù)價(jià),故電負(fù)性:O>Cl>C;分子中有1個(gè)C=O鍵和2個(gè)C-Cl鍵,所以分子中σ鍵數(shù)目為3,π鍵數(shù)目為1,個(gè)數(shù)比為3:1,中性原子C電子對(duì)數(shù)=,故中心原子雜化方式為;
【小問(wèn)3詳解】
由圖可知,根據(jù)均攤法,1個(gè)晶胞中V為個(gè),S為6個(gè),故該釩的硫化物化學(xué)式為VS;該釩的硫化物晶體中,以體心的V為例,可知與每個(gè)V原子最近且等距的S原子個(gè)數(shù)是6;
16. 鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是一種金屬腐蝕抑制劑。工業(yè)上利用鉬精礦(主要成分是不溶于水的MoS2)制備鉬酸鈉的兩種途徑如圖所示:
(1)途徑I堿浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________。
(2)途徑II氧化時(shí)還有Na2SO4生成,則反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________。
(3)已知途徑I的鉬酸鈉溶液中c(MoO42-)=0.40 mol/L,c(CO32-)=0.10mol/L。由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時(shí),需加入Ba(OH)2固體以除去CO32-。當(dāng)BaMoO4開(kāi)始沉淀時(shí),CO32-的去除率是____________[已知Ksp(BaCO3)=1×10-9、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,忽略溶液的體積變化]。
(4)分析純的鉬酸鈉常用鉬酸銨[(NH4)2MoO4]和氫氧化鈉反應(yīng)來(lái)制取,若將該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與途徑I所產(chǎn)生的氣體一起通入水中,得到正鹽的化學(xué)式是__________________________。
(5)鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下,碳素鋼在三種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖:
①當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí),碳素鋼腐蝕速率幾乎為零,原因是________________________。
②若緩釋劑鉬酸鈉-月桂酸肌氨酸總濃度為300mg·L-1,則緩蝕效果最好時(shí)鉬酸鈉(M=206g/mol) 的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_________________(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(6)二硫化鉬用作電池的正極材料時(shí)接受Li+的嵌入,鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應(yīng)為:xLi+nMoS2Lix(MoS2)n。則電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)是:_____________________。
【答案】 ①. MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑ ②. MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2 SO42-+3H2O ③. 90% ④. (NH4)2CO3和(NH4)2SO3 ⑤. 常溫下濃硫酸會(huì)使鐵鈍化 ⑥. 7.28×10-4mol/L ⑦. nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n
【解析】
【詳解】利用鉬精礦(主要成分是MoS2)制備鉬酸鈉有兩種途徑:途徑Ⅰ是先在空氣中灼燒生成MnO3,同時(shí)得到對(duì)環(huán)境有污染的氣體SO2,然后再用純堿溶液溶解MnO3,即可得到鉬酸鈉溶液,最后結(jié)晶得到鉬酸鈉晶體;途徑Ⅱ是直接用NaClO溶液在堿性條件下氧化鉬精礦得到鉬酸鈉溶液,結(jié)晶后得到鉬酸鈉晶體。
(1)根據(jù)題給流程圖分析途徑I堿浸時(shí),MoO3與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳和Na2MoO4,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑;
(2)途徑Ⅱ氧化時(shí)MoS2與次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成Na2MoO4和硫酸鈉,利用化合價(jià)升降法結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MoS2+9ClO-+6OH-==MoO42-+9Cl-+3H2O;
(3)BaMoO4開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中鋇離子的濃度為:c(Ba2+)= =1×10-7mol/L,溶液中碳酸根離子的濃度為:c(CO32-)= =1×10-2mol/L,所以碳酸根離子的去除率為:1=1-10%=90%;故CO32-的去除率是90%;
(4)鉬酸銨[(NH4)2MoO4]和氫氧化鈉反應(yīng)生成鉬酸鈉和氨氣,將氨氣與途徑I所產(chǎn)生的尾氣CO2、SO2一起通入水中,得到正鹽的化學(xué)式是(NH4)2CO3、(NH4)2SO3;
(5)①濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,常溫下能使鐵鈍化。故當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí),腐蝕速率幾乎為零;
②根據(jù)圖示可知,當(dāng)鉬酸鈉、月桂酸肌氨酸濃度相等時(shí),腐蝕速率最小,緩蝕效果最好,
所以鉬酸鈉的濃度為:150mg?L-1,1L溶液中含有的鉬酸鈉物質(zhì)的量為:≈7.28×10-4mol,所以鉬酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為:7.28×l0-4mol?L-1,故答案為7.28×l0-4mol?L-1;(6)根據(jù)鋰和二硫化鉬形成的二次電池的總反應(yīng)為:xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,可知鋰是還原劑,在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式為:xLi-xe-=xLi+,是氧化劑在正極發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此書(shū)寫(xiě)電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式:正極反應(yīng)式為:nMoS2+xLi++xe-=Lix(MoS2)n。
17. 鈷及其化合物在化工生產(chǎn)中有重要的用途。三氯化六氨合鈷(Ⅲ)是黃色或橙黃色晶體,實(shí)驗(yàn)室以為原料經(jīng)催化制備,步驟如下:
Ⅰ.的制備
(易潮解)可以通過(guò)鈷和氯氣反應(yīng)制得,實(shí)驗(yàn)室用下圖實(shí)驗(yàn)裝置制備純凈。
(1)裝置的連接順序?yàn)開(kāi)______(填字母),B裝置用于制備氧氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,A裝置中試劑X的名稱(chēng)為_(kāi)______。
(2)組裝好儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),要先加入濃鹽酸,使B裝置中開(kāi)始生成氯氣,待A裝置內(nèi)充滿(mǎn)黃綠色氣體,再加熱A裝置中的鈷粉,目的是_______。
Ⅱ.三氯化六氨合鈷(Ⅲ)的制備。其原理為:。
已知:三氯化六氨合鈷不溶于乙醇,常溫水中溶解度較小。
(3)水浴溫度不超過(guò)的原因是_______。
(4)下列說(shuō)法不正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。
A. 除作為反應(yīng)物外,還有調(diào)節(jié)溶液的的作用
B. 活性炭是脫色劑,固體2是活性炭
C. 加入濃鹽酸,析出產(chǎn)品的反應(yīng)方程式為
D. 可用乙醇水溶液洗滌產(chǎn)品
Ⅲ.晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定與鈷含量分析。
(5)測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)的儀器是_______,從而獲取晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀(guān)空間的有序排列。已知具有正八面體的空間結(jié)構(gòu),中的2個(gè)被2個(gè)取代,能得到_______種產(chǎn)物。
(6)利用將氧化成,被還原后的產(chǎn)物為。然后用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的(已知:)。若稱(chēng)取樣品的質(zhì)量為,滴定時(shí),達(dá)到終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為。該樣品中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______%。
【答案】(1) ①. BCA ②. ③. 濃硫酸
(2)排盡裝置中空氣,防止加熱時(shí)鈷被氧氣氧化
(3)防止過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出 (4)B
(5) ①. X射線(xiàn)衍射儀 ②. 2
(6)16.2
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
B中MnO2與濃鹽酸反應(yīng)加熱生成的Cl2中含有HCl和水蒸氣,通過(guò)C的飽和的NaCl、濃硫酸,除雜得純凈的Cl2,A中氯氣與金屬Co加熱反應(yīng)生成CoCl2,CoCl2易潮解,試劑X中濃硫酸的作用,防止水蒸氣進(jìn)入裝置中,A中NaOH溶液吸收多余的Cl2,裝置的連接順序?yàn)锽CA。B裝置的反應(yīng)化學(xué)方程式為。A裝置中試劑X的名稱(chēng)為濃硫酸。
【小問(wèn)2詳解】
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),要先生成氯氣,將裝置內(nèi)空氣排盡,防止加熱時(shí)鈷被氧氣氧化,待A裝置內(nèi)充滿(mǎn)黃綠色氣體,再加熱A裝置中的鉆粉。
【小問(wèn)3詳解】
由于溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致氨氣的揮發(fā)(或H2O2的分解),而溫度較低時(shí)反應(yīng)速率又太慢,不利于反應(yīng)的發(fā)生,保持溫度為60℃時(shí),能夠保證較快的反應(yīng)速率,同時(shí)也可以減少氨氣的揮發(fā)(或H2O2的分解)。
【小問(wèn)4詳解】
A.除作為反應(yīng)物外,同時(shí)氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽,加入溶液影響氨水的電離平衡、可以調(diào)節(jié)溶液,以增加H2O2的氧化性和穩(wěn)定性,A正確;
B.據(jù)分析,活性炭是催化劑,固體2是活性炭,B錯(cuò)誤;
C.加入濃HCl,Cl-濃度增大,根據(jù)沉淀溶解平衡理論,平衡向生成晶體的方向移動(dòng),所以加入濃 HCl的目的是有利于析出,提高產(chǎn)率加入濃鹽酸,則析出產(chǎn)品的反應(yīng)方程式為,C正確;
D.三氯化六氨合鈷不溶于乙醇,常溫水中溶解度較小,則可用乙醇水溶液洗滌產(chǎn)品,D正確;
故選B。
【小問(wèn)5詳解】
用X射線(xiàn)衍射儀測(cè)定晶體結(jié)構(gòu),可獲取晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀(guān)空間的有序排列。呈正八面體結(jié)構(gòu),若其中有兩個(gè)分子分別被取代,1,4為等效位置,2,3,5,6為等效位置。如果一個(gè)水分子位于1的位置,則另一個(gè)水分子可能是2,3,5,6(等效)或4,所以用有兩種結(jié)構(gòu)。
小問(wèn)6詳解】
根據(jù)得失電子守恒得出關(guān)系式:2~~,那么,鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
18. 氮氧化物治理是環(huán)境學(xué)家研究的熱點(diǎn)之一,現(xiàn)有以下5種治理氮氧化物的方法。回答下列問(wèn)題:
(1)還原法。研究發(fā)現(xiàn)還原反應(yīng)歷程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是_______(填序號(hào))。
A.能降低總反應(yīng)的活化能,提高反應(yīng)速率
B.總反應(yīng)為
C.該反應(yīng)歷程中形成了非極性鍵和極性鍵
(2)還原法。已知有關(guān)反應(yīng)如下:
A:
B:
C:和反應(yīng)的能量變化如圖所示。
則_______。
(3)甲烷還原法。一定溫度下,在剛性密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng):。測(cè)得反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的變化如表所示。
反應(yīng)時(shí)間
0
2
4
6
8
10
4.80
5.44
5.76
5.92
6.00
6.00
達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______。若起始時(shí)加入和,則在該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)_______(以分壓表示的平衡常數(shù)為,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)電解氧化吸收法。電解的溶液時(shí),溶液中相關(guān)成分的質(zhì)量濃度與電流強(qiáng)度的變化關(guān)系如圖。當(dāng)電流強(qiáng)度為時(shí),電解產(chǎn)物氧化吸收的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______(最終轉(zhuǎn)化為)。
(5)堿液吸收法。
①將、通入石灰乳中可制備重要的工業(yè)原料。該工藝需控制和物質(zhì)的量之比接近1∶1。若,則會(huì)導(dǎo)致_______。
②將用氫氧化鈉溶液脫硝得到的、混合液和溶液分別加到如圖所示的電解槽中A室和B室進(jìn)行電解。若A室生成,B室溶液質(zhì)量減少,則A室中參加反應(yīng)的和的物質(zhì)的量之比為_(kāi)______。
【答案】(1)AC (2)
(3) ①. 75% ②. 3240
(4)
(5) ①. 產(chǎn)品中含量升高 ②. 2∶1
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
A.由圖可知,為反應(yīng)的催化劑,故能降低總反應(yīng)的活化能,提高反應(yīng)速率,A正確;
B.由圖可知,反應(yīng)物是氨氣、和氧氣,生成物是氮?dú)夂退瑒t總反應(yīng)的化學(xué)方程式為,B錯(cuò)誤;
C.該反應(yīng)歷程中形成了非極性鍵和極性鍵,C正確;
故選AC。
【小問(wèn)2詳解】
由圖可知C: ,根據(jù)蓋斯定律,C+B-A得: ;
【小問(wèn)3詳解】
設(shè)平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為,則,解得;設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為,列三段式:
可得,解得,平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率:%=75%;,溫度不變,平衡常數(shù)不變,故若起始時(shí)加入和,則在該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)還是;
【小問(wèn)4詳解】
由圖可知,當(dāng)電流強(qiáng)度為時(shí),氯的主要存在形式為,故此時(shí)是和一氧化氮反應(yīng)生成氯離子和硝酸根,離子方程式為:;
【小問(wèn)5詳解】
①若,則過(guò)量,可與石灰乳反應(yīng)生成,則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中含量升高;
②A(yíng)室有生成,則A室為、混合液,作陰極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為,發(fā)生的電極反應(yīng)式為。B室為溶液,作陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為。在B室,每生成1molO2,同時(shí)有4molNa+通過(guò)鈉離子交換膜移向A室,則B室減少的質(zhì)量相當(dāng)于是Na2O的質(zhì)量,B室溶液質(zhì)量減少,則Na2O的物質(zhì)的量為0.275mol。設(shè)和的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則根據(jù)N元素守恒,①,根據(jù)得失電子守恒,②,聯(lián)立①②解得,,則A室中參加反應(yīng)的和的物質(zhì)的量之比為2∶1。
這是一份重慶市南開(kāi)中學(xué)校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題(解析版),共1頁(yè)。
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這是一份重慶市南開(kāi)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中考試化學(xué)試題 掃描版,共9頁(yè)。
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