
本試卷共8頁,100分。考試時長90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上,在試卷上作答無效。考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ti 48
第一部分
本部分共14題,每題3分,共42分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。
1.下列過程或裝置能實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是
2.下列物質(zhì)中,屬于強電解質(zhì)的是
3.下列化學(xué)用語或圖示表達不正確的是
4.下列解釋事實的化學(xué)用語書寫不正確的是
5.下列說法正確的是
6.下列示意圖與化學(xué)用語表述內(nèi)容不相符的是
7.實驗表明:少量的I?可以催化H2O2分解。下面圖1是催化過程的機理,圖2是有、無I?存在下H2O2分解的能量變化示意圖。
圖1 圖2
下列說法不正確的是
8.常溫下,實驗小組測得0.1 ml·L?1 Na2CO3溶液的pH為12,下列關(guān)于該溶液的說法不正確的是
9.下列實驗操作或裝置(夾持裝置略)能達到對應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?
10.在容積可變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO(g) + O2 (g)2NO2(g) 。起始時NO和O2的物質(zhì)的量之比為2∶1。在不同壓強下(p1、p2)反應(yīng)達到平衡時,測得NO轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。
下列說法不正確的是
11.用0.1 ml·L?1 NaOH溶液分別滴定體積均為20 mL、
濃度均為0.1 ml·L?1 HCl溶液和HX溶液,溶液的
pH隨加入NaOH溶液體積的變化如圖所示。
下列說法正確的是
12.粗制CuSO4·5H2O晶體中含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時,為了除去Fe2+,常先加入少量酸化的H2O2溶液,然后在室溫下調(diào)節(jié)溶液的pH為4。
已知:ⅰ.Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10?20 Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10?39
ⅱ.25 ℃時CuSO4飽和溶液中c(Cu2+)=1.41 ml·L?1。
下列說法不正確的是
13.以不同材料修飾的Pt為電極,一定濃度的
NaBr溶液為電解質(zhì)溶液,采用電解和催化
相結(jié)合的循環(huán)方式,可實現(xiàn)高效制取H2和
O2,裝置如圖所示。下列說法不正確的是
14.小組實驗探究銀鏡的清洗和Ag的回收,實驗過程如圖。
已知:?。?Ag + 2H+2Ag+ + H2↑ K<10?5
ⅱ.AgI + 2I? [AgI3]2?(無色)
下列說法不正確的是
第二部分
本部分共6題,共58分。
15.(8分)Nax[MnFe(CN)6]常作為鈉離子電池的正極材料。制備時,用檸檬酸鈉(Na3C6H5O7)溶液作為添加劑。
(1)C元素處于元素周期表的______區(qū),基態(tài)O原子的軌道表示式是______,基態(tài)Fe2+的價層電子排布式是______。
(2)基態(tài)Na原子電子占據(jù)_____個能層,電子占據(jù)的最高能級的符號是______。
(3)N、O、Na三種元素第一電離能由大到小的順序是______(填元素符號)。
(4)電負性C______N(填“>”“<”或“=”),從原子結(jié)構(gòu)的角度說明原因:______。
16.(9分)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)與溶液中粒子的種類和濃度等有關(guān)。
(1)室溫下,冰醋酸稀釋過程中溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示。
① 醋酸溶液能導(dǎo)電的原因是其中含有______(用化學(xué)符號表示)。
② 由B到C的過程c(H+)______(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)25 ℃幾種酸的電離常數(shù)如下表:
① CH3COONa溶液顯______(填“酸性”“堿性”或“中性”),用離子方程式表示其原因:______。
② 25 ℃,物質(zhì)的量濃度相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH大小:
CH3COONa______ NaClO(填“>”“<”或“=”)。
③ 含等物質(zhì)的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈酸性,原因是______。
④ 向NaClO溶液中通入少量CO2,反應(yīng)的離子方程式是______。
17.(9分)氯堿工業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè),一種將電解池與燃料電池組合的新工藝節(jié)能超過30 %。在這種工藝設(shè)計中,相關(guān)物質(zhì)的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(其中電極未標出)。
(1)A中的電極反應(yīng)是______。
(2)燃料電池中Na+的遷移方向是______(填“C→D”或“D→C”)。
(3)燃料電池中正極的電極反應(yīng)是______。
(4)下列說法不正確的是______(填序號)。
a.燃料電池可以實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化
b.燃料電池工作時,NaOH沒有發(fā)揮作用
c.電解池中的離子交換膜是陽離子交換膜
(5)比較a %、b %和c %的值,由大到小排序:______。
(6)從能源利用及產(chǎn)品獲取的角度說明該工藝的優(yōu)點:______。
18.(10分)CO2與H2在不同條件下發(fā)生不同反應(yīng),可實現(xiàn)不同的應(yīng)用。
(1)載人航天器中,航天員呼出的CO2可與H2反應(yīng)生成CH4和H2O,電解H2O可實現(xiàn)O2和H2的再生。
① 在一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CH4(g) + 2O2(g) == CO2 (g) + 2H2O(g) ?H=?a kJ·ml?1
2H2O(g) == 2H2(g) + O2(g) ?H=+ b kJ·ml?1 (a、b均大于0)
則該條件下,CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) ?H=______ kJ·ml?1
②?某溫度下,向??L恒容密閉容器中通入0.01 ml CO2和0.04 ml H2,發(fā)生反應(yīng):
CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g),平衡后生成0.005 ml CH4。CO2的轉(zhuǎn)化率是______,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)是______。
(2)CO2催化加氫是制備CH3OH的重要方法,反應(yīng)過程涉及的主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)1:CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ?H1=+41 kJ·ml?1
反應(yīng)2:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ?H2=?90 kJ·ml?1
① 有關(guān)上述反應(yīng)的說法正確的是______(填序號)。
a.增大壓強有利于CH3OH的生成
b.使用催化劑,能降低反應(yīng)的活化能,提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
c.升溫有利于反應(yīng)1,反應(yīng)1先達到平衡狀態(tài)
n(CH3OH)生成
n(CO2)消耗
② 其他條件不變時,一段時間內(nèi),溫度對CO2加氫制CH3OH反應(yīng)的影響如圖。
已知:CH3OH選擇性= ×100%
?。蓤D知240 ℃時實際反應(yīng)未達到平衡狀
態(tài),圖中的依據(jù)是______。
= 2 \* rman ii.220~240 ℃時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率變化
的原因是______。
= 3 \* rman iii.220~240 ℃,升高溫度,CH3OH的實
際選擇性變化的原因可能是______。
19.(11分)以鋁土礦為原料生產(chǎn)Al2O3產(chǎn)生的廢渣俗稱赤泥,除去鈉鈣后的赤泥中含Al2O3、Fe2O3、SiO2、TiO2、Sc2O3等多種成分,下面是工業(yè)上從赤泥中提取鈦、鈧的一種工藝流程。
已知:ⅰ.TiOSO4溶于水,電離出的TiO2+可水解
ⅱ.P204(HR)是一種有機提取劑,提取原理為:
M3+ + 3HR(有機)MR3(有機) + 3H+,M3+代表Sc3+、Fe3+或Al3+
ⅲ.Ksp [Sc2(C2O4)3]=5.85×10?17
Ⅰ.提取鈦
(1)濾渣用濃硫酸酸浸,其中TiO2溶于硫酸生成TiOSO4的化學(xué)方程式是______。
(2)TiO2+水解生成TiO2·xH2O沉淀的離子方程式是______。
(3)測定產(chǎn)品中Ti元素的含量:稱取a g產(chǎn)品放入錐形瓶中,一定條件下將TiO2·xH2O溶解并還原為Ti3+,再滴加2~3滴KSCN溶液,用c ml·L?1 NH4Fe(SO4)2溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+,消耗NH4Fe(SO4)2溶液V mL。
① NH4Fe(SO4)2將Ti3+氧化為Ti4+的離子方程式是______。
② 產(chǎn)品中Ti元素的質(zhì)量分數(shù)是______。
Ⅱ.提取鈧
(4)P204對______(填“Sc3+”“Fe3+”或“Al3+”)的提取能力最強。
c(C2O2- 4)
c(H2C2O4) + c(HC2O- 4) +c(C2O2- 4)
(5)用草酸(H2C2O4)“沉鈧”,調(diào)節(jié)溶液的pH為2。
已知:pH=2的溶液中: ≈ 0.01
加入H2C2O4前的溶液中c(Sc3+)=0.02 ml·L?1,按c(H2C2O4)∶c(Sc3+)=3∶2加入H2C2O4,忽略溶液體積的變化。判斷是否有Sc2(C2O4)3沉淀生成并說明理由:______。
(6)草酸鈧晶體[Sc2(C2O4)3·5H2O]在空氣中灼燒,產(chǎn)生的氣體可直接排放,該化學(xué)方程式是______。
20.(11分)化學(xué)小組探究不同鹽對鎂與水反應(yīng)的影響。
(1)鎂條與KHCO3溶液反應(yīng)
①Ⅰ中生成的氣體為H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。
② 鎂條與H2O反應(yīng)過程中生成的Mg(OH)2覆蓋在鎂條表面,導(dǎo)致反應(yīng)緩慢。從沉淀溶解平衡的角度解釋Ⅱ中立即產(chǎn)生大量氣泡的主要原因:______。
(2)鎂條與AgCl反應(yīng)
資料:i.Ag不能溶于氨水,黑色難溶物Ag2O能溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+。
ii.[Ag(NH3)2]+Ag+ + 2NH3,[Ag(NH3)2]+在酸性溶液中不穩(wěn)定。
① 補全Ag2O與氨水反應(yīng)的離子方程式:
Ag2O + □NH3·H2O == □[Ag(NH3)2]+ + □______ + □______。
② Ⅳ中生成的黑色固體可能是Ag或Ag2O。設(shè)計實驗方案檢驗該固體的成分:將反應(yīng)后的鎂條洗凈,取表面的黑色固體置于濃氨水中放置一段時間,再向溶液中______(填實驗操作與現(xiàn)象),證實固體是Ag不是Ag2O。
(3)對比實驗Ⅰ和Ⅴ,對生成氣泡速率不同的原因提出如下假設(shè):
假設(shè)1:資料表明,濾液中Cl?能鉆入Mg(OH)2膜,破壞Mg(OH)2對鎂的覆蓋。
假設(shè)2:Ag+能與Mg反應(yīng)生成Ag,形成原電池,增大Mg與H2O反應(yīng)的速率。
設(shè)計如下實驗對上述假設(shè)進行驗證。
① 實驗Ⅵ能夠證實假設(shè)1,請補充橫線上的試劑:______。
② 通過以上實驗可以得到的結(jié)論是______。
(4)實驗Ⅳ中沒有出現(xiàn)大量氣體的可能原因是______。
參考答案
第一部分 選擇題(每小題只有一個選項符合題意,共14個小題,每小題3分,共42分)
第二部分 非選擇題(共6個小題,每空1分,注明的除外,共58分)其他合理答案均可給分。
15. (8分)
(1)p 3d6 (2)3 3s (3)N>O>Na
(4)< C、N同周期,核電荷數(shù)C<N,原子半徑C>N,得電子能力C<N,電負性C<N
16.(9分)
(1)① H+、CH3COO? (2分) ② 減小
(2)① 堿性 CH3COO? + H2OCH3COOH + OH?(2分) ② <
③ 相同物質(zhì)的量濃度的CH3COOH的電離程度大于CH3COO?的水解程度
④ ClO? + CO2 + H2O == HClO + HCO? 3
17.(9分)
(1)2Cl? - 2e? == Cl2↑(2分) (2)C→D
(3)O2 + 2H2O + 4e? == 4OH? (2分) (4)b (5)b %>a %>c %
(6)燃料電池可以補充電解池消耗的電能、降低能耗,提高產(chǎn)出堿液中NaOH的濃度(2分)
18.(10分)
(1) = 1 \* GB3 ① a-2b(2分) ② 50 %(2分) 625
(2) = 1 \* GB3 ① a
= 2 \* GB3 ② = 1 \* rman i.CO2的實際轉(zhuǎn)化率低于其平衡轉(zhuǎn)化率
= 2 \* rman ii.溫度升高,有利于反應(yīng)2的逆反應(yīng),導(dǎo)致c(CO)增大,而c(CO)增大抑制反應(yīng)1的正反應(yīng),其程度大于溫度升高對反應(yīng)1正反應(yīng)的促進作用(2分)
= 3 \* rman iii.220~240 ℃,升高溫度,對反應(yīng)1速率的影響比對反應(yīng)2的大
19.(11分)
(1)TiO2 + H2SO4 == TiOSO4 + H2O(2分)
0.048cV
a
(2)TiO2+ + (x+1)H2O== TiO2 ? xH2O↓+ 2H+(2分)
(3)① Fe3+ + Ti3+ == Fe2+ + Ti4+ (2分) ② ×100%
(4)Sc3+
(5)有
H2C2O4的總濃度為0.03 ml·L?1,c(C2O2? 4) ≈0.03×0.01=3×10?4 ml·L?1,Q[Sc2(C2O4)3]=0.022灼燒
×(3×10?4)3>5.85×10?17,有沉淀生成(2分)
(6)2 Sc2(C2O4)3·5H2O + 3O2 === 2Sc2O3 + 12CO2 + 10H2O
20.(11分)
(1)① Mg + 2H2O == Mg(OH)2 + H2↑(2分)
② HCO? 3與OH?發(fā)生反應(yīng):OH? + HCO? 3== CO2? 3+ H2O,c(OH?)減小,不利于沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH? (aq)逆向進行,Mg與H2O接觸面積增大,反應(yīng)速率增大(2分)
(2)① Ag2O + 4NH3·H2O == 2[Ag(NH3)2]+ + 2OH? + 3H2O(2分)
② 加入過量鹽酸,無白色沉淀生成(2分)
(3)① 4.4 mL 1 ml·L?1 KCl溶液
② Ag+的存在是Ⅴ中迅速產(chǎn)生氣泡的主要原因,形成原電池增大速率的作用強于Cl?破壞Mg(OH)2覆蓋膜對速率的影響
(4)濁液X中含有大量AgCl固體,Mg與AgCl反應(yīng)生成的Ag包裹在Mg表面,很大程度減少了鎂與水的接觸面積
A
B
C
D
鋅粉和KOH
的混合物
MnO2
金屬外殼
+
-
燃料燃燒
太陽能電池
電解槽
堿性鋅錳電池
A.Na2SO4
B.H2O
C.H2CO3
D.CH3CH2OH
A.S的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
B.基態(tài)Cu原子的價層電子排布式:3d94s2
C.基態(tài)P原子的價層電子軌道表示式:
D.py的電子云輪廓圖:x
y
z
A.0.1 ml·L?1氨水的pH<13:NH3·H2O NH+ 4+ OH?
B.明礬[KAl(SO4)2·12H2O]凈水:Al3+ + 3H2OAl(OH)3(膠體)+ 3H+
C.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負極反應(yīng):Fe ? 3e? == Fe3+
D.向AgCl懸濁液中滴加KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色:AgCl(s) + I? (aq) AgI(s) + Cl? (aq)
A.電子從2s躍遷到3s時,吸收能量
B.同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數(shù)隨電子層數(shù)增大依次增多
C.最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)
D.電負性越大,元素的非金屬性越強,第一電離能也越大
A
B
C
D
表示H3O+
酸性氫氧燃料電池的負極反應(yīng):
H2 ? 2e? == 2H+
電解CuCl2溶液:
CuCl2 == Cu2+ + 2Cl?
HCl在水中電離:HCl == H+ + Cl?
H2與Cl2反應(yīng)的能量變化:H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g)
ΔH=?183 kJ·ml?1
A.H2O2分解是放熱反應(yīng)
B.ⅰ 發(fā)生反應(yīng):H2O2 + I? == IO? + H2O
C.反應(yīng)速率:ii< ⅰ
D.加入I?不會改變H2O2分解反應(yīng)的焓變
A.c(CO2? 3)>c(HCO? 3)
B.水電離出的OH?濃度為1×10?12 ml·L?1
C.2[c(CO2? 3) + c(HCO? 3) + c(H2CO 3)]=c(Na+)
D.升高溫度,溶液中的OH?濃度增大
A
B
C
D
實驗
目的
探究壓強對化學(xué)平衡
的影響
測定中和反應(yīng)
的反應(yīng)熱
鐵制品表面鍍銅
比較AgCl和Ag2S的
溶解度大小
操作
或裝置
A.反應(yīng)的?H<0
B.壓強:p1>p2
C.正反應(yīng)速率:y點>x點
D.化學(xué)平衡常數(shù):y點>x點
A.HX為強酸
B.N點c(Na+) + c(H+)=c(OH?) + c(X?)
C.M點c(X-)>c(HX)
D.NaOH溶液滴定HCl溶液,用酚酞作指示劑,
溶液由粉紅色變?yōu)闊o色時到達滴定終點
A.加入H2O2的目的為H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O
B.pH=4,計算得c(Fe3+)=2.8×10?9 ml·L?1,可認為Fe3+已完全沉淀
C.理論分析粗CuSO4溶液達飽和后,在pH=4時會析出Cu(OH)2沉淀
D.沉淀溶解平衡原理對分離金屬離子的pH選擇具有指導(dǎo)意義
A.電極a連接電源負極
電解
B.Z為O2
C.電解總反應(yīng):Br? + 3H2O === BrO? 3 + 3H2↑
D.反應(yīng)過程中,加入Y的目的是補充NaBr(s)
A.產(chǎn)生的少量氣體是H2
B.氣體的產(chǎn)生有利于銀鏡的脫落
C.增大c(I?)使c(Ag+)降低,有利于Ag與H+的反應(yīng)
D.用足量濃HNO3替換醋酸溶液,也可達到上述銀鏡脫落沉降、回收Ag的效果
酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
電離常數(shù)(Ka)
1.75×10?5
4.0×10?8
Ka1=4.5×10?7
Ka2=4.7×10?11
序號
試劑
現(xiàn)象
Ⅰ
鎂條和H2O
微小氣泡附著在鎂表面,鎂表面失去金屬光澤
Ⅱ
鎂條和KHCO3溶液
立即產(chǎn)生大量氣泡
序號
試劑
現(xiàn)象
Ⅲ
4.5 mL 1 ml·L?1 KCl溶液和
0.5 mL 0.2 ml·L?1 AgNO3溶液
生成大量白色沉淀,得到濁液X。
過濾,得到無色濾液Y
Ⅳ
鎂條和濁液X
鎂表面變?yōu)楹谏?,有少量氣泡生?br>Ⅴ
鎂條和濾液Y
鎂表面變?yōu)樽睾谏?,迅速產(chǎn)生氣泡
序號
試劑
現(xiàn)象
Ⅵ
鎂條、______ 和0.6 mL H2O
有少量氣泡緩慢逸出
Ⅶ
鎂條、
4.4 mL 1 ml·L?1 KCl溶液、0.1 mL H2O和
0.5 mL 0.2 ml·L?1 KNO3溶液
有少量氣泡緩慢逸出
題號
l
2
3
4
5
6
7
答案
C
A
B
C
A
B
C
題號
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
A
D
B
C
D
D
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