江苏省南京外国语学校2024届高三下学期二模化学试题(原卷版+解析版)

江苏省南京外国语学校2024届高三下学期二模化学试题
可能用到的相对原子质量: H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 Co -59
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. 下列过程不属于化学变化的是
A. 钢铁生锈 B. 食物腐败 C. 海水晒盐 D. 木炭燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁生锈的过程是铁和水、氧气反应生成了铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁,是化学变化,A不符合题意;
B.食物腐烂有新物质生成,化学变化,B不符合题意;
C.海水晒盐,没有新物质生成,是物理变化,C符合题意;
D.木炭燃烧有新物质生成,是化学变化,D不符合题意;
故选C。
2. 氢氟酸是HF的水溶液,HF电离时产生的阳离子全部是H+,从组成和性质划分, HF属于
A. 氧化物 B. 酸 C. 碱 D. 盐
【答案】B
【解析】
【详解】由两种元素组成,其中一种元素为氧元素的化合物为氧化物;电离时产生的阳离子全部是H+的化合物为酸;电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物是碱;由金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子构成的化合物为盐,因此HF属于酸,答案选B。
3. 下列说法不正确的是
A. 生铁和钢都属于铁合金 B. 铝合金是用途最广的合金
C. 钠钾合金的熔点比钠低 D. 不锈钢的硬度比纯铁大
【答案】B
【解析】
【详解】A.生铁和钢都属于铁碳合金,故A正确;
B.铁合金是用途最广的合金,故B错误;
C.合金的熔点一般比成分金属的熔点低,钾钠合金常温下呈液态,熔点比钠低,故C正确;
D.合金的硬度一般比成分金属的硬度大,不锈钢的硬度比纯铁大,故D正确;
故选B。
4. 在含有大量的溶液中,下列离子不能大量存在的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】能和Cl-发生反应生成沉淀、气体或弱电解质的离子不能大量存在,Ag+和Cl-能生成AgCl沉淀,不能大量存在,Ba2+、H+、OH-和Cl-都不反应,都能大量存在,故选A。
5. “水写红字”魔术原理如图所示,其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用,该溶液是
A. NaCl溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
【答案】B
【解析】
【详解】含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液会变红,说明纸张上浸有含铁离子的溶液,根据选项得到溶液为FeCl3溶液,故B符合题意。
6. 下列有机反应属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烷中的H被Cl原子替代,为取代反应,A不符合题意;
B.乙烯的两个不饱和碳上各连上一个原子,双键变成单键,属于加成反应,B符合题意;
C.乙醇的催化氧化生成乙醛,是氧化反应,C不符合题意;
D.葡萄糖在酶的作用下生成乙醇,属于自身的氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
7. 关于如图所示装置的叙述,不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. 锌是负极,锌片质量逐渐减小
C. 电子的移动方向:
D. 原电池发生的总反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置属于原电池装置,能将化学能转化为电能,A正确;
B.锌失去电子发生氧化反应为负极,因此锌片质量逐渐减小,B正确;
C.电子由负极流向正极,由锌片经导线流向铜片,即,C错误;
D.原电池发生的反应为锌和硫酸铜生成铜和硫酸锌,,D正确;
故答案选C。
8. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 锌和稀硫酸反应:
B. 稀盐酸与“铁红”反应:
C. 石灰石与稀盐酸反应:
D. 铜片插入到硝酸银溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,硫酸和硫酸锌都溶于水,所以离子方程式正确,故A不选;
B.“铁红”主要成分为Fe2O3,Fe2O3与稀盐酸反应后生成溶于水的氯化铁,离子方程式正确,故B不选;
C.石灰石的主要成分是CaCO3,和盐酸反应生成溶于水的氯化钙,同时生成水和二氧化碳,对应离子方程式正确,故C不选;
D.铜能置换硝酸银溶液中的银,铜转化为Cu2+,对应离子方程式为:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,书写的离子方程式电荷不守恒,故D选;
故答案选D。
9. 所有铬的化合物都有毒性,在化学实验中可利用下图将含铬物质循环利用,从而减少直接排放对环境的污染。下列说法正确的是
A. 反应④、⑥、⑦中,铬元素均被氧化
B. 的溶液中含有的CrO数目为
C. 加入浓盐酸可实现第①步转化,当0.1molK2Cr2O7完全反应时,生成标准状况下气体3.36L
D. 已知为两性氢氧化物,则第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应④中铬元素的化合价由+3价升为+6价,被氧化,反应⑥中铬元素的化合价由+3价升为+6价,被氧化,反应⑦中铬元素的化合价不变,故A错误;
B.在溶液中存在如下平衡:,则溶液中含有的数目小于0.2NA,故B错误;
C.加入浓盐酸可实现第①转化,当0.1molK2Cr2O7完全反应时,转移0.6mol电子,生成0.3mol氯气,标准状况下体积为6.72L,故C错误;
D.为两性氢氧化物,第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同,都是碱溶液,故D正确;
故答案为:D。
10. 冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 冠醚可以用来识别碱金属离子 B. 二苯并-18-冠-6也能适配
C. 该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D. 一个鳌合离子中配位键的数目为6
【答案】B
【解析】
【详解】A.二苯并-18-冠-6与形成的鳖合离子,故冠醚可以用来识别碱金属离子,A正确;
B.冠醚能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关,二苯并-18-冠-6能适配钾离子,而锂离子半径明显小于钾离子,故不能适配,B错误;
C.该冠醚分子中苯环上碳为sp2杂化,碳链上饱和碳为sp3杂化,碳原子杂化方式有2种,C正确;
D.由图结构可知,一个鳌合离子中配位键的数目为6,D正确;
故选B。
11. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
实验目的 方案设计和现象 结论
A 比较和的氧化性 向酸性溶液中滴入溶液,紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生 氧化性:
B 检验海带中是否含有碘元素 将海带灰溶解过滤后,取适量滤液于试管中,酸化后加入少量双氧水,充分反应后加入1-2滴淀粉溶液 溶液变蓝,则证明海带中含有碘元素
C 比较的大小 向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量溶液,有黄色沉淀生成 大于
D 检验某有机物(如图)中含有醛基 取少量待检液于试管中,滴加酸性溶液,紫红色褪去 该有机物中含有醛基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,紫色变浅,不能比较氯气、铁离子的氧化性强弱,故A错误;
B.海带灰溶解过滤后,滤液含有I-,加入过氧化氢溶液氧化得到I2,I2遇淀粉变蓝色,证明海带中含有碘元素,故B正确;
C.NaCl、NaI的混合溶液的浓度未知,由实验操作及现象可知,不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故C错误;
D.碳碳双键和醛基都能使酸性溶液褪色,不能说明该有机物中含有醛基,故D错误;
故选B。
12. 退役锂离子电池正极材料中有价金属的回收利用,是解决新能源汽车产业环境污染和资源短缺的有效方法,也是该产业可持续发展的关键。回收过程中产生的沉锂后的母液中的溶质主要是,可根据电化学原理采用双极膜(BP)与离子交换膜(A、C)组合技术处理沉锂后的母液,实现废水的净化和资源回收(如图所示)。下列说法错误的是
A. 双极膜(BP)可有效阻隔和的通过,膜A为阴离子交换膜
B. 阳极的电极反应为,阴极的电极反应为
C. 阳极与直流电源的正极相连,阳极上的电势比阴极上的高
D. 当阳极上放出(标准状况)气体时,该装置有,和生成
【答案】D
【解析】
【分析】根据装置出口溶液可知,利用双极膜()与离子交换膜(A、C)之间生成硫酸和氢氧化钠,可实现沉锂后的含硫酸钠的母液废水的净化和资源回收,则双极膜()能有效阻隔和的通过。
【详解】A.根据图中、移动方向可知,膜A为阴离子交换膜,膜C为阳离子交换膜,A正确;
B.阳极的电极反应为,阴极的电极反应为,B正确;
C.阳极与直流电源的正极相连,阳极上的电势比阴极上的高,C正确;
D.当阳极上放出(标准状况)气体时,外电路中转移电子,该装置中有2个阴离子交换膜和2个阳离子交换膜,每个阴离子交换膜有通过,每个阳离子交换膜有通过,即该装置有和生成,D错误;
答案选D。
13. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):,在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
A. 适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B. c点反应速率
C. 反应速率,平衡常数
D. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
【答案】C
【解析】
【分析】从图像中可以看出,当CO的转化率达到最高点后,再升高温度,CO的转化率降低,则表明平衡逆向移动,从而得出正反应为放热反应。
【详解】A.因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以适当增大压强可使平衡正向移动,从而增大甲醇的平衡转化率,A合理;
B.c点时,CO的转化率小于该温度下的平衡转化率,则平衡正向移动,反应速率,B合理;
C.因为e点时温度高于b点时温度,所以e点反应速率比b点快,即反应速率,但正反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以平衡常数,C不合理;
D.80~85℃时,CO的转化率已经达到95.5%以上,且反应速率较快,所以生产时反应温度宜控制在80~85℃,D合理;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分
14. 锑属于氮族元素,广泛用于制造合金、瓷器、颜料、印刷油墨、防爆材料等。现用锑精矿(主要含有等杂质)来制备锑和焦锑酸钠。其工艺流程如图所示:
已知:常温下,,。
回答下列问题:
(1)位于元素周期表的___________区,其基态原子的简化电子排布式为___________。
(2)滤渣主要成分有___________。
(3)“碱浸”时,发生反应的化学方程式为___________。
(4)“电解”过程中,阳极上发生的两个电极反应式为___________、___________。
(5)滤渣的主要成分有___________。
(6)产品需洗涤、干燥,检验固体是否洗涤干净的试剂为___________(填化学式)。
(7)常温条件下,向碱浸液中加入溶液,生成和沉淀时,溶液的为10,则溶液中剩余___________。
【答案】(1) ①. p ②.
(2)
(3)
(4) ①. ②.
(5)S (6)溶液和溶液
(7)
【解析】
【分析】锑精矿主要含Sb2O3、Sb2S3、Fe2O3、CuO,根据流程图,加入氢氧化钠溶液、Na2S溶液充分碱浸,过滤得Fe2O3、CuO固体,同时得到Na3SbS3、Na2S、NaOH的混合液,则滤渣Ⅰ的主要成分为Fe2O3、CuO,线路一直接电解混合液得到锑单质;线路二加入氧化剂将Sb元素氧化得到粗Na3SbO4沉淀,加入的氧化剂同时将S2-氧化为硫单质,所以粗Na3SbO4沉淀中混有S单质,加盐酸酸浸,滤渣II主要成分为S,滤液加NaOH溶液中和酸,最终得到。
【小问1详解】
的基态原子的简化电子排布式为,位于元素周期表的p区;
【小问2详解】
根据分析,滤渣Ⅰ的主要成分有Fe2O3、CuO;
【小问3详解】
“碱浸”时,转化为Na3SbS3,发生反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
“电解”含Na3SbS3、Na2S、NaOH的溶液,阳极是阴离子OH-和S2-放电,发生的两个电极反应式为:、;
【小问5详解】
根据分析,滤渣II的主要成分有S;
【小问6详解】
产品需洗涤、干燥,检验固体是否洗涤干净,即检验是否含有Cl-,所加入的试剂为溶液和溶液;
小问7详解】
根据,,常温条件下,向碱浸液中加入溶液,生成和沉淀时,溶液的为10,,则溶液中剩余。
15. 羟基氧化铁为淡黄色固体,简称铁黄,可作颜料。制备铁黄的关键是先制备铁黄晶种,否则只能得到稀薄的、颜色暗淡的色浆,不具备颜料性能。实验室以硫酸亚铁铵为主要原料制备铁黄的实验步骤如下:
.产品制备及产率计算
①制备晶种:称取放入三颈烧瓶中,加入去离子水,恒温水浴加热至,搅拌溶解,慢慢滴加溶液,用试纸检验至溶液为,停止加碱,观察到出现沉淀并伴随沉淀颜色变化。
②氧化过程:称取足量,加入上述溶液,于恒温水浴中进行氧化。氧化过程中,边搅拌边不断滴加溶液至为时,停止加热。
③洗涤、干燥:用去离子水洗涤生成的固体,抽滤,弃去母液,得到淡黄色固体。将其转入蒸发皿中,在水浴加热条件下烘干,称量,计算产率。
回答下列问题:
(1)用试纸检验溶液的操作为___________。
(2)①中观察到沉淀的颜色变为___________色时,证明已经成功制备晶种。
(3)②氧化过程中,发生反应的离子方程式为___________。
(4)抽滤装置如图,仪器c的作用为___________,和普通过滤相比,抽滤的优点有过滤速度更快和___________。
.产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
已知:,不与稀溶液反应。
(5)铁黄溶于标准液的离子方程式为___________。
(6)标准液和标准液浓度均为,消耗两溶液的体积依次为,计算铁黄的纯度为___________(列出计算式,不需化简)。
(7)若溶液过量,会使测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(已知草酸的电离平衡常数:)
【答案】(1)用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在干燥的试纸上,待颜色稳定后与标准比色卡对比读数
(2)淡黄 (3)
(4) ①. 防止倒吸 ②. 得到的沉淀更干燥
(5)
(6)
(7)无影响
【解析】
【分析】II.铁黄溶于硫酸转化为Fe3+,加入Na2C2O4,发生反应,由于不与稀溶液反应,所以用NaOH滴定剩余的酸,从而计算出溶解铁黄的硫酸的量,最终计算出铁黄的含量。据此分析作答。
【小问1详解】
用试纸检验溶液的操作为:用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在干燥的试纸上,待颜色稳定后与标准比色卡对比读数;
【小问2详解】
已知羟基氧化铁为淡黄色固体,所以①中观察到沉淀的颜色变为淡黄色时,证明已经成功制备晶种;
【小问3详解】
碱性条件下,将Fe2+氧化为FeOOH,所以②氧化过程中发生反应离子方程式为;
【小问4详解】
根据抽滤装置图,仪器c是安全瓶,防止倒吸;抽滤是指一种操作,其原理与普通的常压过滤相同,相比普通过滤,此方法过滤速度快,沉淀抽得较干,有时候还可以过滤掉气体,并能达到快速干燥产品的作用;
【小问5详解】
铁黄溶于标准液生成Fe3+和水,反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
标准液和标准液浓度均为,消耗两溶液的体积依次为,则与铁黄反应的硫酸的物质的量为,根据的系数关系,铁黄的纯度为;
【小问7详解】
若溶液过量,会引入过量,而NaOH滴定的是剩余酸的含量,而这些H+均来自于硫酸标准液,所以消耗的NaOH的量不会发生任何变化,因此溶液过量,不会对实验结果造成影响。
16. 某实验小组从电极反应角度探究银镜反应中物质氧化性和还原性的变化。
资料:ⅰ.[Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)]++NH3K1=10 3.81
[Ag(NH3)]+ Ag++NH3K2=10 3.24
ⅱ.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水
(1)实验发现:乙醛和AgNO3溶液水浴加热无明显现象;银氨溶液水浴加热无明显现象;滴加乙醛的银氨溶液水浴加热,试管壁逐渐出现一层光亮的银镜。
①有研究表明:配制银氨溶液时,AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,写出生成Ag(NH3)2NO3的化学方程式_______。
②从氧化还原角度分析:发生银镜反应时,氧化性微粒可能是Ag+、_______。
(2)甲同学查阅资料:银镜反应时,Ag+被还原成Ag。
①电极反应式:
ⅰ.还原反应:Ag++e =Ag
ⅱ.氧化反应:_______。(碱性条件下)
②从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化:
ⅰ.随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱。
ⅱ.随c(OH )增大,乙醛还原性增强。
③补充实验验证②中的分析。
实验操作及现象: 实验Ⅰ.插入“饱和KNO3溶液”盐桥,电流表指针偏转; 实验Ⅱ.电流稳定后向右侧烧杯滴加NaOH溶液,指针偏转幅度增大; 实验Ⅲ.电流再次稳定后向左侧烧杯滴加氨水,指针偏转幅度减小
乙同学认为实验Ⅲ不能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”,理由是_______。
(3)设计实验进一步验证。
实验 实验操作 实验现象
Ⅳ 往盛有银氨溶液的试管中滴加浓氨水,无明显现象,加入3滴乙醛,振荡,水浴加热 闻到刺激性气味,溶液略显灰色,试管壁未见银镜
Ⅴ 往盛有银氨溶液的试管中滴加较浓的NaOH溶液至pH与实验Ⅳ相同,振荡,溶液变浑浊,加入3滴乙醛,振荡,水浴加热 试管壁立即出现银镜
①乙同学认为通过实验Ⅳ能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”,你认为是否合理并说明原因_______。
②分析实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”,提出假设:随c(OH )增大,可能是也参与了还原。经检验该假设成立,实验方案及现象是_______。
(4)总结:ⅰ.银氨溶液和乙醛发生银镜反应时,氧化剂主要是Ag+,还原剂主要是乙醛;ⅱ.银氨溶液中滴加较浓的NaOH溶液能促进银镜反应的发生,此法不适用于检验醛基,请解释原因_______。
【答案】(1) ①. AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O ②. [Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+
(2) ①. CH3CHO–2e +3OH =CH3COO +2H2O ②. 可能是硝酸银溶液中的NO或O2等微粒做氧化剂,其氧化性随酸性减弱而减弱
(3) ①. 合理,[Ag(NH3)]+ Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱,未发生银镜反应;或不合理,灰色浑浊中可能有Ag,正一价的银得电子未在试管壁析出,所以无法判断 ②. 不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作,试管壁出现银镜或将氨通入含NaOH的潮湿Ag2O固体,水浴加热后出现银镜
(4)在氢氧化钠存在下,也能还原,不一定是醛基还原
【解析】
【小问1详解】
①在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀溶解,制得银氨溶液;AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,生成Ag(NH3)2NO3的化学方程式为AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O;故答案为:AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O。
②根据资料:[Ag(NH3)2]+在溶液中存在平衡:[Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)]++NH3、[Ag(NH3)]+ Ag++NH3,在银氨溶液中存在的含+1价Ag的微粒有[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+,故发生银镜反应时氧化性微粒可能是Ag+、[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+;故答案为:[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+。
【小问2详解】
①甲同学查阅资料:银镜反应时,Ag+被还原成Ag;CH3CHO发生氧化反应,由于反应在碱性条件下进行,则CH3CHO被氧化成CH3COO-,电极反应式为:CH3CHO–2e +3OH =CH3COO +2H2O;故答案为:CH3CHO–2e +3OH =CH3COO +2H2O。
②AgNO3属于强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,AgNO3溶液中的以及溶解的O2等微粒也具有氧化性,也可能将做氧化剂将乙醛氧化,实验Ⅲ中向左侧烧杯中滴加氨水,随着溶液酸性的减弱,这些微粒的氧化性也会减弱,从而使得指针的偏转幅度减小,不能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”;故答案为:可能是硝酸银溶液中的或O2等微粒做氧化剂,其氧化性随酸性减弱而减弱
【小问3详解】
①由于溶液中存在平衡:[Ag(NH3)]+ Ag++NH3,实验Ⅳ向银氨溶液中滴加浓氨水,c(NH3)增大,上述平衡逆向移动,c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱,故未发生银镜反应;但实验Ⅳ的现象中溶液略显灰色,该灰色浑浊中可能有Ag,正一价的银得电子未在试管壁析出,故也可能无法判断;故答案为:合理,[Ag(NH3)]+ Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱,未发生银镜反应;或不合理,灰色浑浊中可能有Ag,正一价的银得电子未在试管壁析出,所以无法判断。
②实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”,提出假设:随c(OH )增大,可能是也参与了还原,要检验该假设成立,可采用对比实验,实验方案及现象为:不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作,试管壁出现银镜或将氨通入含NaOH的潮湿Ag2O固体(结合题给资料ii),水浴加热后出现银镜;故答案为:不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作,试管壁出现银镜或将氨通入含NaOH的潮湿Ag2O固体,水浴加热后出现银镜。
【小问4详解】
银氨溶液中滴加较浓的NaOH溶液能促进银镜反应的发生,此法不适用于检验醛基,原因是:根据实验V,在氢氧化钠存在下,也能还原,不一定是醛基还原;故答案为:在氢氧化钠存在下,也能还原,不一定是醛基还原。
17. 除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下,含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
H2CrO4(aq)H+(aq)+(aq) ΔH1
(aq)H+(aq)+(aq) ΔH2
2(aq)H2O(l)+(aq) ΔH3
①室温下,反应2(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l)的ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
②室温下,初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c()随c(H+)的变化如图。
根据A点数据计算反应2+2H++H2O的K=___________,下列关于该反应的说法正确的是___________。
A.加水稀释,平衡正向移动
B.若达到A点的时间为5s,则v()=0.1mol/(L·s)
C.若升高温度,溶液中的平衡转化率减小,则该反应的ΔH>0
(2)NaHSO3与熟石灰除Cr(Ⅵ)法:向酸性废水中加入NaHSO3,再加入熟石灰,使Cr3+沉淀。
①实验中的NaHSO3作用是___________。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。当pH>12时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为___________。
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时,Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图2所示。55℃时,Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是___________。
②水体中,Fe合金在SRS存在条件下腐蚀的机理如图3所示,Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2+,H2O得到电于转化为H,___________。
【答案】(1) ①. ΔH3-2ΔH2 ②. 1.0×1014 ③. B
(2) ①. 将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ) ②. Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-
(3) ①. 55℃时,硫酸盐还原菌几乎失去活性 ②. 被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合为FeS
【解析】
【小问1详解】
①已知:Ⅱ.
Ⅲ. ,由盖斯定律,反应Ⅲ-2×Ⅱ,得,则ΔH=ΔH3-2ΔH2,故答案为:ΔH3-2ΔH2;
②从图看出A点时,c(H+)=1.0×10-7mol/L时为0.25mol/L,由原子守恒得为1.0-0.25×2=0.5mol/L。则K=。
A.加水稀释溶液中的Q>K,平衡逆向移动,同时没有改变温度,K值不变,A项错误;
B.A点为0.25mol/L,由原子守恒得溶液中的为1.0-0.25×2=0.5mol/L,则v()=,B项正确;
C.升温转化率减小即平衡逆向移动,说明逆向为吸热反应,该反应为放热反应,ΔH<0,C项错误;故选B。
故答案为:1.0×1014;B;
【小问2详解】
①实验中将除Cr(OH)3沉淀除去,则NaHSO3将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ) ,便于沉淀除去。答案为:将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ) ;
②从图分析pH>12时[Cr(OH)4]-增大而Cr(OH)3降低,则反应为Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-。答案为:Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-;
【小问3详解】
①温度过高,硫酸盐还原菌失活导致去除率降低,则原因为55℃时,硫酸盐还原菌几乎失去活性,故答案为:55℃时,硫酸盐还原菌几乎失去活性;
②从图看H和经SRB细胞膜之后转变为S2-和H2O,S2-再与Fe2+结合为FeS,则描述为Fe失去电子转化为Fe2+,H2O得到电于转化为H,被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合为FeS。故答案为:被H还原为S2-,S2-与Fe2+结合为FeS。江苏省南京外国语学校2024届高三下学期二模化学试题
可能用到的相对原子质量: H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39 V-51 Fe-56 Ti -48 Co -59
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. 下列过程不属于化学变化的是
A. 钢铁生锈 B. 食物腐败 C. 海水晒盐 D. 木炭燃烧
2. 氢氟酸是HF的水溶液,HF电离时产生的阳离子全部是H+,从组成和性质划分, HF属于
A. 氧化物 B. 酸 C. 碱 D. 盐
3. 下列说法不正确的是
A. 生铁和钢都属于铁合金 B. 铝合金是用途最广的合金
C. 钠钾合金的熔点比钠低 D. 不锈钢的硬度比纯铁大
4. 在含有大量的溶液中,下列离子不能大量存在的是
A. B. C. D.
5. “水写红字”魔术原理如图所示,其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用,该溶液是
A. NaCl溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
6. 下列有机反应属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
7. 关于如图所示装置的叙述,不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. 锌是负极,锌片质量逐渐减小
C. 电子的移动方向:
D. 原电池发生的总反应为
8. 下列离子方程式书写不正确的是
A. 锌和稀硫酸反应:
B. 稀盐酸与“铁红”反应:
C 石灰石与稀盐酸反应:
D. 铜片插入到硝酸银溶液中:
9. 所有铬的化合物都有毒性,在化学实验中可利用下图将含铬物质循环利用,从而减少直接排放对环境的污染。下列说法正确的是
A. 反应④、⑥、⑦中,铬元素均被氧化
B. 的溶液中含有的CrO数目为
C. 加入浓盐酸可实现第①步转化,当0.1molK2Cr2O7完全反应时,生成标准状况下气体3.36L
D. 已知为两性氢氧化物,则第⑦步转化加入的试剂可与第③步相同
10. 冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
A 冠醚可以用来识别碱金属离子 B. 二苯并-18-冠-6也能适配
C. 该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D. 一个鳌合离子中配位键的数目为6
11. 根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
实验目的 方案设计和现象 结论
A 比较和的氧化性 向酸性溶液中滴入溶液,紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生 氧化性:
B 检验海带中是否含有碘元素 将海带灰溶解过滤后,取适量滤液于试管中,酸化后加入少量双氧水,充分反应后加入1-2滴淀粉溶液 溶液变蓝,则证明海带中含有碘元素
C 比较的大小 向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量溶液,有黄色沉淀生成 大于
D 检验某有机物(如图)中含有醛基 取少量待检液于试管中,滴加酸性溶液,紫红色褪去 该有机物中含有醛基
A. A B. B C. C D. D
12. 退役锂离子电池正极材料中有价金属的回收利用,是解决新能源汽车产业环境污染和资源短缺的有效方法,也是该产业可持续发展的关键。回收过程中产生的沉锂后的母液中的溶质主要是,可根据电化学原理采用双极膜(BP)与离子交换膜(A、C)组合技术处理沉锂后的母液,实现废水的净化和资源回收(如图所示)。下列说法错误的是
A. 双极膜(BP)可有效阻隔和的通过,膜A为阴离子交换膜
B. 阳极的电极反应为,阴极的电极反应为
C. 阳极与直流电源的正极相连,阳极上的电势比阴极上的高
D. 当阳极上放出(标准状况)气体时,该装置有,和生成
13. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):,在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
A. 适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B. c点反应速率
C. 反应速率,平衡常数
D. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
二、非选择题:共4题,共61分
14. 锑属于氮族元素,广泛用于制造合金、瓷器、颜料、印刷油墨、防爆材料等。现用锑精矿(主要含有等杂质)来制备锑和焦锑酸钠。其工艺流程如图所示:
已知:常温下,,。
回答下列问题:
(1)位于元素周期表的___________区,其基态原子的简化电子排布式为___________。
(2)滤渣的主要成分有___________。
(3)“碱浸”时,发生反应化学方程式为___________。
(4)“电解”过程中,阳极上发生的两个电极反应式为___________、___________。
(5)滤渣的主要成分有___________。
(6)产品需洗涤、干燥,检验固体是否洗涤干净的试剂为___________(填化学式)。
(7)常温条件下,向碱浸液中加入溶液,生成和沉淀时,溶液的为10,则溶液中剩余___________。
15. 羟基氧化铁为淡黄色固体,简称铁黄,可作颜料。制备铁黄的关键是先制备铁黄晶种,否则只能得到稀薄的、颜色暗淡的色浆,不具备颜料性能。实验室以硫酸亚铁铵为主要原料制备铁黄的实验步骤如下:
.产品制备及产率计算
①制备晶种:称取放入三颈烧瓶中,加入去离子水,恒温水浴加热至,搅拌溶解,慢慢滴加溶液,用试纸检验至溶液为,停止加碱,观察到出现沉淀并伴随沉淀颜色变化。
②氧化过程:称取足量,加入上述溶液,于恒温水浴中进行氧化。氧化过程中,边搅拌边不断滴加溶液至为时,停止加热。
③洗涤、干燥:用去离子水洗涤生成的固体,抽滤,弃去母液,得到淡黄色固体。将其转入蒸发皿中,在水浴加热条件下烘干,称量,计算产率。
回答下列问题:
(1)用试纸检验溶液的操作为___________。
(2)①中观察到沉淀的颜色变为___________色时,证明已经成功制备晶种。
(3)②氧化过程中,发生反应的离子方程式为___________。
(4)抽滤装置如图,仪器c的作用为___________,和普通过滤相比,抽滤的优点有过滤速度更快和___________。
.产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
已知:,不与稀溶液反应。
(5)铁黄溶于标准液的离子方程式为___________。
(6)标准液和标准液浓度均为,消耗两溶液的体积依次为,计算铁黄的纯度为___________(列出计算式,不需化简)。
(7)若溶液过量,会使测定结果___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(已知草酸的电离平衡常数:)
16. 某实验小组从电极反应角度探究银镜反应中物质氧化性和还原性的变化。
资料:ⅰ.[Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)]++NH3K1=10 3.81
[Ag(NH3)]+ Ag++NH3K2=10 3.24
ⅱ.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水
(1)实验发现:乙醛和AgNO3溶液水浴加热无明显现象;银氨溶液水浴加热无明显现象;滴加乙醛的银氨溶液水浴加热,试管壁逐渐出现一层光亮的银镜。
①有研究表明:配制银氨溶液时,AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,写出生成Ag(NH3)2NO3的化学方程式_______。
②从氧化还原角度分析:发生银镜反应时,氧化性微粒可能是Ag+、_______。
(2)甲同学查阅资料:银镜反应时,Ag+被还原成Ag。
①电极反应式:
ⅰ.还原反应:Ag++e =Ag
ⅱ.氧化反应:_______。(碱性条件下)
②从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化:
ⅰ.随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱。
ⅱ.随c(OH )增大,乙醛还原性增强。
③补充实验验证②中的分析。
实验操作及现象: 实验Ⅰ.插入“饱和KNO3溶液”盐桥,电流表指针偏转; 实验Ⅱ.电流稳定后向右侧烧杯滴加NaOH溶液,指针偏转幅度增大; 实验Ⅲ电流再次稳定后向左侧烧杯滴加氨水,指针偏转幅度减小
乙同学认为实验Ⅲ不能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”,理由是_______。
(3)设计实验进一步验证。
实验 实验操作 实验现象
Ⅳ 往盛有银氨溶液的试管中滴加浓氨水,无明显现象,加入3滴乙醛,振荡,水浴加热 闻到刺激性气味,溶液略显灰色,试管壁未见银镜
Ⅴ 往盛有银氨溶液的试管中滴加较浓的NaOH溶液至pH与实验Ⅳ相同,振荡,溶液变浑浊,加入3滴乙醛,振荡,水浴加热 试管壁立即出现银镜
①乙同学认为通过实验Ⅳ能证明“随c(Ag+)降低,Ag+氧化性减弱”,你认为是否合理并说明原因_______。
②分析实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”,提出假设:随c(OH )增大,可能是也参与了还原。经检验该假设成立,实验方案及现象是_______。
(4)总结:ⅰ.银氨溶液和乙醛发生银镜反应时,氧化剂主要是Ag+,还原剂主要是乙醛;ⅱ.银氨溶液中滴加较浓的NaOH溶液能促进银镜反应的发生,此法不适用于检验醛基,请解释原因_______。
17. 除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下,含Cr(Ⅵ)微粒在水溶液中存在如下平衡:
H2CrO4(aq)H+(aq)+(aq) ΔH1
(aq)H+(aq)+(aq) ΔH2
2(aq)H2O(l)+(aq) ΔH3
①室温下,反应2(aq)+2H+(aq)(aq)+H2O(l)的ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
②室温下,初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c()随c(H+)的变化如图。
根据A点数据计算反应2+2H++H2O的K=___________,下列关于该反应的说法正确的是___________。
A.加水稀释,平衡正向移动
B.若达到A点的时间为5s,则v()=0.1mol/(L·s)
C.若升高温度,溶液中的平衡转化率减小,则该反应的ΔH>0
(2)NaHSO3与熟石灰除Cr(Ⅵ)法:向酸性废水中加入NaHSO3,再加入熟石灰,使Cr3+沉淀。
①实验中的NaHSO3作用是___________。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。当pH>12时,Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表示为___________。
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)的废水时,Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图2所示。55℃时,Cr(Ⅵ)的去除率很低的原因是___________。
②水体中,Fe合金在SRS存在条件下腐蚀的机理如图3所示,Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2+,H2O得到电于转化为H,___________。

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