1、综合测评(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.古代染坊常用某种“碱剂”来处理丝绸,该“碱剂”的主要成分是一种盐,能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去,使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮。这种“碱剂”可能是()。A.食盐B.火碱C.草木灰D.胆矾答案:C解析:由题意可知,该物质是一种盐,水溶液呈碱性,为强碱弱酸盐。食盐是氯化钠的俗称,属于强酸强碱盐,水溶液显中性,A项错误。火碱是氢氧化钠,属于碱,不是盐,B项错误。草木灰中含有的碳酸钾属于强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,C项正确。胆矾是硫酸
2、铜晶体,是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,不是显碱性,D项错误。2.人类在未来将逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能转换形态),届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法错误的是()。A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D.目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”答案:D解析:煤和石油、天然气都为化石燃料,为碳素燃料,A项正确。太阳能的利用可以减少化石燃料的使用,从而减缓温室效应,B项正确。太阳能电池将太阳能转化为电能,为清洁能源和新能源,C项正确。菠菜蛋白质“发电”属
3、于生物质能的利用,属于“太阳能文明时代”范畴,D项错误。3.某化学反应达到化学平衡:A(g)+3B(g)2C(g)H0,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是()。A.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动答案:A解析:降低温度,正反应速率和逆反应速率都减小,放热反应速率减小的程度小,吸热反应速率减小的程度大,平衡向放热反应方向移动,A项正确。4.下列图示与对应的叙述不相符合的是()。A.图甲表示燃料燃烧反应的能量
4、变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线答案:A解析:A项,燃烧反应一定是放热反应,即生成物所具有的总能量低于反应物所具有的总能量,其与图示不符,错误;B项,酶在一定温度下,催化效果好,如果温度过高,酶会失去活性,反应速率反而减小,正确;C项,弱电解质溶于水,开始时分子电离成离子的速率最大,而离子结合成分子的速率最小,随反应的进行,前者逐渐减小,后者逐渐增大,当离子结合速率和分子电离速率相等时,则建立了电离平衡,正确;D项,在强酸溶液中滴加强碱溶液,溶液pH不断增大,当接近滴定终点时,溶液的pH会发生突变
5、,正确。5.常温下,将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:实验编号c(HA)/(molL-1)c(NaOH)/(molL-1)混合溶液的pH甲0.10.1pH=a乙0.20.2pH=9丙b0.2pH=7丁0.20.1pH9B.在乙组混合液中由水电离出的c(OH-)=10-5 molL-1C.b=0.2D.丁组混合液中:c(Na+)c(A-)c(H+)c(OH-)答案:B解析:由乙组可判断出HA是弱酸。甲、乙组两种溶液均恰好完全反应,生成NaA,A-水解显碱性,甲组中NaA溶液浓度比乙组中的小,水解程度大,但由于浓度小,c(OH-)比乙组的小,所以7a
6、c(Na+),D项错误。6.K、Ka、KW分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是()。A.在500 、20 MPa条件下,在5 L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大B.室温下K(HCN)c(H2B),则下列说法一定正确的是()。A.0.01 molL-1的NaHB溶液,其pH可能为2B.NaHB及H2B均为强电解质C.该酸式盐溶液中水电离出的氢离子浓度小于纯水中水电离出的氢离子浓度D.HB-的电离程度小于HB-的水解程度答案:C解析:由题中信息可以推断,H2B为二元弱酸,HB-既能电离又能水解,且其电离程度大于水解程度。0.01molL-1的NaHB溶液,
7、其pH一定大于2,A项不正确。H2B是弱电解质,B项不正确。NaHB溶液中水的电离受到抑制,所以水电离出的氢离子浓度小于纯水中水电离出的氢离子浓度,C项正确。HB-的电离程度大于HB-的水解程度,D项不正确。10.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是()。A.过渡态是该历程中能量最高的状态B.HCHO在反应过程中,CH键全部断裂C.CO2分子中的氧原子全部来自O2D.该反应可表示为:HCHO+O2CO2+H2O答案:C解析:过渡态是指反应物体系转变成产物体系过程中,经过的能量最高状态,
8、则过渡态是该历程中能量最高的状态,A项正确。由图示可知,HCHO在反应过程中,甲醛分子中的两个CH键全部断裂,B项正确。根据图知,CO2分子中的氧原子一部分来自O2,另一部分来自甲醛,C项错误。该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应可表示为HCHO+O2CO2+H2O,D项正确。二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题就得0分)11.将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入
9、密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lg K)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是()。A.该反应的H0B.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态C.M点对应状态的平衡常数K=10-2.294D.30 时,N点对应状态的v正v逆答案:B解析:根据图像,随着温度的升高,K增大,说明平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应是吸热反应,A项正确。反应为固体生成气体的反应,因此只要反应进行,NH3的体积分数始终保持不变,故NH3的体积分数不变时,不能说明反应达到平衡状态,B项错误。根据对数公式,平衡常数为10
10、-2.294,C项正确。N点浓度商大于平衡常数,反应逆向进行,则N点对应状态的v正v逆,D项正确。12.一定温度下,在三个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),并达到平衡。下列说法正确的是()。容器温度K物质的起始浓度(molL-1)物质的平衡浓度(molL-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器中的
11、正反应速率比容器中的大答案:D解析:对比容器和容器可知两者投料量相当,若温度相同,建立的平衡相同,但容器温度高,平衡时正反应速率更大,D项正确;平衡时容器中c(CH3OH)小于容器中c(CH3OH),说明升高温度使平衡向左移动,故正反应为放热反应,A项错误;容器相对于容器成比例增加1倍投料量,相当于加压,平衡正向移动,反应物转化率提高,所以容器中转化率高,容器中c(H2)小于容器中c(H2)的两倍,B项、C项错误。13.(2020全国)以酚酞为指示剂,用0.100 0 molL-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaO
12、H的变化关系如下图所示。比如A2-的分布系数:(A2-)=c(A2-)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)下列叙述正确的是()。A.曲线代表(H2A),曲线代表(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.200 0 molL-1C.HA-的电离常数Ka=1.010-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)2c(A2-)+c(HA-)答案:C解析:由图示滴定曲线中只有一个明显的滴定终点且终点时消耗氢氧化钠溶液的体积为40mL,以及起点时溶液pH=1,可确定酸H2A第一步是完全电离的,其浓度是0.1000molL-1,所以曲线代表(HA-)、曲线代表(A2-),A、B两项错误。C项,曲线、交点时(HA-)
13、=(A2-),此时VNaOH=25mL,再根据曲线可知此时溶液pH=2,由Ka=c(H+) c(A2-)c(HA-),得Ka=1.010-2,C项正确。利用电荷守恒,因为是强碱滴定弱酸,滴定终点时溶液呈碱性,c(H+)2c(A2-)+c(HA-),D项错误。14.我国科学家曾报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述中错误的是()。A.a为电池的正极B.电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC.放电时,a极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移答案:C解析:由图可知,b极(Li电极)为负极,a极为正极,放电时,Li+从负极(b)向正极(a)迁移,A项、D项
14、正确;该电池放电时,负极上Li放电,Li的化合价升高,则正极上即a极上不可能也是Li的化合价发生变化(否则该电池反应为Li-e-Li+、Li+e-Li),应是Mn元素的化合价降低,即由Li1-xMn2O42个Mn共显8-(1-x)即(7+x)价LiMn2O4(2个Mn共显+7价)。也就是说,LiMn2O4是放电时的电极产物而不是反应物。充电时LiMn2O4在两个电极上消耗,生成Li1-xMn2O4和Li,反应式为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi。放电反应为:负极:xLi-xe-xLi+正极:Li1-xMn2O4+xe-+xLi+LiMn2O4。15.室温下,Ka(HCN)=4.931
15、0-10,Ka1(H2C2O4)=5.910-2,Ka2(H2C2O4)=6.410-5。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是()。A.0.1 molL-1 NaCN溶液与等体积、等浓度盐酸混合:c(Na+)=c(Cl-)c(H+)c(HCN)c(CN-)B.向0.1 molL-1 NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液至pH=7:c(Na+)2c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)C.0.1 molL-1 NaCN溶液与0.1 molL-1 NaHC2O4溶液的比较:c(CN-)c(HCN)c(H+)c(CN-),A项错误。若向0
16、.1molL-1NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液至完全反应则生成Na2C2O4,溶液呈碱性,根据物料守恒有c(Na+)=2c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4),当反应至溶液pH=7时则氢氧化钠不足,c(Na+)偏小,故c(Na+)2c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4),B项正确。因Ka(HCN)=4.9310-10c(H2C2O4),而存在物料守恒有c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4),故c(CN-)T1),其他条件相同时,下列图像正确的是(填序号)。(4)用活性炭还原法也可以处理氮
17、氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g)H。在T1时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度(molL-1)如下:物质的浓度时间/min01020304050c(NO)1.00.580.400.400.480.48c(N2)00.210.300.300.360.36c(CO2)00.210.300.300.360.36T1时,该反应在020 min的平均反应速率v(CO2)=;该反应的平衡常数K=。30 min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是(填字母)。A.加入一定量的活性炭B.恒温恒压充入氩气C.适当缩小容器
18、的容积D.加入合适的催化剂若30 min后升高温度至T2,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为533,则和原平衡相比,NO的转化率(填“升高”或“降低”),H(填“”“”或“=”)0。答案:(1)CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-1 160 kJmol-1(2)2H1-H2K12K2(3)乙(4)0.015 molL-1min-10.56(或916) C降低T1,T2先达到平衡,正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则NO2的转化率降低,乙正确。升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的体积分数增大,丙错误。(4)根据化学反应速率的
19、数学表达式,v(CO2)=0.3020molL-1min-1=0.015molL-1min-1;根据表格数据,在20min达到平衡,根据化学平衡常数的表达式K=c(CO2)c(N2)c2(NO)=916。加入活性炭,活性炭为固体,对化学平衡移动无影响,A项错误。恒温恒压下,充入氩气,容器的容积增大,组分的浓度降低,B项错误。适当缩小容器的容积,组分的浓度增大,C项正确。加入合适的催化剂,催化剂对化学平衡移动无影响,D项错误。此时的化学平衡常数为925916,因此升高温度,NO的转化率降低,正反应方向是放热反应,即H”或“”)0,温度为T1时,反应在5秒钟时达到平衡,则达到平衡时的平均反应速率v
20、(SCN-)=,该温度下的Fe3+的平衡转化率为。(3)工业上用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图2所示,则Cu电极连接电源的极,阳极的电极反应式为。图1图2答案:(1)C2O42-+Co2+CoC2O4(2)0.15 molL-1s-150%(3)负Fe+8OH-6e-FeO42-+4H2O解析:(1)硫酸钴溶液和草酸铵溶液发生复分解反应生成难溶的草酸钴,反应的离子方程式为C2O42-+Co2+CoC2O4。(2)根据平衡移动原理可知,升高温度平衡向吸热反应方向移动,根据图可知,升高温度,cFe(SCN)3的值减小,所以H0。反应在5秒钟时达到平衡,平衡时cFe(SCN)3
21、=0.25molL-1,则达到平衡时的平均反应速率vFe(SCN)3=0.25molL-15s=0.05molL-1s-1,根据Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,v(SCN-)=3vFe(SCN)3=0.15molL-1s-1;参加反应的Fe3+的物质的量为130.15molL-1s-15s1L=0.25mol,所以Fe3+的转化率=0.25mol0.5mol100%=50%。(3)铁电极上铁放电生成FeO42-,因此铁是阳极,则铜是阴极,与电源负极相连;阳极的电极反应式为Fe+8OH-6e-FeO42-+4H2O。19.(12分)某实验小组为了分析补血剂 FeSO47H2O中铁元素的质量分
22、数,用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O。(1)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需。(2)滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”),理由是。(3)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是(填字母)。(4)该实验小组称取12.0 g补血剂在容量瓶中配成100 mL溶液,量取25.00 mL试样溶液,用0.100 molL-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则所测补血剂中
23、铁元素的质量分数是(精确至0.01%)。(5)若该小组配制溶液和滴定操作时引起的误差忽略,最终所测补血剂中铁元素含量仍偏小,其可能原因是。答案:(1)250 mL容量瓶(2)否KMnO4溶液为紫红色,自身可作指示剂(3)B(4)18.67%(5)Fe2+容易被空气中的氧气氧化成Fe3+,消耗的KMnO4溶液体积偏小解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器有250mL容量瓶、天平、玻璃棒、烧杯、量筒、药匙、胶头滴管。(2)KMnO4溶液为紫红色,自身可作指示剂,故不需要加指示剂。(3)高锰酸钾具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的乳胶管,应用酸式滴定管盛装,滴定时为便于观察颜色变化,滴定终点
24、颜色由浅变深易于观察,应将高锰酸钾滴到待测液中。(4)根据5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O,5Fe2+MnO4-,则n(Fe)=n(Fe2+)=5n(MnO4-)=50.100molL-10.0200L=0.01mol,m(Fe)=0.01mol456gmol-1=2.24g,=2.24g12.0g100%=18.67%。(5)最终所测补血剂中铁元素含量仍偏小,可能是由于Fe2+容易被空气中的氧气氧化成Fe3+,消耗的KMnO4溶液体积偏小。20.(12分)镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,如下图是从该矿
25、渣中回收NiSO4的工艺路线:已知:(NH4)2SO4在350 以上会分解生成NH3和H2SO4,NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。锡(Sn)位于第5周期A族。(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是。(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有(填化学式)。(3)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,除去过量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为C
26、r3+,滴定时反应的离子方程式为。(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.010-3 molL-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F-)= mol L-1。已知Ksp(CaF2)=4.010-11(5)已知正十二烷可用作该工艺的萃取剂。用电化学制备正十二烷的方法为:向烧杯中加入50 mL甲醇,不断搅拌加入少量金属钠,再加入11 mL正庚酸搅拌均匀,装好铂电极,接通电源反应,当电流明显减小时切断电源,然后提纯正十二烷。已知电解总反应为2C6H13COONa+2CH3OHC12H26+2CO2+H2+2CH3ONa,则阳极的电极反应式为。答案:(1)增大接触面积,增大反应速率,使反应更充分(2)F
27、e3+2H2OFeO(OH)+3H+SiO2、CaSO4(3)Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(4)2.010-3(5)2C6H13COO-2e-C12H26+2CO2解析:(1)研磨可增大接触面积,使反应速率增大,使反应更充分。(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)为水解反应,反应的离子方程式为Fe3+2H2OFeO(OH)+3H+。加入硫酸铵加热浸取后的“浸渣”中还含有CaSO4和SiO2。(3)用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.010-3molL-1,当除钙率达到99%时,剩余的Ca2+为1%1.010-3molL-1=1.010-5molL-1,那么c(F-)=Kspc(Ca2+)=4.010-111.010-5molL-1=2.010-3molL-1。(5)C6H13COONa生成C12H26,碳元素化合价升高,被氧化,电极反应为2C6H13COO-2e-C12H26+2CO2。13
