精品解析：江苏省南京田家炳高级中学2023-2024学年高二上学期8月阶段检测化学试卷

南京田家炳高级中学高二8月阶段检测 化学试卷 可能用到的相对原子质量：C-12 O-16 Na-23 Mn-55 一、单项选择题(共13题，每题3分，共39分。 1. 燃料电池能量转化效率高、环境污染少，运行质量高。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中能实现碳中和目标的是 A. 甲醇 B. 天然气 C. 氢气 D. 一氧化碳 【答案】C 【解析】 【详解】实现碳中和目标需要减少二氧化碳的排放，所以A B D错误，C正确； 故选C。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. Na2O的电子式： B. F-的结构示意图： C. 中子数为20的Ar原子： D. 次氯酸的结构式：H-Cl-O 【答案】A 【解析】 【详解】A．Na2O中钠离子和氧离子之间存在离子键，电子式为：，A正确； B．F为9号元素，得到一个电子生成F-，质子数为9，电子数为10，F-的结构示意图为：，B错误； C．中子数为20Ar原子，质量数=质子数+中子数=18+20=38，表示为：，C错误； D．次氯酸中氧分别与H和Cl共用一对电子对，其结构式为H—O—Cl，D错误； 答案选A。 3. 下列有关物质性质和用途具有对应关系的是 A. 二氧化硅熔点高，可用于制光导纤维 B. 浓硫酸具有脱水性，可用于干燥气体 C. 次氯酸具有强氧化性，可用于消毒杀菌 D. 氯化铁易水解，可用于腐蚀铜制线路板 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硅晶体能对光产生全反射，能传递光信号，所以二氧化硅晶体可用于制光导纤维，与熔点无关，故A错误； B．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，与硫酸的脱水性无关，故B错误； C．次氯酸钙具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于消毒杀菌，故C正确； D．氯化铁能与Cu反应生成氯化铜和氯化亚铁，反应中氯化铁作氧化剂，应用了氯化铁的氧化性，与水解无关，故D错误。 故选：C。 4. 下列选项中所示的物质间转化均能在指定条件下实现的 A. B. C. D. 稀 【答案】B 【解析】 【详解】A．Na在点燃条件下生成Na2O2，故A错误； B．Fe与Cl2在点燃时反应生成FeCl3，FeCl3具有氧化性，能够与Cu反应生成FeCl2、CuCl2，因此能够实现物质之间的转化，故B正确； C．HClO不稳定，光照发生分解反应产生HCl、O2，故C错误； D．稀HNO3与Cu反应产生NO，而不是NO2，故D错误； 故选B。 5. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A. 用装置甲探究、对分解速率的影响 B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体 C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色 D. 用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个试管中H2O2的浓度不同，无法探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响，A错误； B．蒸干FeCl3溶液的过程中，FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl，最终得到的是氢氧化铁而不是FeCl3固体，B错误； C．用该装置制备氢氧化亚铁时Fe应该为阳极，如图所示装置无法生成亚铁离子，也就无法制备氢氧化亚铁，C错误； D．析氢腐蚀产生氢气，集气瓶内压强增大，吸氧腐蚀消耗氧气，集气瓶内压强减小，可用采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，D正确； 故答案选D。 6. 中科院兰州化学物理研究所 用 Fe3(CO)12 / ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃，反应过程如下图。下列说法正确的是 A. 第i步反应的活化能比第ii步的低 B. CO2加氢合成低碳烯烃时原子利用率小于100% C. Fe3(CO)12 / ZSM-5能使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小 D. 每消耗22.4LCO2转移电子数为6×6.02×1023 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应越快，活化能越低，因此第i步反应的活化能比第ii步的高，A项错误。 B．从合成的过程来看，从CO2到低碳烯烃，很显然CO2中的O原子没有进入低碳烯烃中，因此原子利用率小于100%，B项正确。 C．催化剂只能改变反应所需活化能，不能改变ΔH，C项错误。 D．由于不知道CO2所处的状态，因此无法确定CO2物质的量，也就无法计算反应中转移的电子数，D项错误。 答案选B。 7. 常温下，2NH3(g)＋NaClO(aq)＝NaCl(aq)＋N2H4(aq)＋H2O(l)能自发进行，可用于生产N2H4。下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔH＞0，ΔS＜0 B. 每生成 1 mol N2H4 转移 2 mol 电子 C. 室温下，向 0.1mol·L－1 NaClO 溶液中加水，溶液 pH 增大 D. N2H4、O2 和 KOH 溶液组成的燃料电池，负极反应为 N2H4－4e－＝N2＋4H+ 【答案】B 【解析】 【详解】A．2NH3(g)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+H2O(1)，△S＜0，又△H-T△S＜0的反应可自发进行，则该反应△H＜0，故A错误； B．反应中氮元素化合价由-3升高到-2，则每生成1mol N2H4转移2mol电子，故B正确； C．NaClO溶液由于次氯酸跟水解显碱性，则室温下，向0.1mol/L NaClO溶液中加水，溶液体积增大，碱性减弱，pH减小，故C错误； D．N2H4、O2和KOH溶液组成的燃料电池中N2H4被氧气氧化为负极，在碱性溶液中失电子生成氮气和水，负极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故D错误； 故选：B。 8. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H＋的能力比CH3COOH的强 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2+具有还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．没有说明两种溶液的浓度，不能通过溶液的pH比较酸的强弱，A错误； B．二氧化硫能使品红褪色，具有漂白性，加热后品红恢复红色，B正确； C．溴和碘化钾反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，说明溴的氧化性大于碘，C正确； D．亚铁离子遇硫氰化钾溶液不变红，加入氯水后，氯气和亚铁离子反应生成铁离子，遇到硫氰化钾变红，说明亚铁离子具有还原性，D正确； 故选A。 9. 亚硝酸盐对人体健康的危害不亚于农药，可采用电解法除去。工业上电解含废水，将转化为而除去，其次是再生，其装置如图。下列说法正确的是 A. 生成的从电解槽的口流出 B. 极为阴极，发生还原反应 C. 阴极上电极反应为 D. 除去，可再生 【答案】C 【解析】 【分析】电解池中阳离子移向阴极，由图中H+的移动方向，可判断M为阳极，电极反应为，N为阴极，电极反应为； 【详解】A．在阳极M上失电子，生成的从电解槽的a口流出，故A错误； B．M为阳极，发生氧化反应，故B错误； C．在阴极N上得电子生成氮气，电极反应为，故C正确； D．由阴极和阳极的反应式可知，除去，电路中转移3mol电子，可再生，故D错误； 故选C。 10. 20世纪初，德国化学家哈伯首次用锇作催化剂在、550℃的条件下以和为原料合成了： 。2021年11月，我国报道了新的合成氨催化剂设计策略，该技术可实现温和条件下的氨催化合成。一种电化学气敏传感器可以检测生产中氨气的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 溶液中向电极a移动 B. 电极a的电极反应式为 C. 在传感器工作一定时间后中电极b周围溶液pH减小 D. 当电极b消耗标准状况下时，理论上电极a检测到 【答案】D 【解析】 【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原； 【详解】A．原电池中阳离子向正极移动，故溶液中向电极b移动，选项A错误； B．电极a为负极，负极上氨气失电子产生氮气，电极反应式为，选项B错误； C．正极b极上氧气得电子产生氢氧根离子，，故在传感器工作一定时间后中电极b周围c(OH-)增大，溶液pH增大，选项C错误； D．当电极b消耗标准状况下时，，转移电子，，理论上电极a检测到，选项D正确； 答案选D。 11. 时，向两份溶液中分别滴加浓度均为的和溶液。部分离子浓度随溶液体积的变化如图所示，有关说法错误的是 A. 水的电离程度： B. b点和d点存在的关系是 C. c点存在离子浓度关系： D. 若b点，则的 【答案】B 【解析】 【详解】A．a点溶质为CH3COONH4，醋酸根和铵根都发生水解反应，促进水的电离，加入HCl反应生成CH3COOH和NH4Cl，c点生成的醋酸抑制水的电离，加入NaOH生成CH3COONa和NH3∙H2O，d点生成氨水抑制水的电离，由于常温下CH3COONH4溶液pH=7，说明醋酸的电离常数和铵根的电离常数相同，则对水的抑制程度一致，则水的电离程度：，A正确； B．b点加入5mL HCl溶液，，d点加入10mL NaCl溶液，，则，B错误； C．c点溶质为等量的CH3COOH和NH4Cl，由于铵根发生水解部分损耗，则存在离子浓度关系：，C正确； D．b点溶质为、、，溶液，则的，D正确； 故选：B。 12. 已知是一种二元弱酸。室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测量溶液的pH，测得pH约为5 2 向溶液中滴加几滴溶液，无明显现象 3 向溶液中加入等体积溶液，溶液变浑浊 4 向溶液中加入等体积氨水溶液，充分混合，溶液pH约为9 若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法正确的是 A. 依据实验1可推测： B. 依据实验2推测： C. 依据实验3推测： D. 实验4所得溶液中存在： 【答案】D 【解析】 【详解】A．0.1mol/L亚硫酸氢钠溶液pH约为5，溶液呈酸性说明亚硫酸氢根离子的电离程度大于水解程度，则亚硫酸氢根离子的水解常数Kh=＜Ka2(H2SO3)，所以Ka1(H2SO3)Ka2(H2SO3)＞Kw，故A错误； B．10mL0.1mol/L碳酸钠溶液与几滴0.1mol/L亚硫酸氢钠溶液可能反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠，无法确定亚硫酸氢钠是否能与碳酸氢钠溶液反应，所以无法比较亚硫酸氢根离子和碳酸的电离程度大小，不能确定亚硫酸的二级电离常数和碳酸一级电离常数的大小，故B错误； C．0.1mol/L亚硫酸氢钠溶液与等体积的0.1mol/L氢氧化钡溶液反应所得溶液中亚硫酸根离子被钡离子的浓度均为0.05mol/L，由混合后溶液变浑浊可知，溶液中浓度熵大于亚硫酸钡的溶度积，则Ksp(BaSO3)＜0.05mol/L×0.05mol/L=2.5×10−3，故C错误； D．10mL0.1mol/L亚硫酸氢钠溶液与等体积的0.1mol/L氨水溶液反应得到亚硫酸钠和亚硫酸铵的混合溶液，溶液中存在质子守恒关系，由溶液pH约为9可知，溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，则溶液中存在，故D正确； 故选D。 13. 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有： 反应I. 反应II. 压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。 (或CO)的选择性 下列说法正确的是 A. 反应为吸热反应 B. 曲线③、④表示CO的选择性，且 C. 相同温度下，反应I、II的平衡常数 D. 一定温度下，调整，可提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【分析】随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则CH3OH的选择性随温度的升高而减小，CO的选择性随温度的升高而增大，故曲线①、②表示CH3OH的选择性，曲线③、④表示CO的选择性，同时压强增大，反应Ⅰ平衡正向移动，反应物浓度减小，促使反应Ⅱ化学平衡逆向移动，使CO选择性减小，故p1>p2。 【详解】A．可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到，ΔH=-49.4kJ/mol-41.2kJ/mol<0，故该反应为放热反应，A错误； B．随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则CH3OH的选择性随温度的升高而减小，CO的选择性随温度的升高而增大，故曲线③、④表示CO的选择性，压强增大，反应Ⅰ平衡正向移动，反应物浓度减小，促使反应Ⅱ化学平衡逆向移动，使CO选择性减小，故p1>p2，B正确； C．随着温度的升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，在未给定具体温度的情况下，无法比较反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数大小，C错误； D．调整，氢气的起始浓度减小，则CO2的平衡转化率减小，D错误； 故答案选B。 二、非选择题(共4题，共61分) 14. 完成下列问题 （1）在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意如图： ①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是___________。 ②1 mol NH (aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是___________。 （2）已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1① Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH=-226 kJ·mol-1② 则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，生成的O2为___________L(标况)。 （3）有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，已知H—O键能为463 kJ·mol-1，O=O键能为498 kJ·mol-1，计算H—H键能为___________kJ·mol-1。 （4）氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知： Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s)　ΔH1=-74.5 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s)　ΔH2=-64.4 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。 则ΔH3=___________kJ·mol-1。 【答案】（1） ①. 放热 ②. ΔH＜0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) ③. NH (aq)＋2O2(g)=NO (aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH=-346 kJ·mol-1 （2）11.2L （3）436 （4）＋84.6 【解析】 【分析】 【小问1详解】 ①从图象中可知，第一步反应反应物的总能量大于生成物的总能量，是放热反应； ②第一步反应的热化学方程式是 ，第二步反应的热化学方程式是 ，根据盖斯定律，得到1 mol NH (aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式NH (aq)＋2O2(g)=NO (aq)＋2H＋(aq)＋H2O(l)　ΔH=-346 kJ·mol-1。 【小问2详解】 根据盖斯定律，“反应①× +反应②”可得到CO(g)与Na2O2(s)反应的热化学方程式 ，则放出509 kJ热量时，消耗Na2O2(s)1mol，生成的O20.5mol，标况下体积为11.2L。 【小问3详解】 根据题意，1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水的热化学方程式为 ，由热效应等于反应物总键能减去生成物总键能可知，，求得H—H键能为436 kJ·mol-1。 【小问4详解】 氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知： Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s)　ΔH1=-74.5 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s)　ΔH2=-64.4 kJ·mol-1；Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3=＋84.6 kJ·mol-1 15. “纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的NO。 （1）制备纳米零价铁：将FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H2和NaBO2等，该反应的离子方程式为___(NaBH4、NaBO2中B元素均为+3价)。 （2）NO的氧化：在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生HO·，HO·将NO氧化为NO的机理如图1所示，Y的化学式为____。 ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为___。 ③纳米零价铁的作用是___。 ④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___。 （3）氧化产物的吸收：氧化后的产物在烟气的携带下被Ca(OH)2溶液吸收，转化为____(填化学式)。 【答案】（1）2Fe2++BH+4OH-=2Fe+BO+2H2↑+2H2O （2） ①. Fe3+或FeCl3 ②. 2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O ③. 与HCl溶液反应产生Fe2+ ④. H2O2的分解速率随温度升高而加快，H2O2浓度减小，NO脱除率降低 （3）Ca(NO3)2 【解析】 【分析】 【小问1详解】 将FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H2和NaBO2等，铁元素化合价由+2降低为0，NaBH4中H元素化合价由-1升高为0，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为2Fe2++BH+4OH-=2Fe+BO+2H2↑+2H2O。 【小问2详解】 ①Fe2+催化H2O2分解产生HO-和，O元素化合价降低，所以铁元素化合价升高，Y的化学式为FeCl3； ②NO被H2O2氧化为HNO3，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O； ③纳米零价铁与HCl溶液反应产生Fe2+； ④H2O2的分解速率随温度升高而加快，H2O2浓度减小，所以温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势； 【小问3详解】 Ca(OH)2和HNO3反应生成Ca(NO3)2和水。 16. 是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为，主要杂质有和)制备的一种工艺流程如图： 资料：①该工艺条件下与不反应。 ②部分金属阳离子沉淀。 开始沉淀时 完全沉淀时 （1）“溶出”前，软锰矿需要进行研磨的目的是___________。 （2）“溶出”时，的氧化过程及得到的主要途径如图所示。 步骤Ⅱ是从软锰矿石中溶出的主要反应，反应的离子方程式是___________。 （3）“纯化”时，先向溶出液中加入，将氧化；再加入调节溶液，使转化为氢氧化物沉淀而除去。适宜调节的范围是___________。 （4）“纯化”后，过滤所得的滤渣中含有和，实验室欲以该滤渣为原料制备少量，实验操作为：取少量滤渣放入烧杯中，___________。(须使用的试剂：溶液、干冰、蒸馏水) （5）向4.350g所得产品中依次加入足量和足量稀，加热至充分反应，再用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为。 已知：、。 计算该产品中的纯度___________(杂质不参加反应，写出计算过程)。 【答案】（1）增大固体与浓硫酸接触面积，增大反应速率，提高浸出率 （2） （3）4.7≤pH<5.8 （4）加入适量溶液溶解氢氧化铝沉淀，过滤分离出滤液通入足量干冰得到的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，过滤分离出沉淀，洗涤、烘干、煅烧得到氧化铝 （5）98% 【解析】 【分析】软锰矿首先进行研磨，可增大固体与硫酸的接触面积，增大反应速率，提高浸出率；加入浓硫酸及过量的铁屑，发生氧化还原反应，二氧化锰被还原生成二价锰离子，由于加入了过量的铁屑，则溶出液中含有；再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。 【小问1详解】 溶出前，软锰矿需研磨；研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积，增大反应速率，提高浸出率； 【小问2详解】 Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，二氧化锰具有氧化性，亚铁离子具有还原性，二氧化锰与亚铁离子反应生成二价锰离子和铁离子，则反应的离子方程式为； 【小问3详解】 使Fe3+沉淀完全的溶液pH为2.8，使Al3+完全沉淀的pH为4.7，而溶液中Mn2+开始沉淀的pH为5.8，则适宜调节的pH范围是4.7≤pH<5.8； 【小问4详解】 氢氧化铁和氢氧化钠不反应，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，煅烧氢氧化铝得到氧化铝，故实验操作为：取少量滤渣放入烧杯中，加入适量溶液溶解氢氧化铝沉淀，过滤分离出滤液通入足量干冰得到的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，过滤分离出沉淀，洗涤、烘干、煅烧得到氧化铝； 【小问5详解】 根据题意可知，部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原反应，剩余部分草酸钠再与高锰酸钾反应，则与二氧化锰反应的草酸钠的物质的量为，根据关系有，则产品纯度为。 17. 完成下列问题。 （1）绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示： 正极为___________电极(填“”或“”)，移动方向为___________(填“由到”或“由到”)，写出电极的电极反应式：___________。 （2）和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和。 ①是直流电源的___________极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的在之间，阴极的电极反应为___________。 ③用离子方程式表示吸收NO原理___________。 （3）一空气电池是目前储电能力最高的电池。以一空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为。 ①极发生的电极反应为___________。 ②当外电路中通过电子时，装置内共收集到气体(标准状况)，若装置内的液体体积为(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是___________。 【答案】（1） ①. B ②. A到B ③. （2） ①. 负 ②. 2＋2H＋＋2e-=＋2H2O ③. 2NO＋2＋2H2O=N2＋4 （3） ①. 2VB2＋22OH－－22e-=V2O5＋2B2O3＋11H2O ②. 0.05mol/L 【解析】 【小问1详解】 燃料电池中燃料失去电子在负极，氧气得电子在正极，阳离子向正极移动；该燃料电池的正极为B电极；H＋移动方向为由A到B，正极B的电极反应式为：； 【小问2详解】 从图中可看出，电解池的左槽进入后得到电子生成的转入吸收塔还原NO，左槽是阴极区，右槽稀硫酸和SO2一起进入后，SO2被氧化生成H2SO4，得到较浓的硫酸溶液，右槽是阳极区。 ①a与左槽电极连接，是直流电源的负极； ②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，是酸性环境，故阴极的电极反应为2＋2H＋＋2e-=＋2H2O； ③吸收NO的原理2NO＋2＋2H2O=N2＋4； 【小问3详解】 ①VB2－空气电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，从图中可得知其电解质溶液是KOH， VB2极发生氧化反应，则电极反应为2VB2＋22OH－－22e-=V2O5＋2B2O3＋11H2O； ②电解CuSO4溶液阳极发生 ，阴极先 ，后 ；当外电路中通过0.04 mol电子时阳极得到氧气0.01 mol，标准状况下的体积为0.224L，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，则氢气体积为0.448 L−0.224L=0.224L，生成氢气0.01 mol，得到的电子0.02 mol，根据得失电子总数相等，则溶液中Cu2+得到电子0.02 mol，Cu2+物质的量为0.01 mol，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度是。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南京田家炳高级中学高二8月阶段检测 化学试卷 可能用到的相对原子质量：C-12 O-16 Na-23 Mn-55 一、单项选择题(共13题，每题3分，共39分。 1. 燃料电池能量转化效率高、环境污染少，运行质量高。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中能实现碳中和目标的是 A. 甲醇 B. 天然气 C. 氢气 D. 一氧化碳 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. Na2O的电子式： B. F-的结构示意图： C. 中子数为20的Ar原子： D. 次氯酸的结构式：H-Cl-O 3. 下列有关物质性质和用途具有对应关系的是 A. 二氧化硅熔点高，可用于制光导纤维 B. 浓硫酸具有脱水性，可用于干燥气体 C. 次氯酸具有强氧化性，可用于消毒杀菌 D. 氯化铁易水解，可用于腐蚀铜制线路板 4. 下列选项中所示的物质间转化均能在指定条件下实现的 A. B. C. D. 稀 5. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A. 用装置甲探究、对分解速率的影响 B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体 C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色 D. 用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 6. 中科院兰州化学物理研究所 用 Fe3(CO)12 / ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃，反应过程如下图。下列说法正确的是 A. 第i步反应的活化能比第ii步的低 B. CO2加氢合成低碳烯烃时原子利用率小于100% C. Fe3(CO)12 / ZSM-5能使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小 D. 每消耗22.4LCO2转移电子数为6×6.02×1023 7. 常温下，2NH3(g)＋NaClO(aq)＝NaCl(aq)＋N2H4(aq)＋H2O(l)能自发进行，可用于生产N2H4。下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔH＞0，ΔS＜0 B. 每生成 1 mol N2H4 转移 2 mol 电子 C. 室温下，向 0.1mol·L－1 NaClO 溶液中加水，溶液 pH 增大 D. N2H4、O2 和 KOH 溶液组成的燃料电池，负极反应为 N2H4－4e－＝N2＋4H+ 8. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H＋的能力比CH3COOH的强 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2+具有还原性 A. A B. B C. C D. D 9. 亚硝酸盐对人体健康危害不亚于农药，可采用电解法除去。工业上电解含废水，将转化为而除去，其次是再生，其装置如图。下列说法正确的是 A. 生成的从电解槽的口流出 B. 极为阴极，发生还原反应 C. 阴极上的电极反应为 D. 除去，可再生 10. 20世纪初，德国化学家哈伯首次用锇作催化剂在、550℃的条件下以和为原料合成了： 。2021年11月，我国报道了新的合成氨催化剂设计策略，该技术可实现温和条件下的氨催化合成。一种电化学气敏传感器可以检测生产中氨气的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 溶液中向电极a移动 B. 电极a的电极反应式为 C. 在传感器工作一定时间后中电极b周围溶液pH减小 D. 当电极b消耗标准状况下时，理论上电极a检测到 11. 时，向两份溶液中分别滴加浓度均为的和溶液。部分离子浓度随溶液体积的变化如图所示，有关说法错误的是 A. 水的电离程度： B. b点和d点存在的关系是 C. c点存在离子浓度关系： D. 若b点，则的 12. 已知是一种二元弱酸。室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测量溶液的pH，测得pH约为5 2 向溶液中滴加几滴溶液，无明显现象 3 向溶液中加入等体积溶液，溶液变浑浊 4 向溶液中加入等体积氨水溶液，充分混合，溶液pH约为9 若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法正确的是 A. 依据实验1可推测： B. 依据实验2推测： C. 依据实验3推测： D. 实验4所得溶液中存在： 13. 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有： 反应I. 反应II. 压强分别为、时，将混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。 (或CO)的选择性 下列说法正确是 A. 反应为吸热反应 B. 曲线③、④表示CO的选择性，且 C. 相同温度下，反应I、II的平衡常数 D. 一定温度下，调整，可提高的平衡转化率 二、非选择题(共4题，共61分) 14. 完成下列问题 （1）在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意如图： ①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是___________。 ②1 mol NH (aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是___________。 （2）已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH=-566 kJ·mol-1① Na2O2(s)＋CO2(g)=Na2CO3(s)＋O2(g)　ΔH=-226 kJ·mol-1② 则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，生成的O2为___________L(标况)。 （3）有科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，而且是一种理想的绿色能源。若1 mol氢气完全燃烧生成1 mol气态水放出241 kJ的热量，已知H—O键能为463 kJ·mol-1，O=O键能为498 kJ·mol-1，计算H—H键能为___________kJ·mol-1。 （4）氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知： Mg(s)＋H2(g)=MgH2(s)　ΔH1=-74.5 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2H2(g)=Mg2NiH4(s)　ΔH2=-64.4 kJ·mol-1； Mg2Ni(s)＋2MgH2(s)=2Mg(s)＋Mg2NiH4(s)　ΔH3。 则ΔH3=___________kJ·mol-1。 15. “纳米零价铁—H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的NO。 （1）制备纳米零价铁：将FeSO4溶液与碱性NaBH4溶液混合可生成纳米零价铁、H2和NaBO2等，该反应的离子方程式为___(NaBH4、NaBO2中B元素均为+3价)。 （2）NO的氧化：在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生HO·，HO·将NO氧化为NO的机理如图1所示，Y的化学式为____。 ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为___。 ③纳米零价铁的作用是___。 ④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___。 （3）氧化产物的吸收：氧化后的产物在烟气的携带下被Ca(OH)2溶液吸收，转化为____(填化学式)。 16. 是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为，主要杂质有和)制备的一种工艺流程如图： 资料：①该工艺条件下与不反应 ②部分金属阳离子沉淀的。 开始沉淀时 完全沉淀时 （1）“溶出”前，软锰矿需要进行研磨的目的是___________。 （2）“溶出”时，的氧化过程及得到的主要途径如图所示。 步骤Ⅱ是从软锰矿石中溶出的主要反应，反应的离子方程式是___________。 （3）“纯化”时，先向溶出液中加入，将氧化；再加入调节溶液，使转化为氢氧化物沉淀而除去。适宜调节的范围是___________。 （4）“纯化”后，过滤所得的滤渣中含有和，实验室欲以该滤渣为原料制备少量，实验操作为：取少量滤渣放入烧杯中，___________。(须使用的试剂：溶液、干冰、蒸馏水) （5）向4.350g所得产品中依次加入足量和足量稀，加热至充分反应，再用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为。 已知：、。 计算该产品中的纯度___________(杂质不参加反应，写出计算过程)。 17. 完成下列问题。 （1）绿色电源“直接二甲醚燃料电池”工作原理示意图如图所示： 正极为___________电极(填“”或“”)，移动方向为___________(填“由到”或“由到”)，写出电极的电极反应式：___________。 （2）和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和。 ①是直流电源的___________极。 ②已知电解池的阴极室中溶液的在之间，阴极的电极反应为___________。 ③用离子方程式表示吸收NO的原理___________。 （3）一空气电池是目前储电能力最高的电池。以一空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为。 ①极发生的电极反应为___________。 ②当外电路中通过电子时，装置内共收集到气体(标准状况)，若装置内的液体体积为(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$