精品解析：山西省晋城市第一中学校2022-2023学年高二上学期11月月考化学试题

2021级高二年级第一学期第四次调研考试 化学 注意事项： 1．本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。 2．满分100分，考试时间90分钟。 3．请将全部答案按要求写在答题卡上。 相对原子质量：C-12 H-1 O-16 B-11 Mg-24 Li-7 Na-23 Fe-56 S-32 Co-59 第I卷(选择题共50分) 一、选择题(本题共20小题，1-10每小题2分，11-20每小题3分。在下列各题的四个选项中，只有一项是最符合题意的)。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 泡沫灭火器可用于一般的灭火，也适用于电器灭火 B. 疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C. 家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 【答案】A 【解析】 【详解】A．泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液，两者混合时发生盐的双水解反应，生成大量的二氧化碳气体泡沫，该泡沫喷出CO2进行灭火。但是，喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水，形成电解质溶液，具有一定的导电能力，会导致触电或电器短路，因此泡沫灭火器不适用于电器灭火，A错误； B．疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。由于疫苗对温度比较敏感，温度较高时，会因为蛋白质变性，而失去活性，所以疫苗一般应该冷藏保存，B正确； C．油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆；水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆，使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响，C正确； D．电热水器内胆连接一个镁棒，就形成了原电池，因为镁棒比较活泼，Mg棒作原电池的负极，从而对正极的热水器内胆（多为不锈钢或铜制）起到了保护作用，这种保护方法为：牺牲阳极的阴极保护法，D正确； 故合理选项是A。 2. 常温下，下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是 A. 能使pH试纸变红的溶液中、、、 B. 的溶液中：、、、 C. 能与Al反应放出氢气的溶液中：、、、 D. 由水电离产生的 mol/L的溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．能使pH试纸变红的溶液中含有大量，与之间能够发生复分解反应，不能大量共存，A错误； B．的溶液呈酸性、含有大量，与之间能够发生反应，不能大量共存，B错误； C．铝分别能与酸、强碱溶液反应放出氢气，、与之间能够发生反应在强碱溶液中不能大量共存，、与一定浓度的氢离子能发生反应：不能大量共存，C错误； D．由水电离产生的的溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液，酸性溶液中含有大量，微粒之间不会发生化学反应，碱性溶液中含有大量，微粒之间不会发生化学反应，能大量共存，D正确； 答案选D。 3. 阿伏伽德罗常数的值为。下列说法正确的是 A. 1L0.1mol·NH4Cl溶液中，的数量为0.1 B. 2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1 C. 标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2 D. 0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2 【答案】D 【解析】 【详解】A、NH4＋是弱碱阳离子，发生水解：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，因此NH4＋数量小于0.1NA，故A错误；B、2.4gMg为0.1mol，与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24mol=0.2mol，因此转移电子数为0.2NA，故B错误；C、标准状况下，N2和O2都是气态分子，2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA，故C错误；D、H2＋I22HI，反应前后系数之和相等，即反应后分子总物质的量仍为0.2mol，分子数为0.2NA，故D正确。 4. 10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减小反应速率但又不影响氢气生产量的是 A. KNO3 B. CH3COONa C. CuSO4 D. Na2CO3 【答案】B 【解析】 【详解】A．加入KNO3溶液，在酸性条件下具有强氧化性，与锌反应不生成氢气，所以会较少氢气的生成，A错误； B．CH3COONa溶液，醋酸根结合氢离子，反应速率减小，在反应过程中又电离出氢离子，所以不影响氢气生产量，B正确； C．加入CuSO4溶液，与锌发生置换反应生成Cu单质，与锌形成原电池，加快反应速率，C错误； D．加入Na2CO3溶液，与盐酸反应生成二氧化碳气体，使浓度减小，减小反应速率且氢气生成量较小，D错误； 故选B。 5. 关于如图所示各装置的叙述中，正确的是 A. 图1是原电池，总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B. 图2可验证铁的吸氧腐蚀，负极反应式为：Fe-3e-=Fe3+ C. 图3装置可在待镀铁件表面镀铜 D. 图4若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．装置①是原电池，总反应溶液中的铁离子与铁电极发生的氧化还原反应，则总反应是：Fe+2Fe3+=3Fe2+，A错误； B．装置②是原电池，铁做负极，失电子发生氧化反应生成二价铁，电极反应式为：Fe-2e- =Fe2+，B错误； C．装置是电解池③，与电源正极连接的待镀铁件，反应为：Fe-2e-=Fe2+，与电源负极相连的为铜，反应为：Cu2++2e-=Cu，铜上出现铜，而不是铁上镀铜，C错误； D．钢闸门与电源的负极相连，钢闸门为阴极，属于外加电流的阴极保护法，D正确； 故选D。 6. 下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是 实验现象 离子方程式 A 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解 B 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体 C 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 氧化亚铁溶于稀硝酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【分析】A、氢氧化镁碱性强于氨水； B、制氢氧化铁胶体条件是加热，在化学式后注明胶体，得不到沉淀； C、电荷不守恒； D、硝酸具有强氧化性，将亚铁氧化成铁离子； 【详解】A、氢氧化镁碱性强于氨水，故A能用来解释相应实验现象； B、制氢氧化铁胶体条件是加热，在化学式后注明胶体，得不到沉淀，离子方程式为：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3（胶体）＋3H＋，故B不能用来解释相应实验现象； C、电荷不守恒，正确的离子方程式为：5SO2＋2MnO4－＋2H2O=2Mn2＋＋4H＋＋5SO42－，故C不能用来解释相应实验现象； D、硝酸具有强氧化性，其可将亚铁氧化成铁离子，正确的离子方程式为：3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O，故D不能用来解释相应实验现象； 故选A。 【点睛】本题考查离子反应方程式书写，解题关键：结合原理正确书写离子方程式，难点C：氧化还原反应的离子方程式的书写，配平前不能将H+写在反应物中，应先配电子转移守恒，再通过电荷守恒将H+补在生成物中。 7. 有关如图装置中的叙述不正确的是 A. 图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH--3e-=[Al(OH)4]- B. 图②b电极的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑ C. 图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D. 图④充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO+4H+ 【答案】B 【解析】 【详解】A．图①铝片是负极，发生氧化反应，Al电极反应式是：Al＋4OH－－3e－=[Al(OH)4]-，A正确； B．图②b极通入氧气发生还原反应，反应为，B错误； C．图③是构成了原电池，首先是发生反应：Fe-2e-=Fe，O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应方程式是：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2容易被溶解的氧气再氧化产生Fe(OH)3，所以溶液中发生了变化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，C正确； D．图④充电时，阳极PbO2发生氧化反应，电极反应式是：PbSO4＋2H2O－2e－=PbO2＋SO＋4H＋，D正确； 故选B。 8. 已知：与反应生成在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度，该反应的平衡常数增大 B. 该反应低温能自发进行 C. 过程b使用了催化剂，使反应的减小 D. 恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内的活化分子数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A． 该反应是放热反应，升高温度，该反应的平衡常数减小，故A错误； B． 该反应，，由可知，该反应低温能自发进行，故B正确； C． 过程b使用了催化剂，但反应的不变，故C错误； D． 恒温恒容条件下通入氦气，原气体浓度不变，单位体积内的活化分子数不变，故D错误； 故选B。 9. 设NA为阿伏加 德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A. 每升溶液中的H+数目为0.02NA B. c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−) C. 加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D. 加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 【答案】B 【解析】 【详解】A、常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA，A错误； B、根据电荷守恒可知选项B正确； C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH增大，C错误； D、加入NaH2PO4固体，H2PO4－浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D错误； 答案选B。 10. 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是 A. 待加工铝质工件为阳极 B. 可选用不锈钢网作为阴极 C. 阴极的电极反应式为： D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A说法正确；B、不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故B说法正确；C、阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是H＋放电，即2H＋＋2e－=H2↑，故C说法错误；D、根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，故D说法正确。 11. 下列有关电解质溶液的说法正确的是 A. 向溶液中加入少量水，溶液中减小 B. 将溶液从升温至，溶液中增大 C. 向盐酸中加入氨水至中性，溶液中 D. 向、的饱和溶液中加入少量，溶液中不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．将关系式上下同乘化简为，加水稀释，不变，减小，溶液中增大，A错误； B．溶液中水解方程式为：，水解平衡常数为：，而溶液中刚好为，升高温度，水解增强，增大，则减小，B错误； C．向盐酸中加入氨水后，任何时候溶液中都存在以下电荷守恒：，当溶液呈中性时，有，则得出，C错误； D．向、的饱和溶液中加入少量，溶液中关系式上下同乘得，温度不变比值始终不变，D正确； 故答案为：D。 12. -和熔融可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物，可循环使用。下列说法正确的是 A. 在石墨Ⅱ附近发生氧化反应 B. 该电池放电时向石墨Ⅱ电极迁移 C. 石墨Ⅰ附近发生的反应： D. 相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为4:1 【答案】D 【解析】 【分析】本题主要考查新型燃料电池原理及其相关计算。以NO2、O2、熔融KNO3组成的燃料电池，在使用过程中石墨I电极为原电池的负极，NO2被氧化，N元素化合价升高，应生成N2O5，电极反应式为：，石墨II通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极反应式为：，原电池中阴离子向负极移动，结合负极失去的电子等于正极得到的电子数，以此解答本题。 【详解】石墨Ⅱ处通入氧气，发生还原反应，为原电池的正极，电极反应式为，A错误；原电池中阴离子移向负极，向石墨Ⅰ电极迁移，B错误；石墨Ⅰ为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为，C错误；该电池的电极式分别为、，根据原电池放电过程中，转移电子守恒可知，放电过程中消耗的和的体积比为1：1，D正确。 13. 25℃时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是 A. 将纯水加热到95℃时，变大，pH不变，水仍呈中性 B. 向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，增大，变小 C. 向纯水中加入少量硫酸氢钠固体，抑制水的电离，增大 D. 向纯水中加入盐酸，抑制水的电离，增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．水的电离是吸热过程，将水加热，促进水的电离，KW增大，氢离子浓度增大，pH减小，水仍呈中性，A错误； B．向水中加入稀氨水，稀氨水是弱碱，抑制水的电离，平衡逆向移动，c(OH-)增大，Kw不变，B错误； C．向水中加入少量硫酸氢钠固体， c(H+)增大，抑制水的电离，C正确； D．纯水中加入盐酸，c(H+)增大，抑制了水的电离，Kw不变，D错误； 故选C。 14. 一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应为。下列说法正确的是 A. 充电时a极接外电源的负极 B. 放电时在电解质中由a极向b极迁移 C. 充电时若转移0.02mol电子，石墨电极将减少0.14g D. 该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在极回收 【答案】D 【解析】 【分析】，充电时中Co元素化合价升高，发生氧化反应a极为电解池的阳极，石墨为阴极；放电时b极为负极， a极为正极。 【详解】A．充电时a极为电解池的阳极，与电源的正极相连，A错误； B．放电时阳离子移向正极，在电解质中由b极(负极)向a极(正极)迁移，B错误； C．充电时石墨电极发生反应，若转移0.02mol电子，得电子生成附着石墨电极上，使得石墨电极增加了0.14g，C错误； D．废旧电池进行“放电处理”时在正极得电子生成，有利于锂在极回收，D正确； 故答案为：D。 15. 常温下，现有0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液，pH=7.8.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。下列说法不正确的是 A. 通过分析可知常温下Kb(NH3·H2O)＞Ka1(H2CO3) B. 向该溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时NH和HCO浓度逐渐减小 C. 当溶液pH=9时，溶液中存在下列关系：c(HCO)＞c(NH)＞c(NH3·H2O)＞c(CO) D. NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系：c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3) 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.8，溶液呈碱性，说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度，根据越弱越水解，Kb(NH3·H2O)＞Ka1(H2CO3)，A正确； B．根据图象可知，当溶液pH由7.8开始变大时，铵根离子浓度逐渐减小，而碳酸氢根离子浓度稍增大后又逐渐减小，B错误； C．由图象可知，当溶液pH=9时，溶液中粒子浓度关系是c(HCO)＞c(NH)＞c(NH3·H2O)＞c(CO)，C正确； D．碳酸氢铵溶液中，根据物料守恒有：c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)，D正确； 答案选B。 16. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠()的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 铁是阳极，电极反应为 B. 电解一段时间后，镍电极附近溶液的pH减小 C. 每制得，理论上可以产生67.2L气体 D. 若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有 【答案】D 【解析】 【分析】用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极。 【详解】A．用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，电极反应式为，故A错误； B．镍电极上水放电，生成氢气和氢氧根离子，增大，pH增大，故B错误； C．温度和压强未知，所以无法计算生成气体体积，故C错误； D．若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后由于浓度差，左侧溶液中会含有，故D正确； 故选D。 17. 锂硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。 下列说法正确的是 A. 锂硫电池的正极反应式为Li-e-=Li+ B. 该装置工作时溶液中的CO增大 C. b为锂硫电池的负极 D. 阳极反应式为CO+3CO+2H2O-2e-=4HCO 【答案】D 【解析】 【分析】通过该电池制备甲烷的原理图可知，CO在反应过程中被氧化成CO2，可知b极是电池的正极，则a为电池的负极，据此分析。 【详解】A．通过放电时的总反应2Li+xS=Li2Sx，可知Li失电子被氧化，S在正极被还原，所以该电池的正极反应式为xS+2 Li++2 e-= Li2Sx，故A错误； B．该电池工作时，溶液中的CO与H2O、CO2生成HCO，CO离子会减少，故B错误； C．和b相连的电极发生了氧化反应，则b为锂硫电池的正极，故C错误； D．电池工作时，CO在阳极被氧化成CO2，CO2与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，故阳极反应式为CO+3CO+2H2O-2e-=4HCO，故D正确； 本题答案D。 18. 用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是 A. 同温同压下，阴极与阳极产生的气体体积比为2∶1 B. b极的电极反应式为2H2O + 2e-=H2↑+OH- C. 产品室中发生的反应是B(OH)3+OH-=B(OH) D. 每增加1 mol H3BO3产品，NaOH溶液增重44 g 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，b电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，a电极为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的Na+通过阳膜A进入a 极室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(OH)通过阴膜B进入产品室，b极室中氢离子通入阳膜A进入产品室，B(OH)、H+发生反应生成H3BO3；a、b电极反应式分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，理论上每生成1mol产品，b极生成1mol H+、a 极生成0.5mol H2。 【详解】A．由上述分析可知，阴阳极转移电子数相同时，阴极与阳极产生的气体体积比为2：1，故A正确； B．b极为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B错误； C．产品室中B(OH)、H+发生反应生成H3BO3，反应离子方程式为B(OH) +H+=B(OH)3+H2O，故C错误； D．每增加1mol H3BO3产品，则有1mol Na+移向NaOH溶液，同时有0.5mol H2生成，因此NaOH溶液质量增加1mol×23g/mol-0.5mol×2g/mol=22g，故D错误； 故选A。 19. 常温下将NaOH 溶液分别滴加到两种一元弱酸HA 和HB 中，两种混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 电离常数：Ka(HB)>Ka(HA) B. Ka(HA)的数量级为10-5 C. 当HA 与NaOH 溶液混合至中性时：c(A-)=c(HA) D. 等浓度等体积的HA 和NaB混合后所得溶液中：c(H+)>c(OH-) 【答案】C 【解析】 【详解】Ka(HB)=, Ka(HA)=, 该图是混合溶液的pH 与lg、lg变化的图象。A、当横坐标相同时，即与相同，发现HA的pH大，说明此时HA溶液的c（H+）小，则Ka(HB)>Ka(HA)，故A正确；B、当lg=0时，=1，此时c（H+）在10-5-10-4.5之间，故Ka(HA) 也在10-5-10-4.5之间，故Ka(HA)的数量级为10-5，故B正确；C、根据图象，当c(A-)=c(HA)时，lg=0，此时溶液呈酸性，故C错误；D、等浓度等体积的HA和NaB混合后所得溶液，HA对NaB的水解有抑制作用，依然是酸性溶液，c(H+)>c(OH-)，故D正确；故选C。 点睛：该题通过图象考查了溶液中的离子平衡问题，解出该题的关键是理解图象，即该图是混合溶液的pH 与lg、lg变化的图象。看到横坐标，马上联想到Ka(HB)=, Ka(HA)=,结合纵坐标就可以判断Ka的大小，尤其是C选项，只有结合图象、选项才能分析得到当c(A-)=c(HA)时，lg=0，此时溶液呈酸性，而我们正常的思路是通过分析守恒关系得到结论，该题恰好逆其道而行之，这需要我们在做题中，灵活应对，尤其是图象题。 20. 用多孔石墨电极电解法脱硫不仅可以脱除烟气中的，还可以制得，装置如图所示。下列有关说法错误的是 A. 阳极放电的物质是 B. 阳极电极反应式为 C. 电解过程电解池中数目减少 D. 通的目的是将电解后的气体转移出来 【答案】C 【解析】 【分析】电解池中总反应为O2＋2SO2=2SO3，由示意图可知，阳极上SO2发生失电子的氧化反应生成SO3，电极反应式为SO2-2e-＋SO=2SO3，通入性质稳定的氮气，能将电解后的混合气体及时吹出，使之被水吸收生成H2SO4，达到彻底脱硫的目的，据此回答。 【详解】A．由分析可知阳极放电物质为SO2，A正确； B．阳极上SO2发生失电子的氧化反应生成SO3，电极反应式为SO2-2e-＋SO=2SO3，B正确； C．电解池中总反应为O2＋2SO2=2SO3，所以电解过程电解池中SO数目不变，C错误； D．通入性质稳定的氮气能将电解后的混合气体及时吹出，使之被水吸收生成H2SO4，D正确； 故选C。 第II卷(非选择题共50分) 二、非选择题。 21. (1)为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性，某实验小组设计如图实验装置。 丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置可用于制备NaClO消毒液，其中X极附近溶液先变红。 ①丙装置中Y极为_______极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)。 ②写出甲装置中Co电极的电极反应式：_________。 ③三种金属的活动性由强到弱的顺序是___________(用元素符号表示)。 ④写出丙装置中的总化学反应方程式：___________。 (2) 工业上电解NO制备NH4NO3(已知电解质溶液环境为酸性)，其工作原理如图所示 ①电解过程中阳极区的pH会_______(填“增大”、“减小”、“不变”) ②阴极的电极反应式为：________； ③为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_________。 【答案】 ①. 阳 ②. 2H＋＋2e- =H2↑ ③. Fe>Co>Cu ④. NaCl+ H2ONaClO+ H2↑ ⑤. 减小 ⑥. NO＋5e-＋6H＋=NH＋H2O ⑦. NH3 【解析】 【分析】（1）甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，可判断Fe为负极，则Co作正极；乙池是原电池，用于电解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，即乙池Co电极为负极，Y极为阳极，据此判断Fe、Co、Cu三种金属的活动性； （2）电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，据此分析判断。 【详解】(1)①乙池是原电池，用于电解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，Y极为阳极； ②甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，即Co电极有H2生成，说明Fe比Co活泼，Co为正极，电极反应式为2H＋＋2e- =H2↑； ③甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，即Co电极有H2生成，说明Fe比Co活泼，乙池也是原电池，电解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，即乙池Co电极为负极，说明Co比Cu活泼，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是Fe>Co>Cu； ④丙装置是电解饱和的食盐水，生成氢氧化钠、氢气和氯气，总化学反应方程式NaCl+ H2ONaClO+ H2↑； (2) ①电解NO制备NH4NO3，阳极反应为 NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，生成氢离子，pH会减少； ②阴极反应为：NO＋5e-＋6H＋=NH＋H2O； ③从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的 的物质的量大于阴极产生的 的物质的量，总反应方程式为： ，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3。 22. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂(主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质)。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体()。 常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀时()的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时()的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 （1）“碱浸”中NaOH的作用是_____。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式：_____。 （2）“滤液②”中含有的金属离子是和_______。 （3）“氧化”中可替代的物质是_______。若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，如图所示，“滤液③”中可能含有的杂质离子为_______。 （4）利用上述表格数据，计算的_______。 （5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式：_______。 【答案】（1） ①. 除去油脂、溶解铝及其氧化物 ②. （或） （2）、 （3） ①. (或空气) ②. （4） （5） 【解析】 【分析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应、，将Al及其氧化物溶解，得到的滤液①含有，滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。 【小问1详解】 向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸，可除去油脂，溶解铝及其氧化物；滤液①含有，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀，发生反应或，故答案为：除去油脂、溶解铝及其氧化物；或； 【小问2详解】 滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有、、的滤液②，故答案为：、； 【小问3详解】 “氧化”中为氧化剂，可用具有氧化性的或空气代替；若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH过滤后的溶液中含有，则滤液③中可能含有转化生成的，故答案为：（或空气）；； 【小问4详解】 由上述表格可知，Ni2＋完全沉淀时的pH＝8.7，此时，，则，则Ni(OH)2的，故答案为： ； 【小问5详解】 由题干信息，反应中Ni2＋被氧化为NiOOH沉淀，ClO－被还原为Cl－，则根据得失电子守恒可得离子方程式为，故答案为：。 23. 按要求回答下列问题。 （1）工业上用和反应合成二甲醚，反应的热化学方程式为： 。请回答： ①一定条件下，上述反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填序号)。 a．逆反应速率先增大后减小 b．的转化率增大 c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的值变小 ②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的转化率如图所示。温度下，将6mol和12mol充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率_______；、、三者的大小关系是_______。 ③上述合成二甲醚的过程中，提高的转化率可采取的措施有_______(任写两种)。 （2）用氨水吸收可得到溶液。若常温下的电离平衡常数，的电离平衡常数，，在溶液中：_______(填“>”、“<”或“=”)，试计算常温下反应的平衡常数_______ （3）绿色“二甲醚燃料电池”在酸性溶液中负极的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. b ②. ③. ④. 增大投料比、增大压强、降低温度等(任选两种) （2） ①. > ②. （3） 【解析】 【分析】平衡向正反应方向移动，改变条件后，应该存在正反应速率大于逆反应速率，据此进行判断；根据平衡常数仅与温度有关； 电解质溶液呈酸性，负极上二甲醚失去电子生成二氧化碳，据此书写电极反应式。 【小问1详解】 ①a．逆反应速率先增大后减小，说明平衡向逆反应方向移动，故a不选； b．H2的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，故b选； c．反应物的体积百分含量减小可能是平衡向逆反应方向移动，如减小二氧化碳的量，CO2的体积百分含量减小，平衡向逆反应方向移动，故c不选； d．容器中n(CO2)/n(H2)的值减小，可能为减小CO2的量，使平衡向逆反应方向移动，故d不选； 故选b； ② T1温度下，将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，由图像可知，5min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%，则生成CH3OCH3为，所以平均反应速率，又平衡常数仅与温度有关，所以，又根据图像在相同投料比时T1温度下二氧化碳转化率大，所以T1温度下较T2温度下反应向正反应方向移动，则，故答案为：；； ③反应为放热反应、气体体积减小，提高CO2的转化率，要求反应正向移动，方法有增大压强、降低温度，从图可知投料比越大，CO2的转化率也越大，故答案为：增大投料比、增大压强、降低温度等； 【小问2详解】 已知的电离平衡常数，的电离平衡常数，，按越弱越水解，则碳酸氢根的水解程度更大，故，反应的平衡常数=×===；故答案为：＞；； 【小问3详解】 二甲醚燃料电池，电解质溶液呈酸性，则电池负极上二甲醚失去电子生成二氧化碳，电极反应式为，故答案为：。 24. (主要指NO和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的是环境保护的重要课题。 （1）用水吸收的相关热化学方程式如下： ； 。 反应的_______。 （2）用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：_______。 （3）用电化学法模拟工业处理。将硫酸工业尾气中的通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能： ①M极发生的电极反应式为_______。 ②质子交换膜右侧的溶液在反应后pH_______(填“增大”“减小”“不变”)。 ③当外电路通过时，质子交换膜左侧的溶液质量____(填“增大”或“减小”)____g。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. 增大 ③. 增大 ④. 6.2 【解析】 【小问1详解】 ① 2NO2(g)+H2O(1)=HNO3(aq)+HNO2(aq)　△H1=-116.1kJ/mol； ② 3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)H2O(1)　△H2=+75.9kJ/mol； ③ 3NO2(g)+H2O(1)=2HNO3(aq)+NO(g) 根据盖斯定律可知反应③=，则△H===-136.2 kJ/mol； 【小问2详解】 电解该混合溶液时，阳极HNO2发生氧化反应产生硝酸，电极反应式为； 【小问3详解】 ①该装置是原电池，反应原理为二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸，通入氧气的N电极是正极，原电池放电时，氢离子由负极移向正极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：，负极M上，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：； ②质子交换膜右侧为正极区，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，溶液中的氢离子浓度减小，pH增大，故答案为增大； ③质子交换膜左侧为负极区，负极上，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：，当外电路通过0.2 mol电子时，生成0.4mol氢离子，有2mol氢离子通过质子交换膜移向右侧，左侧的溶液质量增大64g/mol×0.1mol-0.2mol×1g/mol=6.2g，故答案为增大；6.2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2021级高二年级第一学期第四次调研考试 化学 注意事项： 1．本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。 2．满分100分，考试时间90分钟。 3．请将全部答案按要求写在答题卡上。 相对原子质量：C-12 H-1 O-16 B-11 Mg-24 Li-7 Na-23 Fe-56 S-32 Co-59 第I卷(选择题共50分) 一、选择题(本题共20小题，1-10每小题2分，11-20每小题3分。在下列各题的四个选项中，只有一项是最符合题意的)。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 泡沫灭火器可用于一般的灭火，也适用于电器灭火 B. 疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C. 家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 2. 常温下，下列各组离子在相应的条件下能大量共存的是 A. 能使pH试纸变红的溶液中、、、 B. 的溶液中：、、、 C. 能与Al反应放出氢气的溶液中：、、、 D. 由水电离产生的 mol/L的溶液中：、、、 3. 阿伏伽德罗常数的值为。下列说法正确的是 A. 1L0.1mol·NH4Cl溶液中，的数量为0.1 B. 2.4gMg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1 C. 标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2 D. 0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2 4. 10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减小反应速率但又不影响氢气生产量的是 A. KNO3 B. CH3COONa C. CuSO4 D. Na2CO3 5. 关于如图所示各装置的叙述中，正确的是 A. 图1是原电池，总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B. 图2可验证铁的吸氧腐蚀，负极反应式为：Fe-3e-=Fe3+ C. 图3装置可在待镀铁件表面镀铜 D. 图4若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 6. 下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是 实验现象 离子方程式 A 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解 B 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体 C 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色 D 氧化亚铁溶于稀硝酸 A. A B. B C. C D. D 7. 有关如图装置中的叙述不正确的是 A. 图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH--3e-=[Al(OH)4]- B. 图②b电极的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑ C. 图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D. 图④充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO+4H+ 8. 已知：与反应生成在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度，该反应的平衡常数增大 B. 该反应低温能自发进行 C. 过程b使用了催化剂，使反应的减小 D. 恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内的活化分子数增大 9. 设NA为阿伏加 德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A. 每升溶液中的H+数目为0.02NA B. c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−) C. 加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D. 加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 10. 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是 A. 待加工铝质工件为阳极 B. 可选用不锈钢网作为阴极 C. 阴极的电极反应式为： D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 11. 下列有关电解质溶液的说法正确的是 A. 向溶液中加入少量水，溶液中减小 B. 将溶液从升温至，溶液中增大 C. 向盐酸中加入氨水至中性，溶液中 D. 向、的饱和溶液中加入少量，溶液中不变 12. -和熔融可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物，可循环使用。下列说法正确的是 A. 在石墨Ⅱ附近发生氧化反应 B. 该电池放电时向石墨Ⅱ电极迁移 C. 石墨Ⅰ附近发生的反应： D. 相同条件下，放电过程中消耗的和的体积比为4:1 13. 25℃时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是 A. 将纯水加热到95℃时，变大，pH不变，水仍呈中性 B. 向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，增大，变小 C. 向纯水中加入少量硫酸氢钠固体，抑制水的电离，增大 D. 向纯水中加入盐酸，抑制水的电离，增大 14. 一种锂离子电池的结构如图所示，电池反应为。下列说法正确的是 A. 充电时a极接外电源的负极 B. 放电时在电解质中由a极向b极迁移 C. 充电时若转移0.02mol电子，石墨电极将减少0.14g D. 该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在极回收 15. 常温下，现有0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液，pH=7.8.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。下列说法不正确的是 A. 通过分析可知常温下Kb(NH3·H2O)＞Ka1(H2CO3) B. 向该溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时NH和HCO浓度逐渐减小 C. 当溶液pH=9时，溶液中存在下列关系：c(HCO)＞c(NH)＞c(NH3·H2O)＞c(CO) D. NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系：c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3) 16. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠()的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 铁是阳极，电极反应为 B. 电解一段时间后，镍电极附近溶液的pH减小 C. 每制得，理论上可以产生67.2L气体 D. 若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有 17. 锂硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。 下列说法正确的是 A. 锂硫电池的正极反应式为Li-e-=Li+ B. 该装置工作时溶液中的CO增大 C. b为锂硫电池的负极 D. 阳极反应式为CO+3CO+2H2O-2e-=4HCO 18. 用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是 A. 同温同压下，阴极与阳极产生的气体体积比为2∶1 B. b极的电极反应式为2H2O + 2e-=H2↑+OH- C. 产品室中发生的反应是B(OH)3+OH-=B(OH) D. 每增加1 mol H3BO3产品，NaOH溶液增重44 g 19. 常温下将NaOH 溶液分别滴加到两种一元弱酸HA 和HB 中，两种混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 电离常数：Ka(HB)>Ka(HA) B. Ka(HA)的数量级为10-5 C. 当HA 与NaOH 溶液混合至中性时：c(A-)=c(HA) D. 等浓度等体积的HA 和NaB混合后所得溶液中：c(H+)>c(OH-) 20. 用多孔石墨电极电解法脱硫不仅可以脱除烟气中的，还可以制得，装置如图所示。下列有关说法错误的是 A. 阳极放电的物质是 B. 阳极电极反应式为 C. 电解过程电解池中数目减少 D. 通的目的是将电解后的气体转移出来 第II卷(非选择题共50分) 二、非选择题。 21. (1)为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性，某实验小组设计如图实验装置。 丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置可用于制备NaClO消毒液，其中X极附近溶液先变红。 ①丙装置中Y极为_______极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)。 ②写出甲装置中Co电极的电极反应式：_________。 ③三种金属的活动性由强到弱的顺序是___________(用元素符号表示)。 ④写出丙装置中的总化学反应方程式：___________。 (2) 工业上电解NO制备NH4NO3(已知电解质溶液环境为酸性)，其工作原理如图所示 ①电解过程中阳极区的pH会_______(填“增大”、“减小”、“不变”) ②阴极的电极反应式为：________； ③为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_________。 22. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂(主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质)。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体()。 常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀时()的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时()的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 （1）“碱浸”中NaOH的作用是_____。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式：_____。 （2）“滤液②”中含有的金属离子是和_______。 （3）“氧化”中可替代的物质是_______。若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，如图所示，“滤液③”中可能含有的杂质离子为_______。 （4）利用上述表格数据，计算的_______。 （5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式：_______。 23. 按要求回答下列问题。 （1）工业上用和反应合成二甲醚，反应的热化学方程式为： 。请回答： ①一定条件下，上述反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填序号)。 a．逆反应速率先增大后减小 b．的转化率增大 c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的值变小 ②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的转化率如图所示。温度下，将6mol和12mol充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率_______；、、三者的大小关系是_______。 ③上述合成二甲醚的过程中，提高的转化率可采取的措施有_______(任写两种)。 （2）用氨水吸收可得到溶液。若常温下的电离平衡常数，的电离平衡常数，，在溶液中：_______(填“>”、“<”或“=”)，试计算常温下反应的平衡常数_______ （3）绿色“二甲醚燃料电池”在酸性溶液中负极的电极反应式为_______。 24. (主要指NO和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的是环境保护的重要课题。 （1）用水吸收的相关热化学方程式如下： ； 。 反应的_______。 （2）用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：_______。 （3）用电化学法模拟工业处理。将硫酸工业尾气中的通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能： ①M极发生的电极反应式为_______。 ②质子交换膜右侧的溶液在反应后pH_______(填“增大”“减小”“不变”)。 ③当外电路通过时，质子交换膜左侧的溶液质量____(填“增大”或“减小”)____g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $