精品解析：上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷（B卷）

复旦大学附属中学2024学年第一学期 高二年级期中考试化学试卷(B卷) 2024.11.7 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填涂班级、姓名、学号。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项；标注“双选”的试题，有2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Fe56 Zn65 一、硫酸工业生产(本题共22分) 1. 硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。下图是以黄铁矿为原料的工业制硫酸的工艺流程示意图： （1）煅烧的化学方程式为___________。 （2）依据工艺流程图判断下列说法错误的是___________。 A. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B. 过量空气能提高的转化率 C. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率 D. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 （3）如图是催化氧化的设备“转化器”，Y处流出的气体是___________。 A. 低温的 B. 低温的和 C. 高温的 D. 高温的和 2. 硫酸工业尾气中含，需进行处理后才能进行排放。将尾气通过活性炭进行处理，发生反应： （1）上述反应的化学平衡常数表达式为___________。 （2）若在某密闭容器中进行上述反应，下列措施中不能加快反应速率的是___________。 A. 向容器中再加入少量C B. 升高温度 C. 将容器压缩 D. 将生成的气体导出 也可利用溶液吸收尾气。现有常温溶液，其为8。 （3）该溶液中与之比为___________。 往常温下溶液通入变化如图所示。 （4）通入(标准状况)，得到的溶液中，___________(用溶液中含硫微粒浓度表示)。 （5）图上四个点中，水的电离程度最大的是___________。 A. a B. b C. c D. d （6）写出被溶液吸收的离子方程式___________。 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： （1）质子交换膜右侧的溶液在反应后___________(填“增大”“减小”“不变”)。 （2）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。 二、含氮肥料的生产与应用(本题共20分) 4. 含氮化肥可促进作物生长，需求量极大。合成氨是最为重要的人工固氮方法，流程如下： （1）关于工业合成氨的说法正确的是___________。 A. 采用温度为500℃有利于反应正向进行 B. 液化分离利用氨气极易溶于水的性质 C. 合成氨工业中利用了热交换器，实现能量的综合利用 D. 根据合成氨反应，可以判断该反应常温下不能自发 （2）步骤①中需对原料气进行净化，目的是___________。 （3）氨水也可用于吸收，吸收后生成酸性的溶液，往其中滴入少量氯水，则溶液中的的比值___________。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先减小后增大 5. 早在二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： I． Ⅱ． （1）___________(用图中字母表示)。 （2）以上两步反应中的决速步骤为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 6. 过度使用氮肥会对水体产生污染。某氨氮废水的生物法处理流程如图所示： （1）检验氨氮废水中含有的操作方法为___________。 （2）过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现的转化，称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为：___________。 7. 某科研小组利用如图所示的微生物燃料电池装置模拟含氨氮废水的处理： （1）石墨电极上反硝化进行脱氮时，涉及四个还原反应，写出电极上转化为的电极反应式：___________。 （2）某废水仅含有等浓度的氯化铵和硝酸钾两种溶质，则溶液中除和之外的其余离子浓度大小排序为___________(用离子浓度表示)。 三、水溶液中的离子反应(本题共24分) 水溶液中的离子反应是中学化学的重要研究对象。 8. 25℃时，的溶液与的溶液混合后呈中性，则溶液与溶液的体积比为___________。 9. 95℃时，水的离子积常数，此时纯水的电离度约为___________。该温度下对的溶液加水稀释至，溶液___________。 10. 常温下，一些弱电解质的电离平衡常数值如下表所示。 物质 电离平衡常数 （1）写出在水溶液中的第一步电离方程式：___________。 （2）等体积等的盐酸和醋酸溶液，分别与等量的锌粉反应，其中之一的锌粉有剩余。以下说法正确的是___________。 A. 起始速率：盐酸>醋酸溶液 B. 生成等量氢气所耗时间：盐酸>醋酸溶液 C. 有锌粉剩余的是醋酸溶液 D. 反应结束后盐酸生成的氢气更多 （3）对醋酸溶液加水稀释，过程中下列始终保持增大趋势的量是___________。 A. 分子数 B. C. D. （4）常温下，向溶液中，滴加溶液至，此时溶液的___________。 （5）常温下，两份浓度相等的和溶液，溶液中的离子总浓度___________。(填“>”、“<”、“=”) 11. 为测定某盐酸溶液的浓度，取待测溶液于锥形瓶中，滴加2滴酚酞试液，用浓度为的标准溶液滴定。 （1）达到滴定终点的现象是___________。 （2）下列操作会使测定结果偏低的是___________。 A. 装溶液的滴定管未用标准液润洗 B. 取待测液时，锥形瓶中有少量蒸馏水 C. 滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后出现气泡 D. 滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出 （3）实验测得三组数据，其中第2组实验的标准液滴定后读数如图所示。 编号 所用待测液体积 标准液滴定前读数 标准液滴定后读数 1 2 见图 3 则待测液浓度的测量值为___________(保留4位小数)。 12. 室温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A. 水电离出的的溶液中： B. 甲基橙为红色的溶液中： C. 澄清透明的溶液中： D. 溶液中： 四、应用广泛的含铁化合物(本题共16分) 铁的化合物在生产生活中有着广泛的应用。 13. 通过控制条件，氯化铁在水中生成聚合氯化铁，具有很强的吸附能力，离子方程式为：，欲使平衡正向移动可采用的方法是 A. 降温 B. 加水稀释 C. 加入 D. 加入 14. 为节约成本，工业上用氧化酸性废液得到。写出离子方程式___________。 15. 某同学误将直接放入未净化的水中(含有等杂质离子)，看到红褐色沉淀和大量气泡，试解释出现该现象的原因___________(用离子方程式表示)。 16. 硫酸亚铁铵的化学式为，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成，实验室制取少量摩尔盐的流程如下： （1）步骤1中需使用过量铁屑的原因是___________。(结合离子方程式说明) （2）步骤2是为了预热溶液，需加入额外的硫酸再进行水浴加热的目的是___________。 （3）步骤3中，加入固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：蒸发浓缩、___________、___________、洗涤和干燥。 （4）常温下，等浓度的溶液中，最大的是___________。 （5）将少量溶液滴入摩尔盐溶液中，写出该过程的离子方程式___________。 五、化学电源(本题共18分) 化学电源是一种能够将化学能转化为电能的装置，是人类生活不可或缺的物品。 17. 下列有关化学电源的说法正确的是 A. 锂离子电池属于一次电池 B. 废弃的锌锰干电池属于干垃圾 C. 化学电池放电时发生氧化还原反应 D. 燃料电池放电时燃料在电池正极反应 18. 铅蓄电池是典型的可充电电池，电池总反应式为。下列说法正确的是 A. 电解液中的浓度始终保持不变 B. 放电时正极上的电极反应式为 C. 放电时，当外电路通过电子时，理论上负极质量增加 D. 放电时，溶液中的向正极移动 19. 某研究性学习小组为探究与反应，进行如下实验：按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应，电流计指针偏转方向为电子流动方向)。 （1）K闭合时，指针向左偏转，石墨作___________(填“正极”或“负极”)。 （2）当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式：___________。 （3）结合上述实验分析，写出和反应的离子方程式：___________。 20. 碱性锌锰干电池是应用最普遍的电池之一，电池总反应为， （1）碱性锌锰干电池的正极材料是___________(填名称) （2）若反应消耗负极材料，则电池中转移电子的物质的量为___________。 某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示， 总反应是：。 21. 写出负极的电极反应式为_______。 22. 一段时间后，单位时间内的去除率降低，其可能的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 复旦大学附属中学2024学年第一学期 高二年级期中考试化学试卷(B卷) 2024.11.7 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填涂班级、姓名、学号。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项；标注“双选”的试题，有2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Fe56 Zn65 一、硫酸工业生产(本题共22分) 1. 硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。下图是以黄铁矿为原料的工业制硫酸的工艺流程示意图： （1）煅烧的化学方程式为___________。 （2）依据工艺流程图判断下列说法错误的是___________。 A. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B. 过量空气能提高的转化率 C. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率 D. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 （3）如图是催化氧化的设备“转化器”，Y处流出的气体是___________。 A. 低温的 B. 低温的和 C. 高温的 D. 高温的和 【答案】（1） （2）C （3）C 【解析】 【分析】煅烧黄铁矿生成二氧化硫，二氧化硫在转化器中和氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔被吸收生成发烟硫酸，发烟硫酸加水得98%H2SO4； 【小问1详解】 煅烧黄铁矿生成氧化铁、二氧化硫，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 A．黄铁矿粉碎可以增大与反应物的接触面积，加快反应速率，A正确； B．过量空气能促使反应向生成三氧化硫的方向移动，提高SO2的转化率，B正确； C．使用催化剂能提高SO2的反应速率，但是不能改变反应中物质的平衡转化率，C错误； D．沸腾炉排出的矿渣中含有铁元素，可供炼铁，D正确； 故选C； 【小问3详解】 图中Y为高温的进入的SO2、O2以及空气中的N2，故选C； 2. 硫酸工业尾气中含，需进行处理后才能进行排放。将尾气通过活性炭进行处理，发生反应： （1）上述反应的化学平衡常数表达式为___________。 （2）若在某密闭容器中进行上述反应，下列措施中不能加快反应速率的是___________。 A. 向容器中再加入少量C B. 升高温度 C. 将容器压缩 D. 将生成的气体导出 也可利用溶液吸收尾气。现有常温溶液，其为8。 （3）该溶液中与之比为___________。 往常温下溶液通入变化如图所示。 （4）通入(标准状况)，得到的溶液中，___________(用溶液中含硫微粒浓度表示)。 （5）图上四个点中，水的电离程度最大的是___________。 A. a B. b C. c D. d （6）写出被溶液吸收的离子方程式___________。 【答案】（1） （2）AD （3） （4） （5）A （6） 【解析】 【小问1详解】 可逆化学反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是化学平衡常数，固体不计入平衡常数表达式，反应的化学平衡常数表达式为。 【小问2详解】 A．C是固体，向容器中再加入少量C，反应物浓度不变，反应速率不变，故选A； B．升高温度，反应速率加快，故不选B； C．将容器压缩，反应物浓度增大，反应速率加快，故不选C； D．将生成的气体导出，反应物浓度减小，反应速率减慢，故选D； 选AD。 【小问3详解】 常温溶液，=0.2mol/L，其为8，c(H+)=10-8mol/L，c(OH-)=,该溶液中与之比为。 【小问4详解】 溶液中通入(标准状况)，得到的溶液中溶质为NaHSO3，根据物料守恒，根据电荷守恒，所以。 【小问5详解】 盐类促进水的电离程度，酸和碱抑制水的电离程度，Na2SO3水解促进水电离，H2SO3抑制水电离，所以随二氧化硫气体的通入，水的电离程度逐渐减小，图上四个点中，水的电离程度最大的是a，选A。 【小问6详解】 被溶液吸收生成亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为。 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： （1）质子交换膜右侧的溶液在反应后___________(填“增大”“减小”“不变”)。 （2）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）增大 （2） ①. 增大 ②. 6.2 【解析】 【分析】根据图示，M电极二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸，M是负极，负极反应方程式为；N电极氧气得电子生成水，N是正极，正极反应式为。 【小问1详解】 质子交换膜右侧，电极反应式为，根据电荷守恒，电路中转移4mol电子，有4mol H+移入N极区，N极消耗4mol H+，N极区H+浓度不变，由于反应生成水，所以硫酸浓度降低，溶液在反应后增大。 【小问2详解】 根据，当外电路通过时，质子交换膜左侧有0.1mol SO2反应，同时有0.2mol H+移入N极区，左侧溶液质量增大，增大的质量为0.1mol×64g/mol-0.2mol×1g/mol =6.2g。 二、含氮肥料的生产与应用(本题共20分) 4. 含氮化肥可促进作物生长，需求量极大。合成氨是最为重要的人工固氮方法，流程如下： （1）关于工业合成氨的说法正确的是___________。 A. 采用温度为500℃有利于反应正向进行 B. 液化分离利用氨气极易溶于水的性质 C. 合成氨工业中利用了热交换器，实现能量的综合利用 D. 根据合成氨反应，可以判断该反应常温下不能自发 （2）步骤①中需对原料气进行净化，目的是___________。 （3）氨水也可用于吸收，吸收后生成酸性的溶液，往其中滴入少量氯水，则溶液中的的比值___________。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先减小后增大 【答案】（1）C （2）降低惰性气体的含量 （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．以氮气和氢气为原料合成氨的反应为放热反应，低温有利于反应正向进行，采用温度为500℃是因为催化剂在500℃左右活性最高，故A错误； B．液化分离利用氨气极易液化的性质，故B错误； C．合成氨工业中利用了热交换器，可以充分利用能源，实现绿色低碳化，故C正确； D．＜0时反应能自发，该反应的、，所以理论上该反应常温下有可能自发进行，故D错误； 故选C； 【小问2详解】 工业合成氨时，原料气必须净化处理是主要为了降低惰性气体的含量，氨合成的过程是一个动态平衡过程，因此不可能所有的氢氮气都转化成氨，需要进行循环利用，循环气中含有不参与反应的惰性气体，随着循环次数的增加惰性气体含量逐步增加，对合成氨反应的影响也会逐步增加； 【小问3详解】 ，则氢离子浓度增加，抑制的电离，电离平衡逆向移动，则减小，，和氢离子浓度又减小，再增大，故选D。 5. 早在二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： I． Ⅱ． （1）___________(用图中字母表示)。 （2）以上两步反应中的决速步骤为___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 【答案】（1） （2）Ⅱ 【解析】 【小问1详解】 焓变=正反应活化能-逆反应活化能，= 。 【小问2详解】 活化能越大，反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，根据图示，反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ，所以反应Ⅱ是慢反应，决速步骤为反应Ⅱ。 6. 过度使用氮肥会对水体产生污染。某氨氮废水的生物法处理流程如图所示： （1）检验氨氮废水中含有的操作方法为___________。 （2）过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现的转化，称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为：___________。 【答案】（1）取少量氨氮废水于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察到试纸变蓝，说明含有 （2） 【解析】 【小问1详解】 和OH-在加热条件下反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则检验氨氮废水中含有的方法是：取少量氨氮废水于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察到试纸变蓝，说明含有； 【小问2详解】 过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现的转化，氮元素化合价从-3升高至+5价，铵根离子被氧化，在碱性条件下和氧气反应生成硝酸根离子和水，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，则上述硝化过程的总反应的离子方程式为：。 7. 某科研小组利用如图所示的微生物燃料电池装置模拟含氨氮废水的处理： （1）石墨电极上反硝化进行脱氮时，涉及四个还原反应，写出电极上转化为的电极反应式：___________。 （2）某废水仅含有等浓度的氯化铵和硝酸钾两种溶质，则溶液中除和之外的其余离子浓度大小排序为___________(用离子浓度表示)。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 转化为，N元素化合价从+5价降低至+4价被还原，根据得失电子守恒及电荷守恒，电极反应式：； 【小问2详解】 等浓度的氯化铵和硝酸钾混合溶液中，水解消耗，、和不水解，则离子浓度大小：。 三、水溶液中的离子反应(本题共24分) 水溶液中的离子反应是中学化学的重要研究对象。 8. 25℃时，的溶液与的溶液混合后呈中性，则溶液与溶液的体积比为___________。 【答案】10∶1 【解析】 【详解】设氢氧化钠溶液的体积为aL、稀硫酸溶液的体积为bL，由题意可得：10-3mol/L×aL=1×10-2 mol/L×bL，解得a∶b= 10∶1。 9. 95℃时，水的离子积常数，此时纯水的电离度约为___________。该温度下对的溶液加水稀释至，溶液___________。 【答案】 ①. ②. 8 【解析】 【详解】95℃时，水的离子积常数，则，1L水是1000g，物质的量：，电离度：；的溶液中含氢氧根离子物质的量：，稀释过程中氢氧根离子物质的量不变，稀释后溶液中 氢氧根离子物质的量浓度：，此时溶液中氢离子物质的量浓度：，即溶液。 10. 常温下，一些弱电解质的电离平衡常数值如下表所示。 物质 电离平衡常数 （1）写出在水溶液中的第一步电离方程式：___________。 （2）等体积等的盐酸和醋酸溶液，分别与等量的锌粉反应，其中之一的锌粉有剩余。以下说法正确的是___________。 A. 起始速率：盐酸>醋酸溶液 B. 生成等量氢气所耗时间：盐酸>醋酸溶液 C. 有锌粉剩余的是醋酸溶液 D. 反应结束后盐酸生成的氢气更多 （3）对醋酸溶液加水稀释，过程中下列始终保持增大趋势的量是___________。 A. 分子数 B. C. D. （4）常温下，向溶液中，滴加溶液至，此时溶液的___________。 （5）常温下，两份浓度相等的和溶液，溶液中的离子总浓度___________。(填“>”、“<”、“=”) 【答案】（1） （2）B （3）BD （4）５ （5）< 【解析】 【小问1详解】 碳酸是二元弱酸，部分电离用可逆符号，第一步电离出一个氢离子和碳酸氢根离子，故电离方程式为：。 【小问2详解】 A．起始时pH相等，则c( H+ )相等，所以起始速率相等，故A错误； B．等体积等的盐酸和醋酸溶液，醋酸的浓度大于盐酸，所以醋酸中氢离子浓度大于盐酸，则生成等量氢气所耗时间：盐酸>醋酸溶液，故B正确； C．醋酸的浓度大于盐酸，所以醋酸的物质的量大于盐酸，则盐酸会被反应完，有锌粉剩余的是盐酸溶液，故C错误； D．醋酸的浓度大于盐酸，所以醋酸中氢离子浓度大于盐酸，盐酸会被反应完，醋酸消耗的锌粉更多对应生成氢气更多，故D错误； 故选B。 【小问3详解】 A．醋酸是弱电解质，加水稀释促进醋酸电离，所以醋酸分子数减少，故A错误； B．醋酸是弱电解质，加水稀释促进醋酸电离，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以氢离子浓度减小，温度不变水的离子积常数不变，所以氢氧根离子浓度增大，故B正确； C．醋酸是弱电解质，加水稀释促进醋酸电离，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以氢离子浓度减小，故C错误； D．加水稀释促进醋酸电离，氢离子个数增大，醋酸分子个数减少，所以增大，故D正确； 故答案选BD。 【小问4详解】 电离平衡常数只与温度有关，，所以，5。 【小问5详解】 两份浓度相等的和溶液，电离出的钠离子和钾离子的浓度相等，由于酸性次氯酸小于醋酸，所以次氯酸根水解程度更大，次氯酸钠溶液中氢离子浓度小于醋酸钠溶液中氢离子浓度，依据电荷守恒可知溶液中的离子总浓度<。 11. 为测定某盐酸溶液的浓度，取待测溶液于锥形瓶中，滴加2滴酚酞试液，用浓度为的标准溶液滴定。 （1）达到滴定终点的现象是___________。 （2）下列操作会使测定结果偏低的是___________。 A. 装溶液的滴定管未用标准液润洗 B. 取待测液时，锥形瓶中有少量蒸馏水 C. 滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后出现气泡 D. 滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出 （3）实验测得三组数据，其中第2组实验的标准液滴定后读数如图所示。 编号 所用待测液体积 标准液滴定前读数 标准液滴定后读数 1 2 见图 3 则待测液浓度的测量值为___________(保留4位小数)。 【答案】（1）当滴定最后半滴NaOH溶液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 （2）C （3）0.0918 【解析】 【小问1详解】 待测液盐酸呈酸性，滴加2滴酚酞试液，溶液显无色，用NaOH标准液滴定，达到滴定终点时溶质为NaCl，继续滴加半滴标准液，溶液变为浅红色，则达到滴定终点的现象是：当滴定最后半滴NaOH溶液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色； 【小问2详解】 A．装溶液的滴定管未用标准液润洗，会稀释标准液浓度，造成滴定消耗标准液体积偏多，使测定结果偏高，A不符合题意； B．取待测液时，锥形瓶中有少量蒸馏水，对HCl的物质的量无影响，测定结果不变，B不符合题意； C．滴定前滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后出现气泡，导致消耗标准液体积减少，使测定结果偏低，C符合题意； D．滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出，造成消耗标准液体积偏多，测定结果偏高，D不符合题意； 故选C； 【小问3详解】 该图读数为18.60mL，三组实验消耗标准液体积分别为(19.60-1.20)mL=18.40mL、(18.60-0.30)mL=18.30mL、(20.25-1.10)mL=19.15mL、第三次实验数据误差较大，应舍去，则平均消耗标准液体积为，根据反应原理HCl+NaOH=NaCl+H2O，n(HCl)=n(NaOH)，则待测液浓度的测量值为。 12. 室温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是 A. 水电离出的的溶液中： B. 甲基橙为红色的溶液中： C. 澄清透明的溶液中： D. 溶液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．水电离出的的溶液，可知水的电离被抑制，溶液可以是酸性也可以是碱性，在强酸性或者强碱性条件下与均能反应，均不能共存，A不符合题意； B．甲基橙为红色的溶液是酸性溶液，与氢离子反应不能共存，B不符合题意； C．澄清透明的溶液中，各离子之间互不反应，可以共存，C符合题意； D．S2-与Al3+发生双水解反应，不能大量共存，D不符合题意； 答案选C。 四、应用广泛的含铁化合物(本题共16分) 铁的化合物在生产生活中有着广泛的应用。 13. 通过控制条件，氯化铁在水中生成聚合氯化铁，具有很强的吸附能力，离子方程式为：，欲使平衡正向移动可采用的方法是 A. 降温 B. 加水稀释 C. 加入 D. 加入 【答案】BD 【解析】 【详解】A．水解为吸热反应，降温，平衡逆向移动，A错误； B．加水稀释，促进铁离子的水解，平衡正向移动，B正确； C．铵根离子水解生成氢离子，氢离子浓度增大，会使得平衡逆向移动，C错误； D．加入和氢离子反应，氢离子浓度减小，平衡正向移动，D正确； 故选BD。 14. 为节约成本，工业上用氧化酸性废液得到。写出离子方程式___________。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3；反应为：。 15. 某同学误将直接放入未净化的水中(含有等杂质离子)，看到红褐色沉淀和大量气泡，试解释出现该现象的原因___________(用离子方程式表示)。 【答案】 【解析】 【详解】将FeCl3直接放入未净化的水中(含有等杂质离子)，由于Fe3+与发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳：，故看到红褐色沉淀和大量气泡。 16. 硫酸亚铁铵的化学式为，商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成，实验室制取少量摩尔盐的流程如下： （1）步骤1中需使用过量铁屑的原因是___________。(结合离子方程式说明) （2）步骤2是为了预热溶液，需加入额外的硫酸再进行水浴加热的目的是___________。 （3）步骤3中，加入固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：蒸发浓缩、___________、___________、洗涤和干燥。 （4）常温下，等浓度的溶液中，最大的是___________。 （5）将少量溶液滴入摩尔盐溶液中，写出该过程的离子方程式___________。 【答案】（1）废铁屑中含铁锈，溶于硫酸产生，利用过量的铁屑将还原为，同时防止Fe2+被氧化，反应的离子方程式为 （2）利用过量硫酸提供的抑制加热过程中的水解 （3） ①. 冷却结晶 ②. 过滤 （4） （5） 【解析】 【分析】实验室用废铁屑制备摩尔盐，先将过量废铁屑用稀硫酸溶解，过滤后再加入一定量的稀硫酸加热抑制的水解，最后加入硫酸铵转化为硫酸亚铁铵，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到晶体，据此解答。 【小问1详解】 在废铁屑中含铁锈，加入硫酸反应后会产生：，可以利用过量的铁屑将还原为，反应的离子方程式为，同时防止Fe2+被氧化。 故答案为：废铁屑中含铁锈，溶于硫酸产生，利用过量的铁屑将还原为，同时防止Fe2+被氧化，反应的离子方程式为。 【小问2详解】 在含的溶液中，加热易发生水解：，加入额外的硫酸可以提供来抑制加热时的水解。 故答案为：利用过量硫酸提供的抑制加热过程中的水解。 【小问3详解】 从溶液中得到晶体的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。 故答案为：冷却结晶；过滤。 【小问4详解】 常温下，等浓度的溶液中，三种溶液电离出的相等，可以将中的水解作为参照标准；在中，和都要水解，其中水解产生的会抑制的水解，使增大，得到中的浓度比中的的浓度大；在中，和都要水解，其中水解产生的会促进的水解，使减小，得到中的浓度比中的浓度小；则三种溶液中的大小关系为：。 故答案为：。 【小问5详解】 将少量溶液滴入摩尔盐溶液中，摩尔盐溶液过量，与反应生成沉淀，而先与反应，过量才与反应，则按照题目要求的离子方程式为：。 故答案为：。 五、化学电源(本题共18分) 化学电源是一种能够将化学能转化为电能的装置，是人类生活不可或缺的物品。 17. 下列有关化学电源的说法正确的是 A. 锂离子电池属于一次电池 B. 废弃的锌锰干电池属于干垃圾 C. 化学电池放电时发生氧化还原反应 D. 燃料电池放电时燃料在电池正极反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．锂离子电池能多次充放电，属于二次电池而不是一次电池，A错误； B．干垃圾是除了可回收垃圾、有害垃圾和湿垃圾之外的废弃物，废弃的锌锰干电池属于有害垃圾，B错误； C．化学电池是将化学能转变为电能的装置，一定存在电子的定向移动，一定为氧化还原反应，C正确； D．燃料电池放电时，燃料在电池负极发生氧化反应，D错误； 故选：C。 18. 铅蓄电池是典型的可充电电池，电池总反应式为。下列说法正确的是 A. 电解液中的浓度始终保持不变 B. 放电时正极上的电极反应式为 C. 放电时，当外电路通过电子时，理论上负极质量增加 D. 放电时，溶液中的向正极移动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由电池总反应式可知，放电时消耗硫酸，充电时生成硫酸，所以硫酸浓度会发生变化，A错误； B．放电时二氧化铅为电池的正极，酸性条件下二氧化铅在硫酸根离子的作用下得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，B正确； C．放电时铅为电池的负极，铅在硫酸根离子的作用下失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极反应式为，当外电路通过1mol电子时，负极质量增加1mol××96g/mol=48g，C正确； D．放电时为原电池装置，阴离子向原电池负极移动，故溶液中的向负极移动，D错误； 故选BC。 19. 某研究性学习小组为探究与反应，进行如下实验：按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应，电流计指针偏转方向为电子流动方向)。 （1）K闭合时，指针向左偏转，石墨作___________(填“正极”或“负极”)。 （2）当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式：___________。 （3）结合上述实验分析，写出和反应的离子方程式：___________。 【答案】（1）正极 （2）Ag++e-=Ag （3）Ag+Fe3+Ag++Fe2+ 【解析】 【小问1详解】 K闭合时，指针向左偏转，电流计指针偏转方向为电子流动方向，则电子流入石墨电极，因此石墨作正极； 【小问2详解】 当指针归零后，向左侧U形管中滴加几滴 FeCl2浓溶液，指针向右偏转，则左侧电极为负极，银电极为正极，发生还原反应，此时银电极的反应式Ag++e-=Ag； 【小问3详解】 Fe3+和Ag反应生成Ag+和Fe2+，Fe3+和Ag反应为可逆反应，离子方程式为Ag+Fe3+Ag++Fe2+。 20. 碱性锌锰干电池是应用最普遍的电池之一，电池总反应为， （1）碱性锌锰干电池的正极材料是___________(填名称) （2）若反应消耗负极材料，则电池中转移电子的物质的量为___________。 【答案】（1）二氧化锰 （2）0.4 【解析】 【小问1详解】 根据电池总反应可知，Zn失去电子，Zn是负极，锰元素化合价降低，发生还原反应，则正极材料是二氧化锰； 【小问2详解】 Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，若反应消耗13g负极材料，物质的量为，则电池中转移电子的物质的量为0.2mol×2=0.4mol。 某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示， 总反应是：。 21. 写出负极的电极反应式为_______。 22. 一段时间后，单位时间内的去除率降低，其可能的原因是_______。 【答案】21. Fe-2e-+H2S= FeS+2H+ 22. 负极生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢，铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢 【解析】 【分析】根据总反应2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O，Fe失电子发生氧化反应，所以Fe是负极；从影响反应速率的角度分析单位时间内H2S的去除率降低的原因。 【21题详解】 ①根据总反应2Fe+2H2S+O2= 2FeS+2H2O，Fe发生氧化反应， Fe是原电池负极，失电子，转化为FeS，负极反应式是Fe-2e-+H2S= FeS+2H+； 【22题详解】 负极生成的FeS附着在铁碳填料的表面，原电池负极的表面积减小，化学反应速率减慢；铁的量因消耗而减少，形成微电池的数量减少，化学反应速率减慢，所以一段时间后，单位时间内H2S的去除率降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $