精品解析：黑龙江省哈尔滨市实验中学2023-2024学年高二上学期第二次月考化学学科试卷

黑龙江省实验中学2023——2024学年度高二学年上学期第二次月考 化学学科试卷 考试时间：75分钟满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Fe：56 一、选择题(每道小题只有一个正确选项。每题3分，共45分) 1. 下列与化学反应能量变化相关的叙述中错误的是 A. 水凝结成冰的过程中，△H<0、△S<0 B. 物质发生化学变化一定伴随能量的变化 C. 同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同 D. 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 2. 化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是 A. 用硫酸铁除去水中的悬浮物 B. 镀锡铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀。 C. 铅蓄电池在充电时，其正极与外接电源的正极相连 D. 明矾可用作净水剂和消毒剂 3. 下列离子方程式正确的是 A. NaHS溶于水：NaHSH++S2-+Na＋ B. NaHCO3溶液中的水解平衡：HCO+H2OH3O++CO C. (NH4)2SO4溶于水：(NH4)2SO42NH+SO D. HF溶于水：HF+H2OH3O++F- 4. 下列溶液中离子浓度关系正确的是 A. pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后：c(OH-)>c(H＋) B. 物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合后：2c(Na＋)=c(CH3COOH)＋c(CH3COO-) C. 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中：c(Cl-)>c(H＋)>c(NH)>c(OH-) D. NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)=c(OH-)＋c(CO)＋c(HCO) 5. 表中实验操作、现象与结论对应关系均正确的 选项 实验操作 实验现象 结论 A 取2mL0.lmol/LAgNO3溶液，先后滴加3滴0.lmol/LNaCl溶液和6滴0.lmol/LKI溶液，观察沉淀情况 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)大于Ksp(AgI) B 等体积pH=2的两种酸HX和HY分别与足量的锌反应 HX溶液中放出的H2多 HX的酸性比HY弱 C 在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体 溶液颜色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动 D 用广泛pH试纸测定1mol/LNaHSO3溶液的酸碱性 测定pH=3.2 NaHSO3溶液呈酸性，证明在水中的电离程度大于水解程度 A. A B. B C. C D. D 6. 下列图示与对应的分析相符的是 A. 图甲曲线表示反应的 B. 图乙实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化 C. 由图丙可知该反应的 D. 由图丁可知，用硝酸银溶液滴定等浓度的、及的混合溶液，先沉淀 7. 常温下，向20mL0.1mol·L-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离产生的c水(H+)随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 常温下，0.1mol·L-1氨水的电离常数Kb约为1×10-5 B. a、b之间的点可能存在：c(NH)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+) C. c点溶液中c(NH)＜c(Cl-) D. d点代表溶液呈中性 8. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.0lmol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述正确的是 A. b表示AgCl的沉淀溶解平衡图像 B. Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-10 C. 向c(Cl-)=c()的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀 D. Ag2C2O4(s)+2Cl-(l)2AgCl(s)+(aq)的平衡常数为109.04 9. 下列说法错误的是 A. 室温下，0.lmol/L的NaX和HX的混合溶液pH>7，则溶液中一定存在c(Na+)>c(X-)>c(H+) B. 反应N2+3H22NH3中，当投入反应物n(N2)：n(H2)>1：3时，可以提高H2的转化率 C. Mg(OH)2悬浊液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液，能观察到红褐色沉淀。 D. 0.lmol/LNa2CO3溶液，阴离子的数目大于NA 10. 已知CaCO3Ksp=2.8×10-9，现将浓度为2×10-4mol/L的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为 A. 2.8×10-2mol/L B. 1.4×10-5mol/L C. 5.6×10-5mol/L D. 2.8×10-5mol/L 11. 用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有琼脂-的型管)构成一个原电池。 ①在外电路中，电流由银电极流向铜电极 ②正极反应为： ③实验过程中取出盐桥，原电池将停止工作 ④将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 ⑤盐桥中的移向溶液 ⑥电子的移动方向：极-导线-电极-溶液 上述①~⑥中正确的有 A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个 12. 如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是 A. x是正极，y是负极 B. a极产生氢气，b极生成I2 C. a极和Pt电极都有气泡产生 D. U形管中溶液的碱性增强 13. 常温下，向某浓度的(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的KOH溶液，所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示，则下列说法不正确的是 A. 的 B. 曲线3代表的物质的量分数 C. 图中a点对应的pH=2.7 D. pH=4时，溶液中存在下列关系： 14. 科研人员设计了如图所示的甲烷燃料电池，并用于电解饱和溶液，电池的电解质是掺杂了与的固体，可在高温下传导。下列说法正确的是 A. 电极C阴极 B. 电极D区溶液降低 C. 该电池工作时负极反应式为： D. 当线路上通过电子时，有参与反应 15. 如下所示电解装置中，通电-段时间后发现溶液中的Fe2O3固体逐渐溶解，下列判断中正确的是 A. a是电源的正极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C. 当1.6gFe2O3完全溶解时，至少产生气体0.336L(标准状况下) D. Cl-通过阴离子交换膜由右向左移动 二、填空题(本题包括4道小题，共55分) 16. 在室温下，下列五种溶液：①0.1mol/LNH4Cl；②0.1mol/LCH3COONH4；③0.1mol/LNH4HSO4；④0.1mol/LNH3·H2O和0.1mol/LNH4Cl混合液；⑤0.1mol/LNH4Al(SO4)2。请根据要求填写下列空白： （1）将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相等，则m_______n(填“大于”、“等于”或“小于”)。 （2）①、②、③、⑤中c()由大到小的顺序是：_______(用①、②、③、⑤表示)。 （3）室温，溶液②的pH=7，该溶液中各离子浓度的大小关系是_______。 （4）若室温下，在溶液④中pH>7，则c(NH3·H2O)_______c()(填“大于”、“等于”或“小于”)。 （5）向③中滴加等体积等浓度NaOH溶液时，此时溶液呈_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)，其离子浓度大小关系：c()_______c(Na+)_______c()；c()+c(H+)_______c()+c(OH-)。(以上均填“大于”、“等于”或“小于”)。 17. 矿渣的成分主要为CuO，还有少量的Fe2O3、FeO、SiO2，工业上用该矿渣获取胆矾CuSO4·5H2O的工艺流程如下图： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH(室温) Cu(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 54 2.7 8.8 沉淀完全的pH 6.7 3.7 8.8 （1）为了加快反应1的速率，可以采取的措施是_______(写1条)。 （2）往滤液1中加入H2O2的目的是_______。 （3）①物质Y的作用是调节溶液的pH值，加入的最佳物质为_______。 A．NaOH B．CuO C．HCl D．NH3·H2O ②根据表格信息，调节pH值的范围是_______。 （4）“再经过一系列操作1可得纯净的胆矾晶体”，一系列操作1是指_______、_______、_______。 （5）已知溶液中离子浓度≤10-5mol/L时，认为该离子完全沉淀。室温下，Ksp[Fe(OH)3]= _______。 18. 氮的氧化物是大气污染物之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染，促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题： （1）已知： ①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H1=-907.0kJ/mol ②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1269.0kJ/mol 写出NH3与NO反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式：_______。 （2）氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法，备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂，氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如图： Pt原子表面上发生的反应除N+N=N2、2H+O=H2O外还有_______。 （3）在密闭容器中充入4molNO和5molH2，发生反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H<0，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。 ①下列物理量中，图中d点大于b点的是_______(填字母)。 A．正反应速率 B．H2的转化率 C．N2(g)的浓度 D．对应温度的平衡常数 ②c点NO的平衡转化率为_______。 ③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中a、b、c、d中的点：_______。 （4）T℃时，向容积为2L的恒容容器中充入0.4molNO、0.8molH2发生反应：2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示： t/min 0 10 20 30 40 p/kPa 240 226 216 210 210 ①0~20min内该反应的平均反应速率v(NO)= _______mol/(L·min)。 ②该温度下反应的平衡常数Kp=_______kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。 19. 电化学装置可实现化学能与电能的直接转化，是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。回答下列问题： （1）①盐桥是电池发展史上一项重要技术突破，极大地提高了化学能→电能的转化效率，同时使电流更加稳定。若图1装置能形成铜锌原电池，则甲烧杯盛装：_______[填ZnSO4(aq)或CuSO4(aq)]；盐桥中装的是含有琼脂的KCl饱和溶液。 ②将图1右池中的Cu电极材料换成_______，电解质溶液换成_______，可实现Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+中能量直接转化为电能。 （2）电解池在工业及生产中广泛应用，其原理如图2和图3所示。 ①电镀时，b电极应为_______(选填“待镀金属”或“镀层金属”)；精炼铜时，Cu2+的浓度变化是_______ (填“增大”，“不变”，“减小”)。 ②图3氯碱工业中，选择的离子交换膜是_______，离子交换膜右侧电极产物是_______，左侧电极上发生的电极反应式为_______。 （3）二甲醚(CH3OCH3)燃料电池具有启动快、效率高等优点，以该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质Ni的原理如图所示(反应中Ⅱ室NaCl溶液浓度变大)。 ①a电极反应式为_______，发生_______反应。 ②写出镍棒电极上发生的电极反应式为_______。m，n是否可以选择同种交换膜_______ (填“是”或“否”)请说明原因：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 黑龙江省实验中学2023——2024学年度高二学年上学期第二次月考 化学学科试卷 考试时间：75分钟满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Fe：56 一、选择题(每道小题只有一个正确选项。每题3分，共45分) 1. 下列与化学反应能量变化相关的叙述中错误的是 A. 水凝结成冰的过程中，△H<0、△S<0 B. 物质发生化学变化一定伴随能量的变化 C. 同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同 D. 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．水凝结成冰的过程，属于放热过程，即ΔH＜0，水凝结成冰，混乱度减小，即ΔS＜0，A正确； B. 化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断键吸收能量，成键放出能量，所以能量变化是化学变化的基本特征之一，物质发生化学变化一定伴随能量的变化，B正确； C．=Q（生成物的能量和）-Q（反应物的能量和），与反应途径、反应条件无关， C正确； D．反应速率与反应是吸热还是放热无关，反应速率与反应物本身的性质及外界条件有关，D错误； 故选 D。 2. 化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是 A. 用硫酸铁除去水中的悬浮物 B. 镀锡铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀。 C. 铅蓄电池在充电时，其正极与外接电源的正极相连 D. 明矾可用作净水剂和消毒剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁离子水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可以吸附水中固体杂质颗粒，具有净水作用，A正确； B．镀层破损后，锡、铁和电解质溶液构成原电池，铁为负极，铁皮腐蚀加快，B正确； C．铅蓄电池在充电时，其正极作阳极，与外接电源的正极相连，C正确； D．明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，能够净水，但明矾没有强氧化性，不能作消毒剂，D错误； 故选D。 3. 下列离子方程式正确的是 A. NaHS溶于水：NaHSH++S2-+Na＋ B. NaHCO3溶液中的水解平衡：HCO+H2OH3O++CO C. (NH4)2SO4溶于水：(NH4)2SO42NH+SO D. HF溶于水：HF+H2OH3O++F- 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaHS溶于水，电离方程式为NaHS=HS-+Na＋，A错误； B．NaHCO3为强碱弱酸盐，水解平衡为HCO+H2OH2CO+OH-，B错误； C．(NH4)2SO4溶于水完全电离，电离方程式为(NH4)2SO4=2NH+SO，C错误； D．HF为弱电解质，溶于水部分电离，电离方程式为HF+H2OH3O++F-，D正确； 故选D。 4. 下列溶液中离子浓度关系正确的是 A. pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后：c(OH-)>c(H＋) B. 物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合后：2c(Na＋)=c(CH3COOH)＋c(CH3COO-) C. 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中：c(Cl-)>c(H＋)>c(NH)>c(OH-) D. NaHCO3溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)=c(OH-)＋c(CO)＋c(HCO) 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于醋酸是弱酸，二者等体积混合后CH3COOH过量，所以混合后溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH-)，A错误； B．根据物料守恒可得，混合后醋酸分子与醋酸根离子的浓度之和为Na＋浓度的两倍，B正确； C．氯化铵是强电解质完全电离，虽会水解，但程度很弱，所以浓度仅次于Cl-浓度，即c()>c(H＋)，C错误； D．电荷守恒式中碳酸根前的化学计量数应是2，D错误； 故选B。 5. 表中实验操作、现象与结论对应关系均正确的 选项 实验操作 实验现象 结论 A 取2mL0.lmol/LAgNO3溶液，先后滴加3滴0.lmol/LNaCl溶液和6滴0.lmol/LKI溶液，观察沉淀情况 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)大于Ksp(AgI) B 等体积pH=2的两种酸HX和HY分别与足量的锌反应 HX溶液中放出的H2多 HX的酸性比HY弱 C 在KSCN与FeCl3的混合液中再加入KCl固体 溶液颜色变浅 增大生成物浓度，平衡逆向移动 D 用广泛pH试纸测定1mol/LNaHSO3溶液的酸碱性 测定pH=3.2 NaHSO3溶液呈酸性，证明在水中的电离程度大于水解程度 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，向过量的硝酸银溶液中先后滴加氯化钠溶液、碘化钾溶液时，只存在沉淀的生成，不存在沉淀的转化，则先生成白色沉淀，后变为黄色沉淀无法比较氯化银和碘化银溶度积的大小，A错误； B．等体积pH=2的两种酸HX和HY分别与足量的锌反应，HX溶液中放出的H2多，说明HX浓度大，HX的酸性比HY弱，B正确； C．在KSCN与FeCl3的混合液中发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，加入KCl固体，对该平衡没有影响，C错误； D．由pH可知溶液显酸性，电离大于其水解，但广泛pH试纸测定值为正整数，与事实不符，D错误； 故答案为：B。 6. 下列图示与对应的分析相符的是 A. 图甲曲线表示反应的 B. 图乙实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂正、逆反应速率随时间的变化 C. 由图丙可知该反应的 D. 由图丁可知，用硝酸银溶液滴定等浓度的、及的混合溶液，先沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应的焓变等于生成物的总能量-反应物的总能量，所以图甲曲线表示的表示反应的，A错误； B．使用催化剂，同时同倍数改变正逆反应速率，图乙中的虚线不能表示使用催化剂的速率变化，B错误； C．图丙中，反应达平衡后，升高温度，X的体积分数增大，Y的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，，C正确； D．由图丁可知，加入相同的硝酸银溶液时，浓度的负对数最大，所以的浓度最小，最先沉淀，D错误； 故选C。 7. 常温下，向20mL0.1mol·L-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离产生的c水(H+)随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 常温下，0.1mol·L-1氨水的电离常数Kb约为1×10-5 B. a、b之间的点可能存在：c(NH)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+) C. c点溶液中c(NH)＜c(Cl-) D. d点代表溶液呈中性 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，a点0.1mol/L氨水溶液中水电离出的氢离子为1.0×10—11mol/L，则溶液中氢氧根离子浓度为=1.0×10—3mol/L，氨水的电离常数为=1.0×10—5，b点为氨水和氯化铵的混合溶液，溶液中水电离出的氢离子为1.0×10—7mol/L，则溶液中氢氧根离子浓度为=1.0×10—7mol/L，溶液呈中性，c点溶液中水电离出的氢离子最大，说明氨水和盐酸恰好完全反应生成氯化铵，d点为氯化铵和盐酸的混合溶液，溶液中水电离出的氢离子为1.0×10—7mol/L，但溶液呈酸性。 【详解】A．由分析可知，常温下，0.1mol/L氨水的电离常数为=1.0×10—5，故A正确； B．由图可知，a、b之间的溶液都为氨水和氯化铵的混合溶液，溶液呈酸性，由电荷守恒可知，溶液中可能存在大小关系，故B正确； C．由分析可知，c点溶液中水电离出的氢离子最大，说明氨水和盐酸恰好完全反应生成氯化铵，铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性，则溶液中，故C正确； D．由分析可知，d点为氯化铵和盐酸的混合溶液，溶液中水电离出的氢离子为1.0×10—7mol/L，但溶液呈酸性，故D错误； 故选D。 8. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.0lmol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述正确的是 A. b表示AgCl的沉淀溶解平衡图像 B. Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-10 C. 向c(Cl-)=c()的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀 D. Ag2C2O4(s)+2Cl-(l)2AgCl(s)+(aq)的平衡常数为109.04 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ksp（Ag2C2O4）=c（）×c2（Ag+），Ksp（AgCl）=c（Ag+）×c（Cl-），-lgc（Ag+）=lgc（Cl-）-lgKsp（AgCl），-lgc（Ag+）=lgc（）-0.5lgKsp（Ag2C2O4），由斜率大小可知a表示AgCl的沉淀溶解平衡图像，b表示Ag2C2O4的沉淀溶解平衡图像，故A错误； B．由图可知，lgc（）=-2.46时，-lgc（Ag+）=4，即c（）=10-2.46mol/L，c（Ag+）=10-4 mol/L，则Ksp（Ag2C2O4）=c（）×c2（Ag+）=10-2.46×（10-4 ）2=10-10.46，所以Ksp（Ag2C2O4）的数量级等于10-11，故B错误； C．由图可知，当阴离子浓度c（Cl-）=c（）时，生成AgCl沉淀所需的c（Ag+）小，则向c（Cl-）=c（）的混合液中滴入AgNO3溶液时，先析出AgCl沉淀，故C错误； D．由图可知，lgc（Cl-）=5.75时，-lgc（Ag+）=4，即c（Ag+）=10-4 mol/L，c（Cl-）=10-5.75mol/L，Ksp（AgCl）=c（Ag+）×c（Cl-）=10-9.75，Ag2C2O4（s）+2Cl-（aq）⇌AgCl（s）+（aq）的平衡常数K====109.04，故D正确； 故选：D。 9. 下列说法错误的是 A. 室温下，0.lmol/L的NaX和HX的混合溶液pH>7，则溶液中一定存在c(Na+)>c(X-)>c(H+) B. 反应N2+3H22NH3中，当投入反应物n(N2)：n(H2)>1：3时，可以提高H2的转化率 C. Mg(OH)2悬浊液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液，能观察到红褐色沉淀。 D. 0.lmol/LNa2CO3溶液，阴离子数目大于NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaX和HX的混合溶液pH＞7，即c（OH-）＞c（H+），电荷守恒关系为c（Na+）+c（H+）=c（X-）+c（OH-），则c（Na+）＞c（X-）＞c（OH-）＞c（H+），故A正确； B．当投入反应物n（N2）：n（H2）＞1：3时，相当增大c（N2），平衡正向移动，H2的转化率增大，故B正确； C．溶解度：Mg（OH）2＞Fe（OH）3，溶解度小的物质可转化为溶解度更小的物质，则Mg（OH）2悬浊液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液，能观察到红褐色沉淀，故C正确； D．溶液体积未知，不能计算0.1mol/LNa2CO3溶液中阴离子的物质的量，故D错误； 故选：D。 10. 已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9，现将浓度为2×10-4mol/L的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为 A. 2.8×10-2mol/L B. 1.4×10-5mol/L C. 5.6×10-5mol/L D. 2.8×10-5mol/L 【答案】C 【解析】 【详解】溶液的浓度为，与某浓度CaCl2溶液等体积混合后溶液中，时，会产生沉淀，即×c混(Ca2+)>2.8×10-9，解得，故原CaCl2溶液的最小浓度应大于； 故选C。 11. 用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有琼脂-的型管)构成一个原电池。 ①在外电路中，电流由银电极流向铜电极 ②正极反应为： ③实验过程中取出盐桥，原电池将停止工作 ④将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 ⑤盐桥中的移向溶液 ⑥电子的移动方向：极-导线-电极-溶液 上述①~⑥中正确的有 A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个 【答案】B 【解析】 【分析】在原电池中，较活泼的金属作负极，负极上金属失去电子发生氧化反应；较不活泼的金属作正极，正极上得电子发生还原反应，在外电路上，电子从负极沿导线流向正极，由于金属活动性Cu＞Ag，所以Cu为原电池的负极，Ag为原电池的正极，Cu失去电子发生氧化反应产生Cu2+进入溶液，在正极上Ag+得到电子变为Ag单质，以此解答该题。 【详解】①在外电路中，电流由正极银电极流向负极铜电极，①正确； ②正极上得电子发生还原反应，所以正极的电极反应式为：Ag++e-=Ag，②正确； ③实验过程中取出盐桥，由于不能形成闭合回路，所以原电池不能继续工作，③正确； ④该原电池的电极反应式为：负极：Cu-2e-=Cu2+；正极：Ag++e-=Ag，故总反应为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，铜片与硝酸银反应的离子方程式为：Cu+2Ag+=Cu2+ +2Ag，与原电池的总反应相同，④正确； ⑤盐桥中的K＋移向正极，即K+移向AgNO3溶液，⑤错误 ⑥电子只能在外电路中移动，而不能进入电解质溶液，⑥错误； 故合理选项是B。 12. 如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是 A. x是正极，y是负极 B. a极产生氢气，b极生成I2 C. a极和Pt电极都有气泡产生 D. U形管中溶液的碱性增强 【答案】A 【解析】 【详解】A、淀粉遇碘变蓝，可知b极生I2，即确定b极发生反应2I－－2e－＝I2，则b极是阳极，x是负极，y是正极，A错误； B、a极H＋放电，发生反应2H＋＋2e－＝H2↑，产生氢气，b极发生反应2I－－2e－＝I2，B正确； C、石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是Cu2＋＋2e－＝Cu，4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，即a极和Pt电极都有气泡产生，C正确； D、U形管中总反应式为2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2，溶液的碱性增强，D正确； 答案选A。 13. 常温下，向某浓度的(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的KOH溶液，所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示，则下列说法不正确的是 A. 的 B. 曲线3代表的物质的量分数 C. 图中a点对应的pH=2.7 D. pH=4时，溶液中存在下列关系： 【答案】D 【解析】 【分析】二元弱酸H2A溶液中加入氢氧化钾溶液时，H2A溶液先与氢氧化钾溶液反应生成KHA，后KHA溶液与氢氧化钾溶液反应生成K2A，反应中H2A减小、HA—浓度先增大后减小、A2—浓度先无明显变化后增大，则曲线1、2、3分别代表H2A、HA—、A2—的物质的量分数，由图可知，溶液pH为1.2时，溶液中c(H2A)=c(HA—)，则H2A的一级电离常数Ka1(H2A)= = c(H+)=10—1.2，同理可知，H2A的二级电离常数Ka2(H2A)= 10—4.2。 【详解】A．由分析可知，H2A的一级电离常数Ka1(H2A)=10—1.2，故A正确； B．由分析可知，曲线1、2、3分别代表H2A、HA—、A2—的物质的量分数，故B正确； C．由图可知，a点溶液中c(H2A)=c(A2—)，由电离常数可得Ka1(H2A) ×Ka2(H2A)= ，则溶液中氢离子浓度为mol/L=10—2.7mol/L，溶液pH为2.7，故C正确； D．由图可知，溶液pH为4时，溶液中HA—浓度大于A2—浓度，故D错误； 故选D。 14. 科研人员设计了如图所示的甲烷燃料电池，并用于电解饱和溶液，电池的电解质是掺杂了与的固体，可在高温下传导。下列说法正确的是 A. 电极C为阴极 B. 电极D区溶液的降低 C. 该电池工作时负极反应式为： D. 当线路上通过电子时，有参与反应 【答案】C 【解析】 【分析】根据左边分析是甲烷燃料电池，甲烷做燃料，因此上面为原电池负极，下面为原电池正极，连正极的为阳极即C电极，D电极为阴极。 【详解】A．根据前面分析电极C为阳极，故A错误； B．D极为阴极，是水电离出的氢离子得到电子变为氢气，剩余氢氧根，因此电极D区溶液的增大，故B错误； C．甲烷为负极，因此该电池工作时负极反应式为：，故C正确； D．没有气体所处的温度和压强，无法进行换算，故D错误。 15. 如下所示电解装置中，通电-段时间后发现溶液中的Fe2O3固体逐渐溶解，下列判断中正确的是 A. a是电源的正极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C. 当1.6gFe2O3完全溶解时，至少产生气体0.336L(标准状况下) D. Cl-通过阴离子交换膜由右向左移动 【答案】C 【解析】 【分析】由题意可知，通电一段时间后发现溶液中的Fe2O3固体逐渐溶解，即阳极电解生成的氢离子通过质子交换膜进入中间室和氧化铁反应，石墨电极Ⅱ为阳极，电极反应式为，石墨电极Ⅰ为阴极，电极反应式为。 【详解】A．石墨电极Ⅰ为阴极，故a为负极，A错误； B．石墨电极Ⅱ为阳极，电极反应式为，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，B错误； C． 1.6gFe2O3物质的量为0.01mol，完全溶解时，消耗了0.06mol的H+，结合阳极电极反应式：，产生0.06mol的H+的同时，产生样子的物质的量为0.015mol，即0.336L(标准况下)，C正确； D．左侧为阴极，右侧为阳极，阴离子移向阳极，故Cl−通过阴离子交换膜由左向右移动，D正确； 故选C。 二、填空题(本题包括4道小题，共55分) 16. 在室温下，下列五种溶液：①0.1mol/LNH4Cl；②0.1mol/LCH3COONH4；③0.1mol/LNH4HSO4；④0.1mol/LNH3·H2O和0.1mol/LNH4Cl混合液；⑤0.1mol/LNH4Al(SO4)2。请根据要求填写下列空白： （1）将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相等，则m_______n(填“大于”、“等于”或“小于”)。 （2）①、②、③、⑤中c()由大到小的顺序是：_______(用①、②、③、⑤表示)。 （3）室温，溶液②的pH=7，该溶液中各离子浓度的大小关系是_______。 （4）若室温下，在溶液④中pH>7，则c(NH3·H2O)_______c()(填“大于”、“等于”或“小于”)。 （5）向③中滴加等体积等浓度NaOH溶液时，此时溶液呈_______(填“酸性”“中性”或“碱性”)，其离子浓度大小关系：c()_______c(Na+)_______c()；c()+c(H+)_______c()+c(OH-)。(以上均填“大于”、“等于”或“小于”)。 【答案】（1）小于 （2）③>⑤>①>② （3）c(CH3COO-)=c()>c(H+)=c(OH-) （4）小于 （5） ①. 酸性 ②. 小于 ③. 等于 ④. 等于 【解析】 【小问1详解】 醋酸是弱电解质，氯化氢是强电解质，稀释会促进醋酸的电离，若将醋酸和盐酸稀释相同的倍数，醋酸的pH会比盐酸小，因此若要使醋酸和盐酸稀释后溶液的pH仍然相等，则醋酸要稀释的倍数要更大一点才能满足要求，m小于n； 【小问2详解】 ）①0.1mol/LNH4Cl，②0.1mol/LCH3COONH4中醋酸根离子水解促进铵根离子的水解，③0.1mol/LNH4HSO4中氢离子抑制铵根离子的水解，⑤0.1mol/LNH4Al（SO4）2，溶液中铝离子水解抑制铵根离子的水解，③的抑制程度大于⑤，据此分析判断c（）由大到小的顺序是：③＞⑤＞①＞②； 【小问3详解】 室温，溶液0.1mol/LCH3COONH4的pH=7，溶液中存在电荷守恒，该溶液中各离子浓度的大小关系是：c（CH3COO-）=c（）＞c（H+）=c（OH-）； 【小问4详解】 若室温下，在溶液0.1mol/LNH3•H2O和0.1mol/LNH4Cl混合液中pH＞7，则一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度，则c（NH3•H2O）小于c（）； 【小问5详解】 向0.1mol/LNH4HSO4中滴加等体积等浓度NaOH溶液时，反应为H++OH-=H2O，溶液中铵根离子水解，此时溶液呈酸性，其离子浓度大小关系：c（）小于c（Na+）等于c（），溶液中存在电荷守恒：c（）+c（H+）+c（Na+）=c（）+c（OH-），得到c（）+c（H+）等于c（）+c（OH-）。 17. 矿渣的成分主要为CuO，还有少量的Fe2O3、FeO、SiO2，工业上用该矿渣获取胆矾CuSO4·5H2O的工艺流程如下图： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH(室温) Cu(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 5.4 2.7 8.8 沉淀完全的pH 6.7 3.7 8.8 （1）为了加快反应1的速率，可以采取的措施是_______(写1条)。 （2）往滤液1中加入H2O2的目的是_______。 （3）①物质Y的作用是调节溶液的pH值，加入的最佳物质为_______。 A．NaOH B．CuO C．HCl D．NH3·H2O ②根据表格信息，调节pH值的范围是_______。 （4）“再经过一系列操作1可得纯净的胆矾晶体”，一系列操作1是指_______、_______、_______。 （5）已知溶液中离子浓度≤10-5mol/L时，认为该离子完全沉淀。室温下，Ksp[Fe(OH)3]= _______。 【答案】（1）适当升高温度或不断搅拌或将矿渣粉碎或适当增大硫酸的浓度 （2）将Fe2+氧化为Fe3+ （3） ①. B ②. 3.7≤pH<5.4 （4） ①. 加热浓缩，冷却结晶 ②. 过滤，洗涤 ③. 干燥 （5）10-35.9 【解析】 【分析】矿渣成分主要为CuO，还有少量的Fe2O3、FeO、SiO2，加入稀硫酸只有SiO2不发生反应，故滤渣A为SiO2，滤液中含有二价铁离子和三价铁离子、Cu2+；往滤液1中加入H2O2的目的是：将Fe2+氧化为Fe3+；物质Y的作用是调节溶液的pH，加入的最佳物质为CuO消耗过量的稀硫酸升高pH，使氢氧化铁完全沉淀；滤渣B为氢氧化铁，据此分析解题。 【小问1详解】 为了加快反应1的速率，可以采取的措施是：适当升高温度；不断搅拌；将矿渣粉碎；适当增大硫酸的浓度等； 【小问2详解】 反应1矿渣的主要成分CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，往滤液1中加入H2O2的目的是：将Fe2+氧化为Fe3+； 【小问3详解】 ①根据图表可知，氢氧化铁在pH值为3.7时完全沉淀，5.4时氢氧化铜开始沉淀，物质Y的作用是调节溶液的pH值，加入的最佳物质为CuO消耗过量的稀硫酸升高pH，故答案为：C； ②调节pH的目的是将铁离子纯度，而铜离子未开始沉淀，根据表格信息，调节pH值的范围是3.7≤pH＜5.4，故答案为：3.7≤pH＜5.4； 【小问4详解】 滤液2经过加热浓缩，冷却结晶；过滤，洗涤；干燥可得纯净的胆矾晶体； 【小问5详解】 已知溶液中离子浓度≤10-5mol/L时，认为该离子完全沉淀，室温下，c（Fe3+）=10-5mol/L，氢氧化铁完全沉淀pH值为3.7，c（H+）=10 -3.7mol/L，c（OH-）==mol/L=10-10.3mol/L，Ksp[Fe(OH)3]=c（Fe3+）•c3（OH-）=10-5×（10-10.3）3=10-35.9。 18. 氮的氧化物是大气污染物之一，研究它们的反应机理，对于消除环境污染，促进社会可持续发展有重要意义。回答下列问题： （1）已知： ①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H1=-907.0kJ/mol ②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1269.0kJ/mol 写出NH3与NO反应生成N2和H2O(g)的热化学方程式：_______。 （2）氢气选择性催化还原NO是一种比NH3还原NO更为理想的方法，备受研究者关注。以Pt-HY为催化剂，氢气选择性催化还原NO在催化剂表面的反应机理如图： Pt原子表面上发生的反应除N+N=N2、2H+O=H2O外还有_______。 （3）在密闭容器中充入4molNO和5molH2，发生反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H<0，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。 ①下列物理量中，图中d点大于b点的是_______(填字母)。 A．正反应速率 B．H2的转化率 C．N2(g)的浓度 D．对应温度的平衡常数 ②c点NO的平衡转化率为_______。 ③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中a、b、c、d中的点：_______。 （4）T℃时，向容积为2L的恒容容器中充入0.4molNO、0.8molH2发生反应：2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示： t/min 0 10 20 30 40 p/kPa 240 226 216 210 210 ①0~20min内该反应的平均反应速率v(NO)= _______mol/(L·min)。 ②该温度下反应的平衡常数Kp=_______kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）4NH3(g)+6H2O(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H=-1812kJ/mol （2）N+NO=N2O、N+3H=NH3 （3） ①. BCD ②. 50% ③. a （4） ①. 6×10-3 ②. 0.027 【解析】 【小问1详解】 ①4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）ΔH1=-907.0kJ/mol ②4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）ΔH2=-1269.0kJ/mol,盖斯定律计算（②×5-①×3）×得到NH3与NO反应生成N2和H2O（g）的热化学方程式：4NH3（g）+6H2O（g）=5N2（g）+6H2O（g）ΔH=[5×（-1269.0kJ/mol）-3×（-907.0kJ/mol）]×=-1812kJ/mol。 【小问2详解】 从图中可以看出，在左侧的Pt原子表面，发生的反应有：2H+O=H2O、NO+N=N2O，在右侧的Pt原子表面，发生的反应有N+N=N2、3H+N=NH3； 【小问3详解】 ①2NO（g）+2H2（g）⇌N2（g）+2H2O（g）ΔH＜0，正反应为放热反应，根据勒夏特列原理结合图像可知可知，升高温度，平衡向逆向移动，NO的体积分数增大，则T1＞T2， A．温度T1＞T2，温度越高，则反应速率越大，b点大于d点，故A错误； B．正反应为放热反应，温度越高，平衡逆向进行，氢气转化率d点大于b点，故B正确； C．温度越高，逆向移动，N2（g）的浓度越小，d点大于b点，故C正确； D．温度升高，平衡逆向移动，则平衡常数随温度升高而减小，d点大于b点，故D正确； 故答案为：BCD； ②c点时NO的体积分数为25%，起始时充入4mol NO和5molH2，根据热化学方程式列出三段式为： 设：NO反应的物质的量为2xmol， c点时NO的体积分数为25%，×100%=25%，得x=1mol,c点NO的平衡转化率为×100%=50%； ③若在M点对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小，根据勒夏特列原理，升高温度平衡会逆向移动，NO的体积分数会增大，减小压强，平衡向逆向移动，NO的体积分数会增大，则符合图中的为a点； 【小问4详解】 T℃时，向容积为2L的恒容容器中充入0.4mol NO、0.8molH2，2NO（g）+2H2（g）⇌N2（g）+2H2O（g），20min时压强为216 kPa,根据阿伏加德罗定律压强之比等于物质的量之比，设：NO反应的物质的量为2x,x,列出三段式为： 根据阿伏加德罗定律压强之比等于物质的量之比，=，得x=0.12mol,0～20min内该反应的平均反应速率v（NO）===0.006mol•L-1•min-1=6×10-3mol•L-1•min-1； ②达到平衡后列出三段式可得，设：NO反应的物质的量为2y, 根据阿伏加德罗定律压强之比等于物质的量之比，=，得y=0.15mol,平衡时，NO、H2、N2、H2O物质的量分别为0.1mol、0.5mol、0.15mol、0.3mol,各物质的物质的量之和为1.05mol,p（H2O）=×210kPa,p（N2）=×210kPa,p（H2）=×210kPa,p（NO）=×210kPa,该温度下反应的平衡常数Kp==≈0.027。 19. 电化学装置可实现化学能与电能的直接转化，是助力实现“30、60”双碳目标的一种重要路径。回答下列问题： （1）①盐桥是电池发展史上一项重要技术突破，极大地提高了化学能→电能转化效率，同时使电流更加稳定。若图1装置能形成铜锌原电池，则甲烧杯盛装：_______[填ZnSO4(aq)或CuSO4(aq)]；盐桥中装的是含有琼脂的KCl饱和溶液。 ②将图1右池中的Cu电极材料换成_______，电解质溶液换成_______，可实现Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+中能量直接转化为电能。 （2）电解池在工业及生产中广泛应用，其原理如图2和图3所示。 ①电镀时，b电极应为_______(选填“待镀金属”或“镀层金属”)；精炼铜时，Cu2+的浓度变化是_______ (填“增大”，“不变”，“减小”)。 ②图3氯碱工业中，选择的离子交换膜是_______，离子交换膜右侧电极产物是_______，左侧电极上发生的电极反应式为_______。 （3）二甲醚(CH3OCH3)燃料电池具有启动快、效率高等优点，以该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质Ni的原理如图所示(反应中Ⅱ室NaCl溶液浓度变大)。 ①a电极反应式为_______，发生_______反应。 ②写出镍棒电极上发生的电极反应式为_______。m，n是否可以选择同种交换膜_______ (填“是”或“否”)请说明原因：_______。 【答案】（1） ① ZnSO4(aq) ②. 石墨电极(或Pt电极等惰性电极) ③. FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3] （2） ①. 镀层金属 ②. 减小 ③. 阳离子交换膜 ④. Cl2 ⑤. 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ （3） ①. CH3OCH3-l2e-+3H2O=2CO2+12H+ ②. 氧化反应 ③. Ni2++2e-=Ni ④. 否 ⑤. 因反应中Ⅱ室NaCl溶液浓度变大，所以需要Ⅰ室中Na+、Ⅲ室中Cl-向Ⅱ中移动才得以实现 【解析】 【小问1详解】 ①在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素，如图示设计原电池，锌做负极，铜做正极，甲烧杯盛装：ZnSO4溶液，乙烧杯盛装：CuSO4溶液； ②实现Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+中能量直接转化为电能，电解质溶液换成FeCl3溶液或Fe2（SO4）3溶液，为避免Cu与三氯化铁反应，应将Cu电极材料换成石墨（或Pt电极等惰性电极）； 【小问2详解】 ①电镀时，a极连接电源的负极为阴极，应为待镀金属，b电极为阳极，应为镀层金属；电解精炼铜时，粗铜做阳极，粗铜含有铁、锌、镍等活泼金属，精铜做阴极，电解过程中电子守恒，则溶液中的Cu2+浓度减少； ②电解饱和食盐水时阳极生成Cl2，阴极生成H2和NaOH，Na+通过交换膜进入阴极室，则选择的离子交换膜为阳离子交换膜，离子交换膜右侧为阳极室，氯离子放电生成氯气，2Cl--2e-=Cl2↑，左侧为阴极室，电极上发生的电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑； 【小问3详解】 ①a电极为负极，二甲醚失电子生成二氧化碳，发生氧化反应，结合原子守恒和电荷守恒写出电极反应为：CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+； ②镍棒为阴极，电极反应式为Ni2++2e-=Ni，反应中Ⅱ室NaCl溶液浓度变大，Ⅰ室中钠离子离子通过离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室中Cl-通过离子交换膜进入Ⅱ室，则离子膜m为阳离子交换膜，n为阴离子交换膜，则m、n不可以选择同种交换膜。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$