精品解析：江苏省江阴市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

2024-2025学年第一学期高二期中学情调研测试 化学试题 （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 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cr-52 一、单项选择题：共13题，每题3分，共计39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列组成磷酸盐的元素位于元素周期表第三周期的是 A. O B. P C. Ca D. Fe 2. 反应应用于石油开采。下列说法正确的是 A. 属于离子化合物 B. 中N元素的化合价为 C. 的电子式为 D. 的结构示意图为 3. 下列装置不能达到设计目的的是 A. 装置①X选用合适金属可用于钢管的防腐 B. 装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C. 装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D. 装置④用于模拟粗铜的电解精炼 4. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 石墨能导电，可用作润滑剂 B. 单晶硅熔点高，可用作半导体材料 C. 铁粉能与反应，可用作食品保存的吸氧剂 D. NaCl易溶于水，可用于工业电解制备钠 阅读下列资料，完成下面小题： 氮及其化合物的转化具有重要应用。是人工固氮的产物，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱等；能被氧化成（水合肼）；在一定条件下与反应可制备尿素，尿素加热至将脱氨成缩二脲。 5. 实验室制取时，下列装置能达到相应实验目的的是 A.生成 B.干燥 C.收集 D.吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 6. 下列有关氮及其化合物反应过程的说法不正确的是 A. 人工固氮： B. 广泛用于生产纯碱： C. 能被NaClO氧化成： D. 在一定条件下与反应可制备尿素： 7. 以和为原料可以合成尿素，涉及的化学反应如下： 反应I： （快） 反应Ⅱ： （慢） 下列有关说法正确的是 A. 反应 B. 和合成尿素的总反应速率由反应I决定 C. 增大压强，既能加快反应I的速率又能提高原料的平衡转化率 D. 生产过程中温度越高，尿素的产率越高 8. 铅蓄电池放电时的工作原理可表示为，其构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，移向极移动 B. 电池工作时，负极质量减小 C. 电池工作时，发生氧化反应 D. 每生成，转移电子数为 9. 下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 10. 硫化氢（）是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体，在水溶液中电离方程式为：；。除去烟气中的方法有：①溶液氧化脱除（原理如图1）、②活性炭吸附氧化脱除（原理如图2，核心反应为）。下列说法正确的是 A. 图1中总反应的物质的量几乎不变 B. 图1脱除，理论上消耗体积为11.2L C. 图2中，其他条件不变时，增大水膜的厚度，的去除率增大 D. 图2中，其他条件不变时，增大水膜的pH，促进的电离，的去除率一定增大 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的NaOH溶液多 酸性： B 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，溶液颜色未发生变化 未水解 C 向2mL浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 用pH试纸分别测定等浓度溶液和溶液pH，溶液pH大 结合能力： A. A B. B C. C D. D 12. 已知是一种二元弱酸，、。 室温下，通过下列实验探究盐溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 测得溶液的pH约为4.75 2 向溶液中滴加等浓度等体积溶液 若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法错误的是 A. 在溶液中： B. 依据实验1推测： C. 实验2所得溶液中： D. 实验2所得溶液中： 13. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应I的平衡常数可表示为 B. 反应Ⅱ的 C. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化 D. 其他条件不变，增大与的比值，可以提高的平衡转化率 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①常温下，，，，。 ②以氢氧化物形式沉淀时，和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题： （1）“酸浸”步骤中，分离出的浸渣为：_________；为提高溶矿速率，可采取的措施：_________（举1例）。 （2）“沉铜”步骤中，生成CuS的离子方程式是：__________；常温下，该反应的平衡常数______。 （3）“沉锰”步骤中，除将氧化为，还能___________。 （4）“沉淀”步骤中，常温下用NaOH调，溶液中浓度为：___________。 （5）“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的NaClO氧化，其反应的离子方程式________。 （6）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方案为________。 15. 草酸（）是一种白色粉末，可与酸性溶液反应；其钠盐易溶于水，钙盐难溶于水。一水草酸钙（）可用作分离稀有金属的载体。 已知：25℃时，草酸的电离平衡常数为：，； ，。 （1）设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的有______（填序号）。 A. 室温下，取溶液，测其 B. 室温下，取溶液，测其 C. 室温下，取的溶液稀释100倍后，测其 D. 标况下，取的溶液100mL与足量锌粉反应，收集到体积为224mL （2）25℃时，向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入的草酸钾溶液20mL，________产生草酸钙沉淀（填“能”或“不能”）。 （3）通过下列方法测定的纯度：取样品于锥形瓶中，加入10mL溶液溶解，再稀释至100mL。从锥形瓶中取20.00mL溶液，用的标准溶液滴定，为了提高实验的准确性，学习小组共进行3次实验，记录数据如下表： 待测液/mL 25.00 0.00 13.95 25.00 1.05 15.10 25.00 0.35 15.25 ①滴定终点的现象是，加入最后半滴标准溶液，_____________。 ②滴定过程中发生的反应离子方程式为________。 ③计算的纯度________（写出计算过程）。 （4）下列操作会引起测定结果偏高的是________（填序号）。 A. 滴定管在盛装溶液前未润洗 B. 滴定过程中，锥形瓶振荡的太剧烈，以致部分液体溅出 C. 锥形瓶水洗后未干燥 D. 滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数 16. 以软锰矿粉（含及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物）为原料制备电池级。 （1）浸取。将一定量软锰矿粉与、溶液中的一种配成悬浊液，加入三颈烧瓶中（如图），70℃下通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。分液漏斗中的溶液是_________；转化为的离子方程式为_________。 （2）除杂。对已经除去Fe、Al、Si的溶液，可通过萃取、反萃取等过程除去溶液中的、。 已知：被萃取剂HA萃取的原理可表示为 （水层）（有机层）（有机层）+（水层） 反萃取是利用稀硫酸将有机层中的转移到水层，需将稀硫酸和有机层共同加入_______（填仪器名称）中进行实验操作。为使尽可能多地发生上述转移，下列实验条件或采取的操作有效的是______（填序号）。 A适当提高浓度 B.加足量蒸馏水 C.用适量稀硫酸分多次反萃取 D.充分振荡 （3）溶液在碱性条件下通入空气氧化获得，产物中Mn元素质量分数（）随反应时间和温度变化如图1与图2所示。 ①如图1所示反应时间超过8小时，降低的原因是__________。 ②请设计由溶液制备较纯实验方案：__________。（需用到的试剂：溶液、溶液。） 17. 的资源化利用能有效减少的排放，充分利用碳资源。 I.1991年，Asheroft提出了甲烷二氧化碳重整的技术理论：气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。500℃时反应原理如下。 主反应： 副反应：① ② （1）________。 （2）在原料气中添加微量有利于保持催化剂的活性，其原因是____________。 （3）在催化剂中添加少量多孔CaO能提高转化率并保持催化剂的活性，其原因是___________。 （4）按一定体积比加入和，在恒压下发生反应，温度对CO和产率的影响如图所示。实际生产中此反应的优选温度为900℃，不选用1000℃原因是________。 Ⅱ.利用电化学可以将转化为有机物 （5）电池捕集。 电池能将二氧化碳（）高效转化，研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤③的离子方程式。 ①； ②； ③_____________； ④。 （6）多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类（如）的金属。如图所示电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。阴极生成的电极反应式为_____________。 （7）装置工作时，阴极主要生成，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当阳极生成的体积为224mL时，测得阴极区生成，则电解效率为__________。（忽略电解前后溶液体积的变化）已知：电解效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期高二期中学情调研测试 化学试题 （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 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cr-52 一、单项选择题：共13题，每题3分，共计39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列组成磷酸盐的元素位于元素周期表第三周期的是 A. O B. P C. Ca D. Fe 【答案】B 【解析】 【详解】A．O元素位于元素周期表第二周期VIA族，A不符合题意； B．P元素位于元素周期表第三周期VA族，B符合题意； C．Ca元素位于元素周期表第四周期IIA族，C不符合题意； D．Fe元素位于元素周期表第四周期VIII族，D不符合题意； 答案选B。 2. 反应应用于石油开采。下列说法正确的是 A. 属于离子化合物 B. 中N元素的化合价为 C. 的电子式为 D. 的结构示意图为 【答案】A 【解析】 【详解】A．是由和Cl-构成的化合物，属于离子化合物，A正确； B．中N元素的化合价为+3，B错误； C．的电子式为，C错误； D．Cl-的核电荷数为17，Cl-的结构示意图为，D错误； 答案选A。 3. 下列装置不能达到设计目的的是 A. 装置①X选用合适金属可用于钢管的防腐 B. 装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C. 装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D. 装置④用于模拟粗铜的电解精炼 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置①X选用比铁活泼的金属，则金属棒X作负极，钢管作正极，可用于钢管的防腐，能达到设计目的，A不符合题意； B．用于深浸在海水中的钢闸门的防腐，则闸门应该连接外接电源的负极，本身做阴极被保护，不能达到设计目的，B符合题意； C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜，镀件做阴极会生成铜镀层，能达到设计目的，C不符合题意； D．粗铜的电解精炼，粗铜做阳极连接电源的正极，纯铜作阴极，能达到设计目的，D不符合题意； 答案选B。 4. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 石墨能导电，可用作润滑剂 B. 单晶硅熔点高，可用作半导体材料 C. 铁粉能与反应，可用作食品保存的吸氧剂 D. NaCl易溶于水，可用于工业电解制备钠 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨能导电，对应的用途是做电极，A错误； B．单晶硅作半导体材料与空穴传递电子有关，与高熔点无关，B错误； C．铁粉能与反应，可用作食品保存的吸氧剂，C正确； D．工业电解制备钠是电解熔融的氯化钠，与溶解性无关，D错误； 故选C。 阅读下列资料，完成下面小题： 氮及其化合物的转化具有重要应用。是人工固氮的产物，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱等；能被氧化成（水合肼）；在一定条件下与反应可制备尿素，尿素加热至将脱氨成缩二脲。 5. 实验室制取时，下列装置能达到相应实验目的的是 A.生成 B.干燥 C.收集 D.吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 6. 下列有关氮及其化合物反应过程的说法不正确的是 A. 人工固氮： B. 广泛用于生产纯碱： C. 能被NaClO氧化成： D. 在一定条件下与反应可制备尿素： 7. 以和为原料可以合成尿素，涉及的化学反应如下： 反应I： （快） 反应Ⅱ： （慢） 下列有关说法正确的是 A. 反应 B. 和合成尿素的总反应速率由反应I决定 C. 增大压强，既能加快反应I的速率又能提高原料的平衡转化率 D. 生产过程中温度越高，尿素的产率越高 【答案】5. B 6. B 7. C 【解析】 【5题详解】 A．氯化铵和氢氧化钙制氨气时试管口向下，避免水倒流引起试管炸裂，A错误； B．碱石灰是碱性干燥剂，可用于干燥氨气，B正确； C．氨气的密度比空气小，所以应该短进长出，C错误； D．氨气极易溶于水，应该用防倒吸装置，D错误； 答案选B。 【6题详解】 A．工业上利用氮气和氢气在高温高压、催化剂的作用来合成氨气，属于人工固氮，A正确； B．工业上生产纯碱的反应为二氧化碳与氨气、饱和食盐水反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，生成碳酸氢钠的化学方程式为，B错误； C．能被NaClO氧化成，次氯酸钠作氧化剂，依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒得出该反应的化学方程式为：，C正确； D．一定条件下氨气与二氧化碳反应生成尿素和水，反应的化学方程式为，D正确； 答案选B。 【7题详解】 A．反应可由反应I和反应Ⅱ相加得到，根据盖斯定律，，A错误； B．反应Ⅱ是慢反应，活化能大，故总反应的速率由反应Ⅱ决定，B错误； C．反应I是气体系数减小的反应，故增大压强既能加快反应Ⅰ的速率又能提高原料的平衡转化率，C正确； D．由A选项知合成尿素的反应是放热反应，故温度越高，尿素的产率越低，D错误； 答案选C。 8. 铅蓄电池放电时的工作原理可表示为，其构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，移向极移动 B. 电池工作时，负极质量减小 C. 电池工作时，发生氧化反应 D. 每生成，转移电子数为 【答案】A 【解析】 【分析】由题干铅蓄电池的工作原理可知，放电时，Pb为负极，电极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，PbO2为正极，电极反应为：PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O，据此分析解题。 【详解】A．电池放电时，阳离子移向正极，由分析可知，Pb为负极，PbO2为正极，故移向极移动，A正确； B．由分析可知，放电时，负极电极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，故负电极质量增大，B错误； C．电池工作时，作正极，得电子发生还原反应，C错误； D．由可知，每生成2mol PbSO4，转移2mol电子，故每生成，转移电子数为，D错误； 答案选A。 9. 下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，A错误； B．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气，不能得到镁单质，应电解熔融状态氯化镁才能得到镁单质，B错误； C．氯气应与石灰乳反应生成漂白粉，C错误； D．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮能与氧气反应生成二氧化氮，故之间的转化均能实现，D正确； 答案选D。 10. 硫化氢（）是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体，在水溶液中电离方程式为：；。除去烟气中的方法有：①溶液氧化脱除（原理如图1）、②活性炭吸附氧化脱除（原理如图2，核心反应为）。下列说法正确的是 A. 图1中总反应的物质的量几乎不变 B. 图1脱除，理论上消耗体积为11.2L C. 图2中，其他条件不变时，增大水膜的厚度，的去除率增大 D. 图2中，其他条件不变时，增大水膜的pH，促进的电离，的去除率一定增大 【答案】A 【解析】 【分析】图1反应的实质为H2S和氧气反应生成S和水，为催化剂；图2 为活性炭吸附氧化脱除H2S：核心反应为。 【详解】A．图1反应的实质为H2S和氧气反应生成S和水，所以的物质的量几乎不变，A正确； B．没有指明标准状况，无法计算消耗的体积，B错误； C．图2中，氧气分子在活性炭表面变为活性氧原子，其他条件不变时，增大水膜的厚度，氧气分子变为活性氧原子的数量降低，H2S的去除率降低，C错误； D．图2中，其他条件不变时，增大水膜的pH，抑制HS-+O=S+OH-反应进行，H2S的去除率不一定增大，D错误； 故选A。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的NaOH溶液多 酸性： B 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，溶液颜色未发生变化 未水解 C 向2mL浓度均为的和混合溶液中滴加少量溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 用pH试纸分别测定等浓度溶液和溶液pH，溶液pH大 结合能力： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．H2SO4是二元酸，CH3COOH是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱，故A不符合题意； B．，亚铁离子水解生成氢离子，溶液呈酸性，酚酞遇酸性物质不变色，故溶液颜色未发生变化，不能说明未水解，故B不符合题意； C．和均为白色沉淀，无法通过现象确定沉淀种类，无法比较和溶度积常数的大小，故C不符合题意； D．比较和结合能力，应在相同条件下测定相同浓度溶液和溶液的pH，若溶液的pH越大，说明离子结合氢离子的能力越强，故溶液pH大，说明结合能力：，故D符合题意； 答案选D。 12. 已知是一种二元弱酸，、。 室温下，通过下列实验探究盐溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 测得溶液的pH约为4.75 2 向溶液中滴加等浓度等体积溶液 若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法错误的是 A. 在溶液中： B. 依据实验1推测： C. 实验2所得溶液中： D. 实验2所得溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据元素守恒，在溶液中存在：，A正确； B．电离显酸性，水解显碱性，依据实验1测得溶液的pH约为4.75，溶液呈酸性说明的电离程度大于水解程度，故，B正确； C．实验2所得溶液中溶质为，根据质子守恒，实验2所得溶液中存在：，C正确； D．实验2所得溶液中溶质为，存在、、、，故微粒浓度大小关系为，D错误； 答案选D。 13. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应I的平衡常数可表示为 B. 反应Ⅱ的 C. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化 D. 其他条件不变，增大与的比值，可以提高的平衡转化率 【答案】C 【解析】 【分析】反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，因此，CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因此，CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线。 【详解】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅰ的平衡常数为，A错误； B．反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，但分子的结构由对称变为不对称，体系混乱度增大，熵值增大，，B错误； C．根据分析，曲线C为CO的物质的量变化曲线，C正确； D．其他条件不变，增大与的比值，相当于提高CO2的量，平衡会正移，可以提高H2的平衡转化率，CO2的平衡转化率降低，D错误； 答案选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①常温下，，，，。 ②以氢氧化物形式沉淀时，和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题： （1）“酸浸”步骤中，分离出的浸渣为：_________；为提高溶矿速率，可采取的措施：_________（举1例）。 （2）“沉铜”步骤中，生成CuS的离子方程式是：__________；常温下，该反应的平衡常数______。 （3）“沉锰”步骤中，除将氧化为，还能___________。 （4）“沉淀”步骤中，常温下用NaOH调，溶液中浓度为：___________。 （5）“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的NaClO氧化，其反应的离子方程式________。 （6）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方案为________。 【答案】（1） ①. Cu ②. 将废渣磨碎、适当增大硫酸浓度、加热等 （2） ①. ②. 7.7×1016 （3）将Fe2+氧化为Fe3+ （4）2.6×10-9mol/L （5） （6）向滤液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH=8~12，静置后过滤、洗涤、干燥 【解析】 【分析】炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他+2价氧化物均转化为相应的+2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH=4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到Co(OH)3。 【小问1详解】 由分析可知，“酸浸”步骤中，分离出的浸渣为铜；增大反应物接触面积、增大反应物浓度等可提高反应速率，故加快“溶矿速率”的效率可采取的方法是将废渣磨碎、适当增大硫酸浓度、加热等； 【小问2详解】 “沉铜”步骤中，生成CuS的离子方程式是：；常温下，该反应的平衡常数==； 【小问3详解】 由分析可知，“沉锰”步骤中，除将Mn2+氧化为MnO2，还能将Fe2+氧化为Fe3+； 【小问4详解】 “沉淀”步骤中，常温下用NaOH调，则，故溶液中浓度为： ； 【小问5详解】 “沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入适量的NaClO氧化Co2+，其反应的离子方程式为； 【小问6详解】 根据题中给出的信息，“沉钴”后的滤液中有Zn元素以Zn2+形式存在，当pH>12后氢氧化锌会溶解转化为[Zn(OH)4]2-，因此，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是：向滤液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH为8~12，使锌离子沉淀完全，静置后过滤、洗涤、干燥。 15. 草酸（）是一种白色粉末，可与酸性溶液反应；其钠盐易溶于水，钙盐难溶于水。一水草酸钙（）可用作分离稀有金属的载体。 已知：25℃时，草酸的电离平衡常数为：，； ，。 （1）设计实验证明草酸为弱酸的方案及其现象均正确的有______（填序号）。 A. 室温下，取溶液，测其 B. 室温下，取溶液，测其 C. 室温下，取的溶液稀释100倍后，测其 D. 标况下，取的溶液100mL与足量锌粉反应，收集到体积为224mL （2）25℃时，向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入的草酸钾溶液20mL，________产生草酸钙沉淀（填“能”或“不能”）。 （3）通过下列方法测定的纯度：取样品于锥形瓶中，加入10mL溶液溶解，再稀释至100mL。从锥形瓶中取20.00mL溶液，用的标准溶液滴定，为了提高实验的准确性，学习小组共进行3次实验，记录数据如下表： 待测液/mL 25.00 0.00 13.95 25.00 1.05 15.10 25.00 0.35 15.25 ①滴定终点的现象是，加入最后半滴标准溶液，_____________。 ②滴定过程中发生的反应离子方程式为________。 ③计算的纯度________（写出计算过程）。 （4）下列操作会引起测定结果偏高的是________（填序号）。 A. 滴定管在盛装溶液前未润洗 B. 滴定过程中，锥形瓶振荡的太剧烈，以致部分液体溅出 C. 锥形瓶水洗后未干燥 D. 滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数 【答案】（1）AC （2）不能 （3） ①. 当最后半滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶内，瓶内溶液颜色由无色变成浅紫红色，且半分钟内不褪色，达到滴定终点 ②. 2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O ③. 85.17% （4）AD 【解析】 【小问1详解】 A．草酸为二元酸，若为强酸溶液电离出氢离子浓度为0.02mol/L，其pH应该小于2，而溶液的pH=2，说明存在电离平衡，证明草酸为弱酸，A正确； B．室温下，取溶液，溶液因水解而显碱性，因此pH>7，证明草酸氢根离子为弱酸阴离子，但不能证明草酸为弱酸，B错误； C．室温下，取的溶液稀释100倍后，测其，说明稀释促进草酸电离，会继续电离出氢离子，导致其，说明草酸溶液中存在电离平衡为弱酸，C正确； D．标况下，取0.1moL/L的溶液100mL，草酸为0.01mol，与足量锌粉反应，草酸全部反应收集到0.01mol H2，体积为224mL，但是实验不能说明草酸中存在电离平衡，D错误； 故答案为：AC； 【小问2详解】 碳酸钙的饱和溶液中，20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3mol/L的草酸钾溶液20mL时，，，浓度积，则不能产生草酸钙沉淀； 【小问3详解】 ①终点判断：当最后半滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶内，瓶内溶液颜色由无色变成浅紫红色，且半分钟内不褪色，达到滴定终点； ②滴定时酸性的KMnO4溶液能氧化H2C2O4，生成CO2气体，同时本身被还原为Mn2+，发生反应的离子方程式为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O； ③根据化学反应建立关系式5~5H2C2O4~2，从锥形瓶中取20mL溶液，用的标准溶液滴定，第3组数据误差过大舍去，根据表格计算出平均消耗标准溶液14mL，20mL溶液中n()=×n()=×0.1mol/L×0.014L=0.0035mol，的纯度为； 【小问4详解】 A．滴定管在盛装溶液前未润洗，导致消耗的的体积偏大，消耗的物质的量偏多，最终引起测定结果偏高，A符合题意； B．滴定过程中，锥形瓶振荡的太剧烈，以致部分液体溅出，使得待测液损失，标准液用量减小，测定结果偏低，B不符合题意； C．锥形瓶水洗后未干燥，不影响标准液用量，不影响测定结果，C不符合题意； D．滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数，标准液读数偏大，测定结果偏高，D符合题意； 故答案为AD。 16. 以软锰矿粉（含及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物）为原料制备电池级。 （1）浸取。将一定量软锰矿粉与、溶液中的一种配成悬浊液，加入三颈烧瓶中（如图），70℃下通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。分液漏斗中的溶液是_________；转化为的离子方程式为_________。 （2）除杂。对已经除去Fe、Al、Si的溶液，可通过萃取、反萃取等过程除去溶液中的、。 已知：被萃取剂HA萃取的原理可表示为 （水层）（有机层）（有机层）+（水层） 反萃取是利用稀硫酸将有机层中的转移到水层，需将稀硫酸和有机层共同加入_______（填仪器名称）中进行实验操作。为使尽可能多地发生上述转移，下列实验条件或采取的操作有效的是______（填序号）。 A适当提高浓度 B.加足量蒸馏水 C.用适量稀硫酸分多次反萃取 D.充分振荡 （3）溶液在碱性条件下通入空气氧化获得，产物中Mn元素质量分数（）随反应时间和温度变化如图1与图2所示。 ①如图1所示反应时间超过8小时，降低的原因是__________。 ②请设计由溶液制备较纯实验方案：__________。（需用到的试剂：溶液、溶液。） 【答案】（1） ①. 溶液 ②. （2） ①. 分液漏斗 ②. ACD （3） ①. Mn3O4被氧化成更高价态锰的氧化物（Mn2O3或MnO2） ②. 向MnSO4溶液中加入一定量1mol/LNaOH溶液，边搅拌边通入空气，控制75℃加热8h左右，过滤，洗涤，取最后一次洗涤液并滴加BaCl2溶液，无浑浊出现 【解析】 【分析】软锰矿粉中含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物，经稀硫酸、Na2SO3溶液浸取，其中的MnO2在酸性环境下被Na2SO3还原成MnSO4，Na2SO3被氧化成硫酸钠，再经过除杂及一系列操作处理得到纯净的MnSO4溶液，最后溶液在碱性条件下通入空气氧化，通过控制氧化时间获得、MnO2、Mn2O3等产物。 【小问1详解】 若三颈烧瓶中先加入硫酸溶液，向其中滴加Na2SO3溶液则易生成SO2导致Na2SO3的利用率减小，故分液漏斗中的溶液是H2SO4溶液；MnO2被亚硫酸根还原为Mn2+的离子方程式为； 【小问2详解】 萃取分液需要使用分液漏斗，故反萃取需将稀硫酸和有机层共同加入分液漏斗中进行实验操作； A．Mn2+(水层)+2HA(有机层)=Mn(A)2(有机层)+2H+(水层)，适当提高H2SO4浓度，使得平衡逆向移动，利于锰离子进入水层，A符合题意；      B．加足量蒸馏水，使得硫酸被稀释，不利于锰离子进入水层，B不符合题意；      C．用适量稀硫酸分多次反萃取，利于增大萃取出锰离子的量，C符合题意；      D．充分振荡，可以促使锰离子充分转移到水层中，D符合题意； 故答案选ACD； 【小问3详解】 ①如图1所示反应时间超过8小时，Mn%降低的原因是：Mn3O4被氧化成更高价态锰的氧化物（Mn2O3或MnO2）； ②由MnSO4溶液制备较纯Mn3O4实验方案为：向MnSO4溶液中加入一定量1mol/LNaOH溶液，边搅拌边通入空气，控制75℃加热8h左右，过滤，洗涤，取最后一次洗涤液并滴加BaCl2溶液，无浑浊出现。 17. 的资源化利用能有效减少的排放，充分利用碳资源。 I.1991年，Asheroft提出了甲烷二氧化碳重整的技术理论：气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。500℃时反应原理如下。 主反应： 副反应：① ② （1）________。 （2）在原料气中添加微量有利于保持催化剂的活性，其原因是____________。 （3）在催化剂中添加少量多孔CaO能提高转化率并保持催化剂的活性，其原因是___________。 （4）按一定体积比加入和，在恒压下发生反应，温度对CO和产率的影响如图所示。实际生产中此反应的优选温度为900℃，不选用1000℃原因是________。 Ⅱ.利用电化学可以将转化为有机物 （5）电池捕集。 电池能将二氧化碳（）高效转化，研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤③的离子方程式。 ①； ②； ③_____________； ④。 （6）多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类（如）的金属。如图所示电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。阴极生成的电极反应式为_____________。 （7）装置工作时，阴极主要生成，还可能生成副产物降低电解效率。标准状况下，当阳极生成的体积为224mL时，测得阴极区生成，则电解效率为__________。（忽略电解前后溶液体积的变化）已知：电解效率。 【答案】（1）+246.5kJ/mol （2）微量O2及时与副反应①、②产生的碳反应，防止催化剂表面积碳，有利于保持催化剂的活性 （3）少量多孔CaO有利于将CO2吸附在催化剂的表面，促进主反应进行，提高 CO2转化率，高浓度的二氧化碳有利于消除催化剂表面的积碳，保持催化剂活性 （4）900℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低 （5） （6） （7）75% 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应②-反应①得目标反应：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+74 kJ/mol -(-172.5kJ/mol )=+246.5kJ/mol； 【小问2详解】 微量O2及时与副反应①、②产生的碳反应，防止催化剂表面积碳，有利于保持催化剂的活性，所以在原料气中添加微量O2有利于保持催化剂的活性； 【小问3详解】 在催化剂中添加少量多孔CaO，少量多孔CaO可将CO2吸附在催化剂的表面，使催化剂表面的CO2浓度增大，分子有效碰撞次数增大，CO2转化率提高，同时CO2吸附在催化剂的表面可以和副反应①、②形成的积碳反应生成CO而除去积碳，使催化剂保持活性； 【小问4详解】 900℃时，温度较高，反应速率较快，平衡正向移动，产率较高，此时合成气产率已经较高，再升温产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低； 【小问5详解】 第②步反应中应转化为，离子方程式为；根据题意，第④步中碳酸根应结合锂离子得到碳酸锂，离子方程式为，可知第③步反应为； 【小问6详解】 持续通入CO2的一端为阴极，通过阴离子交换膜向阳极移动，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，说明除了生成C2H4外还生成了，则阴极反应为：； 【小问7详解】 阴极区生成C2H4 56mL，标况下物质的量为0.0025mol，由上一问电极方程式可知，转移了0.0025mol×12=0.03mol电子，阳极生成O2的体积为224mL，即生成了0.01mol氧气，则转移电子数为0.04mol，则电解效率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $