精品解析：江苏省徐州市六区县2024-2025学年高二下学期期中考试化学试卷

2024~2025学年度第二学期期中考试 高二化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 N 14 V 51 Fe 56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 2024年1月，从邮轮首航到电动飞机首飞再到航天首发，我国一批科技创新实现新的突破。下列说法不正确的是 A. “天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能 B. “快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体实现助推 C. “爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D. “AG60E”电动飞机使用的动力型锂电池具有质量轻、比能量高的特点 2. 下列溶液一定显酸性的是 A. 使甲基橙变黄的溶液 B. 的溶液 C. 由水电离出的的溶液 D. 的溶液 3. 与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：。一定温度下，液氨的电离达到平衡时，下列有关说法不正确的是 A. 是常数 B. 存在 C. 加入氯化铵固体，液氨的电离平衡逆向移动 D. 和液氨在一定条件下能发生反应： 4. 为了除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入一种过量的试剂，充分反应后静置、过滤。这种试剂是 A. 氨水 B. 碳酸镁固体 C. 碳酸钠固体 D. 氢氧化钠溶液 5. 下列说法正确的是 A. ，则碳的燃烧热等于 B. C(石墨，s)(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 C. 用溶液和NaOH溶液反应测定中和反应的反应热： D. 与在催化剂、500℃下混合反应生成，转移电子的数目约为 6. 下列实验无法达到实验目的是 A．测定一定时间内生成的反应速率 B．在铁制品表面镀锌 C．探究X与Y反应的热效应 D．中和热的测定 A. A B. B C. C D. D 7. 利用计算机技术测得乙炔()在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 的 B. 反应历程中能量最高的物质中含有两种官能团 C. 升高反应体系的温度可以提高乙炔的平衡转化率 D. 决定反应速率的反应为 8. 相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 平衡时反应中的能量变化 N2 H2 NH3 ① 1 3 0 放出热量a kJ ② 2 3 0 放出热量b kJ ③ 2 6 0 放出热量c kJ 下列叙述正确的是 A. 放出热量关系：a < b <92.4 B. 三个容器内反应的平衡常数：③>①>② C. 达平衡时氨气的体积分数：①>③ D. N2的转化率：②>①>③ 9. 柠檬酸钙是一种常见的食品补钙剂。柠檬酸钙微溶于水，难溶于乙醇，在常温常压下稳定，但在高温、潮湿或与强氧化剂接触时可能会发生分解反应。某学习小组以蛋壳为主要原料制备柠檬酸钙的流程如下图： 下列说法正确的是 A. 上述实验流程中可循环使用的物质是醋酸 B. 上述实验流程中干燥柠檬酸钙时，温度越高效果越好 C. 上述实验流程中生成醋酸钙的离子方程式为 D. 与金属反应时，同浓度柠檬酸的反应速率比醋酸慢 10. 水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图，两极材料均为石墨棒，下列说法错误的是 A a极表面发生氧化反应 B. 工作时H+通过质子交换膜移向右室 C. 该装置在高温下进行处理氨氮的效率更高 D. 正极电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O 11. 25℃，向5mL0.1mol·L-1ZnSO4溶液中滴入2滴0.1mol·L-1Na2S溶液，生成白色沉淀ZnS，再滴入2滴0.1mol·L-1CuSO4溶液，白色沉淀变为黑色沉淀CuS。已知Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列说法正确的是 A. 0.1mol·L-1Na2S溶液中存在：2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S) B. 滴入0.1mol·L-1CuSO4溶液后ZnS溶解，Ksp(ZnS)增大 C. 白色沉淀变为黑色沉淀的离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓ D. 向ZnSO4、CuSO4混合溶液中加入过量Na2S溶液，充分反应后静置，则上层清液中=2.5×1011 12. 下列实验探究方案能达到实验目的的是 选项 探究目的 实验方案 A NaClO溶液的酸碱性 用玻璃棒蘸取NaClO溶液点滴在pH试纸上，再与标准比色卡对照 B 向溶液中先滴加4滴溶液，再滴加4滴溶液，观察生成沉淀的颜色 C 铁钉是否发生了吸氧腐蚀 将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中，一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化 D 是弱电解质 用pH计测量溶液物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 A. A B. B C. C D. D 13. 在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+ 2H2O(g) △H= - 165kJ/mol CO2(g) + H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H= +41kJ/mol 催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示： CH4选择性=×100% 下列有关说法正确的是 A. 较低温下选择金属镍为催化剂反应速率快 B. 在260℃-320℃间，以Ni-CeO2为催化剂，升高温度CH4的选择性明显增大 C. 高于320℃后， 以Ni为催化剂，CO2转化率上升的原因是平衡正向移动 D. 选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高CH4的选择性 二、非选择题：共四题，共61分。 14. 已知：25℃时，几种酸的电离平衡常数如下表：(单位省略) HCN HF HClO ；；当离子浓度小于时候可以认为沉淀完全。 （1）写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式___________。 （2）物质的量浓度相同的HF、、中，由大到小的顺序是___________。 （3）结合的能力由大到小的顺序是___________。 （4）25℃时，向NaCN溶液中通入少量，反应的离子方程式为___________。 （5）用同浓度HF和除去水垢中的碳酸钙，效果更好的是，原因是___________。 （6）已知为一元中强酸，写出与过量NaOH溶液反应的化学方程式___________。 （7）常温下，溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是___________。 A． B． C． D． E． （8）标准状况下，将通入的NaOH溶液中，用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式：___________。 15. 柠檬酸亚铁是一种易吸收的高效铁制剂，研究性学习小组从硫铁矿烧渣(主要成分为)出发，设计了如下流程，制得硫酸亚铁溶液，最终获得柠檬酸亚铁。 下表列出了有关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)。 金属离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH 1.1 3.2 3.0 5.0 5.8 8.8 （1）由硫铁矿烧渣制备柠檬酸亚铁溶液的过程中过量硫酸的作用是：①提高铁元素的浸取率；②___________。 （2）在生产中，常用处理的含废水得到和。写出离子反应方程式：___________。 （3）在制备小组成员在制备碳酸亚铁的实验操作过程中将溶液滴入碳酸钠溶液中，观察到白色沉淀变成灰绿色最终变成红褐色。试分析该白色沉淀的主要成分为___________，产生该沉淀的原因___________。 （4）过程中会有少量，在空气中被氧化为FeOOH，该反应化学方程式为___________。 （5）设计实验方案：绿矾是补血剂的原料，请结合如图所示的绿矾溶解度曲线从滤液1中制备纯净的，补充完整制备晶体的实验步骤：___________，得到溶液，___________，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到晶体。(实验中必须使用的试剂：铁粉、溶液，稀硫酸，pH计) 16. 同学们用的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为。 （1）判断滴定终点的现象为___________。 （2）用滴定管量取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性标准溶液体积如下表所示： 第一次 第二次 第三次 第四次 体积(mL) 17.10 18.10 17.00 16.90 则试样中过氧化氢的浓度为___________。(保留四位小数) （3）如图表示25.00mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体体积为___________(填代号)。 A. amL B. 大于amL C. 等于 D. 大于 （4）常温下，用溶液分别滴定的盐酸和醋酸溶液，得到两条滴定曲线，如图所示： ①上图中表示滴定盐酸的图为___________(填“A”或“B”)。 A．图1 B．图2 ②滴定前的电离度为___________。 ③图中A、B、C、D、E点对应的溶液中，水的电离程度最大的是___________点。 ④达到B、D状态时，反应消耗的NaOH溶液的体积图1___________图2(填“>”、“<”或“=”)。 ⑤25℃时，与的混合溶液，若测得混合液，则溶液中___________填准确数值。 17. 近年来，碳中和、碳达峰成为热点。科学家们一直致力于的资源化利用，有效减少的排放，充分利用碳资源。 （1）1991年，Ashcroft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。时，反应原理如下。 主反应： 副反应： ． ． ． 其中，副反应、形成的积碳易导致催化剂失去活性。 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___________。 （2）甲烷化的研究 已知． 工业中同时存在副反应． 在一定条件下，在合成塔中充入一定量和，不同压强时，的平衡转化率如图1所示。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图2所示。 ①图1中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是___________。 ②由图2可知的物质的量分数随温度升高而增大，原因是___________。 （3）和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图3所示： ①阴极上的反应式：___________。 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和体积比为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年度第二学期期中考试 高二化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 N 14 V 51 Fe 56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 2024年1月，从邮轮首航到电动飞机首飞再到航天首发，我国一批科技创新实现新的突破。下列说法不正确的是 A. “天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能 B. “快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体实现助推 C. “爱达·魔都号”邮轮使用的镁铝合金具有密度低、抗腐蚀性强的特点 D. “AG60E”电动飞机使用的动力型锂电池具有质量轻、比能量高的特点 【答案】A 【解析】 【详解】A．光伏发电系统工作时可将光能转化为电能，A错误； B．“快舟一号甲”运载火箭利用燃料与氧化剂反应放热并产生大量气体，通过反冲获得推动力实现升空，B正确； C．镁铝合金是一种主要由镁和铝组成的金属合金，具有密度低、抗腐蚀性强的特点，C正确； D．锂离子电池具有质量轻、体积小、储存能量大、比能量高的特点，D正确；  故选A。 2. 下列溶液一定显酸性的是 A. 使甲基橙变黄溶液 B. 的溶液 C. 由水电离出的的溶液 D. 的溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲基橙的变色范围是pH=3.1～4.4，当溶液pH>4.4时甲基橙变黄，此时溶液可能为弱酸性、中性或碱性，A错误； B．pH=6的溶液在常温下显酸性，但若温度升高（如100℃时水的离子积增大，pH=6可能为中性），B错误； C．水电离的c(OH-)=1×10-13mol/L表明水的电离被抑制，可能由强酸或强碱导致（如强酸溶液中显酸性，强碱溶液中显碱性），C错误； D．c(H+)>c(OH-)直接表明溶液中H⁺浓度大于OH-浓度，一定显酸性，D正确； 故选D。 3. 与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：。一定温度下，液氨的电离达到平衡时，下列有关说法不正确的是 A. 是常数 B. 存在 C. 加入氯化铵固体，液氨的电离平衡逆向移动 D. 和液氨在一定条件下能发生反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：，电离平衡常数为，是常数，A正确； B．液氨部分电离，电离程度较小，所以达到电离平衡时，B错误； C．加入氯化铵固体，增大，抑制液氨电离，则电离平衡逆向移动，C正确； D．钠与液氨反应生成氨基钠（）和氢气，反应式为 ，D正确； 故选B。 4. 为了除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入一种过量的试剂，充分反应后静置、过滤。这种试剂是 A. 氨水 B. 碳酸镁固体 C. 碳酸钠固体 D. 氢氧化钠溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．氨水和Mg2+、都能反应生成沉淀，故不选A； B．加入碳酸镁固体，发生反应，反应消耗氢离子，促进水解生成氢氧化铁沉淀，故选B； C．加入碳酸钠固体，Mg2+、都生成沉淀，故不选C； D．加入氢氧化钠溶液，Mg2+、都能生成氢氧化物沉淀，故不选D； 选B。 5. 下列说法正确是 A. ，则碳的燃烧热等于 B. C(石墨，s)(金刚石，s) ，则金刚石比石墨稳定 C. 用溶液和NaOH溶液反应测定中和反应的反应热： D. 与在催化剂、500℃下混合反应生成，转移电子的数目约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳的燃烧热是25℃、101lPa时1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的能量，生成的是CO，则碳的燃烧热不等于110.5 kJ·mol−1，A错误； B．C(石墨，s)(金刚石，s) ，金刚石的能量大于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误； C．醋酸为弱电解质，电离需要吸热，当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1molH2O(l)时，反应热ΔH＞－57.3kJ/mol，C正确； D．与在催化剂、500℃下混合反应生成，该反应为可逆反应，不能完全转化，转移电子的数目小于，D错误； 故选C。 6. 下列实验无法达到实验目的的是 A．测定一定时间内生成的反应速率 B．在铁制品表面镀锌 C．探究X与Y反应的热效应 D．中和热的测定 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据单位时间内注射器中收集氢气的体积测生成H2的反应速率，A不选； B．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，B不选； C．X与Y若是放热反应，则U形管左侧液面降低；X与Y若是吸热反应，则U形管左侧液面升高，C不选； D．测定中和反应的反应热缺少玻璃搅拌器且大小不同的两个烧杯口应该齐平，D选； 故选D。 7. 利用计算机技术测得乙炔()在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 的 B. 反应历程中能量最高的物质中含有两种官能团 C. 升高反应体系的温度可以提高乙炔的平衡转化率 D. 决定反应速率的反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据相对能量变化图可知，1mol与1mol的总能量比1mol的能量高，该反应是放热反应，的，A错误； B．反应历程中能量最高的物质为CH2=CHOH，含有碳碳双键、羟基两种官能团，B正确； C．由A可知该反应为放热反应，升高反应体系的温度平衡逆向移动，不能提高乙炔的平衡转化率，C错误； D．由图可知，反应→的活化能最高，反应速率最慢，为总反应的决速步骤，D错误； 故选B。 8. 相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 平衡时反应中的能量变化 N2 H2 NH3 ① 1 3 0 放出热量a kJ ② 2 3 0 放出热量b kJ ③ 2 6 0 放出热量c kJ 下列叙述正确的是 A. 放出热量关系：a < b <92.4 B. 三个容器内反应的平衡常数：③>①>② C. 达平衡时氨气的体积分数：①>③ D. N2的转化率：②>①>③ 【答案】A 【解析】 【详解】A．T、V不变时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　　　△H＝－92.4 kJ/mol，①②放出热量均小于92.4kJ，②向右进行的程度比①大，则放出热量关系a < b <92.4，A正确； B．温度不变平衡常数不变，则三个容器内平衡常数相等，B错误； C．③与①相比，相当于增大压强，平衡正向移动，则达平衡时氨气的体积分数：①<③.，C错误； D．①与②相比，①中N2的转化率较大，③与①相比相当于增大压强，平衡正向移动，③中N2的转化率较大，即N2的转化率：③>①>②，D错误。 答案选A。 9. 柠檬酸钙是一种常见的食品补钙剂。柠檬酸钙微溶于水，难溶于乙醇，在常温常压下稳定，但在高温、潮湿或与强氧化剂接触时可能会发生分解反应。某学习小组以蛋壳为主要原料制备柠檬酸钙的流程如下图： 下列说法正确的是 A. 上述实验流程中可循环使用的物质是醋酸 B. 上述实验流程中干燥柠檬酸钙时，温度越高效果越好 C. 上述实验流程中生成醋酸钙的离子方程式为 D. 与金属反应时，同浓度的柠檬酸的反应速率比醋酸慢 【答案】A 【解析】 【分析】洁净蛋壳研磨后加醋酸，反应后过滤得醋酸钙溶液，醋酸钙溶液中加柠檬酸反应后经过滤、洗涤、干燥后得柠檬酸钙。 【详解】A．向醋酸钙溶液中加柠檬酸时生成柠檬酸钙和醋酸，生成的醋酸可再与蛋壳反应，故醋酸可以循环使用，A正确； B．柠檬酸钙在高温时可能会发生分解反应，所以不是温度越高效果越好，B错误； C．蛋壳的主要成分与醋酸（弱酸）反应生成醋酸钙、水和CO2，其离子方程式为，C错误； D．柠檬酸与醋酸钙溶液反应生成醋酸，说明柠檬酸的酸性比醋酸强，故与金属反应时，同浓度的柠檬酸反应速率通常比醋酸快，D错误； 故答案为：A。 10. 水体中氨氮含量过高会造成水体富营养化。利用微生物燃料电池可以对废水中氨氮进行处理的装置如图，两极材料均为石墨棒，下列说法错误的是 A. a极表面发生氧化反应 B. 工作时H+通过质子交换膜移向右室 C. 该装置在高温下进行处理氨氮的效率更高 D. 正极电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，a极表面氮元素价态升高，失电子被氧化，故a极为负极，b极为正极，电极反应式为2+12H++10e-=N2↑+6H2O，据此作答。 【详解】A．a极表面氮元素价态升高，失电子被氧化，发生氧化反应，A正确； B．原电池工作时，氢离子(阳离子)向负电荷较多的正极(右侧)移动，B正确； C．高温下会造成铵根离子水解程度变大，产生氨气逸出，从而降低处理氨氮的效率，C错误； D．b极为正极，得到电子，发生还原反应，正极b的电极反应式为：2+12H++10e-=N2↑+6H2O，D正确； 故合理选项是C。 11. 25℃，向5mL0.1mol·L-1ZnSO4溶液中滴入2滴0.1mol·L-1Na2S溶液，生成白色沉淀ZnS，再滴入2滴0.1mol·L-1CuSO4溶液，白色沉淀变为黑色沉淀CuS。已知Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列说法正确的是 A. 0.1mol·L-1Na2S溶液中存在：2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S) B. 滴入0.1mol·L-1CuSO4溶液后ZnS溶解，Ksp(ZnS)增大 C. 白色沉淀变为黑色沉淀的离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓ D. 向ZnSO4、CuSO4混合溶液中加入过量Na2S溶液，充分反应后静置，则上层清液中=2.5×1011 【答案】D 【解析】 【详解】A．Na2S为易溶强碱弱酸盐，在水中完全电离，原子的物质的量之间满足n(Na)=2n(S)，即根据物料守恒可知，故A错误； B．溶度积常数只与物质本身和所处温度有关，因此滴入0.1mol·L-1CuSO4溶液后ZnS溶解，不会改变，故B错误； C．白色固体ZnS转化为黑色沉淀CuS的过程是难溶物的转化，反应的离子方程式为或，故C错误； D．向、混合溶液中加入过量溶液，充分反应后静置，则上层清液为饱和ZnS和CuS溶液，溶液中，故D正确； 故答案为D。 12. 下列实验探究方案能达到实验目的的是 选项 探究目的 实验方案 A NaClO溶液的酸碱性 用玻璃棒蘸取NaClO溶液点滴在pH试纸上，再与标准比色卡对照 B 向溶液中先滴加4滴溶液，再滴加4滴溶液，观察生成沉淀的颜色 C 铁钉是否发生了吸氧腐蚀 将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中，一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化 D 是弱电解质 用pH计测量溶液物质的量浓度相同的醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaClO溶液具有强氧化性，会漂白pH试纸，无法用pH试纸准确测定其pH，应使用pH计，A错误； B．AgNO3溶液过量，先加KCl生成AgCl沉淀后，剩余Ag+会与后续加入的KI直接生成AgI沉淀，无法证明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，B错误； C．锌比铁活泼，在NaCl溶液中锌作为负极被腐蚀，铁作正极，铁被保护，无法通过酚酞变红判断铁钉是否发生吸氧腐蚀，C错误； D．同浓度的醋酸和盐酸，若醋酸pH更大，说明其未完全电离，可证明CH3COOH是弱电解质，D正确； 故选D。 13. 在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+ 2H2O(g) △H= - 165kJ/mol CO2(g) + H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H= +41kJ/mol 催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示： CH4选择性=×100% 下列有关说法正确的是 A. 较低温下选择金属镍为催化剂反应速率快 B. 在260℃-320℃间，以Ni-CeO2为催化剂，升高温度CH4的选择性明显增大 C. 高于320℃后， 以Ni为催化剂，CO2转化率上升的原因是平衡正向移动 D. 选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高CH4的选择性 【答案】D 【解析】 【详解】A． 较低温下选择金属镍和为催化剂反应速率相差不大，A项错误； B．在260℃-320℃间，以为催化剂，由图可知，升高温度的选择性基本不变，B项错误； C．高于320℃后， 以Ni为催化剂，转化率上升的原因是催化剂活性大，反应速率加快，C项错误； D．选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性，D项正确； 答案选D。 二、非选择题：共四题，共61分。 14. 已知：25℃时，几种酸的电离平衡常数如下表：(单位省略) HCN HF HClO ；；当离子浓度小于时候可以认为沉淀完全。 （1）写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式___________。 （2）物质的量浓度相同的HF、、中，由大到小的顺序是___________。 （3）结合的能力由大到小的顺序是___________。 （4）25℃时，向NaCN溶液中通入少量，反应的离子方程式为___________。 （5）用同浓度的HF和除去水垢中的碳酸钙，效果更好的是，原因是___________。 （6）已知为一元中强酸，写出与过量NaOH溶液反应的化学方程式___________。 （7）常温下，溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是___________。 A． B． C． D． E． （8）标准状况下，将通入的NaOH溶液中，用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式：___________。 【答案】（1） （2）HF、CH3COOH、H2CO3 （3）CO>ClO->HCO （4） （5）用HF酸除水垢，生成的CaF2难溶于水，覆盖在水垢表面，阻止反应的进一步进行 （6）H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O （7）BD （8） 【解析】 【小问1详解】 碳酸的第一步电离方程式为：，平衡常数表达式是：。 【小问2详解】 根据三种酸的一级电离常数可知，电离常数越大，则电离程度越大，酸性越强，所以由大到小的顺序是：。 【小问3详解】 根据表中电离常数可知，酸性强弱顺序为，因此结合氢离子的能力为。 【小问4详解】 的酸性强于碳酸氢根离子，弱于碳酸，反应的离子方程式为：。 【小问5详解】 虽然醋酸酸性弱于，但是由于与碳酸钙反应会生成沉淀，覆盖在水垢表面，阻止反应的进一步进行，导致反应停止，除去效果差。 【小问6详解】 已知为一元中强酸，说明只能电离一个氢离子与碱反应，方程式为：。 【小问7详解】 A．氢离子与醋酸根离子的物质的量增大，但体积增大的程度大，浓度减小，酸性减弱，A不符合题意； B．加水稀释过程中，氢离子的物质的量增大，醋酸分子的物质的量减小，所以增大，B符合题意； C．温度不变，水的离子积常数不变，C不符合题意； D．醋酸溶液加水稀释过程中酸性减弱，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，所以增大，D符合题意； E．温度不变，醋酸的电离平衡常数不变，E不符合题意； 故选BD。 【小问8详解】 二氧化碳为，氢氧化钠的物质的量为，二者恰好完全反应生成碳酸钠，由质子守恒得：。 15. 柠檬酸亚铁是一种易吸收的高效铁制剂，研究性学习小组从硫铁矿烧渣(主要成分为)出发，设计了如下流程，制得硫酸亚铁溶液，最终获得柠檬酸亚铁。 下表列出了有关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)。 金属离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH 1.1 3.2 3.0 5.0 5.8 8.8 （1）由硫铁矿烧渣制备柠檬酸亚铁溶液的过程中过量硫酸的作用是：①提高铁元素的浸取率；②___________。 （2）在生产中，常用处理的含废水得到和。写出离子反应方程式：___________。 （3）在制备小组成员在制备碳酸亚铁的实验操作过程中将溶液滴入碳酸钠溶液中，观察到白色沉淀变成灰绿色最终变成红褐色。试分析该白色沉淀的主要成分为___________，产生该沉淀的原因___________。 （4）过程中会有少量，在空气中被氧化为FeOOH，该反应化学方程式为___________。 （5）设计实验方案：绿矾是补血剂的原料，请结合如图所示的绿矾溶解度曲线从滤液1中制备纯净的，补充完整制备晶体的实验步骤：___________，得到溶液，___________，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到晶体。(实验中必须使用的试剂：铁粉、溶液，稀硫酸，pH计) 【答案】（1）抑制Fe3＋的水解 （2）6Fe2+++14H+=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O （3） ①. Fe(OH)2 ②. 碳酸钠溶液呈碱性，Fe2+易生成Fe(OH)2 （4）4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2 （5） ①. 边搅拌边向滤液1中加入足量的铁粉，充分反应后，滴加1mol/L的NaOH溶液至用pH计测定pH在55.8之间，静置，过滤 ②. 再滴加稀硫酸酸化，蒸发浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶 【解析】 【分析】硫铁矿烧渣(含 Fe2O3、SiO2、Al2O3等)加硫酸浸泡、过滤得到含Fe3+、Al3+的溶液，通过过滤除去，通过除杂除去Al3+，再将铁离子转化为亚铁离子，然后利用碳酸钠进行沉淀，再将碳酸亚铁转化为柠檬酸亚铁。 【小问1详解】 Fe3＋易发生水解，Fe3＋+3H2OFe(OH)3+3H+，加过量的硫酸可以使水解平衡逆向移动，抑制Fe3＋水解； 【小问2详解】 根据已知条件，Fe2+与反应生成Cr3＋和Fe3＋，离子方程式为6Fe2+++14H+=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O； 【小问3详解】 白色沉淀变成灰绿色最终变成红褐色说明该沉淀是Fe(OH)2；由于碳酸钠溶液呈碱性，Fe2+可与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2； 【小问4详解】 根据已知条件，FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，Fe的化合价升高，说明氧化剂为O2，根据质量守恒定律，产物除了FeOOH之外还有CO2，反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2； 【小问5详解】 根据分析，滤液1中含有Fe3+、Al3+和过量的H+，边搅拌边向滤液1中加入足量的铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，将H+转化为H2，充分反应后，滴加1mol/L的NaOH溶液至用pH计测定pH在55.8之间，保证Al3+完全沉淀，Fe2+不沉淀，静置，过滤除去Al(OH)3，得到FeSO4溶液；为防止Fe2+水解，滴加稀硫酸酸化，由图可知60℃时FeSO4的溶解度最大，蒸发浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶析出绿矾，再经过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 16. 同学们用的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为。 （1）判断滴定终点的现象为___________。 （2）用滴定管量取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性标准溶液体积如下表所示： 第一次 第二次 第三次 第四次 体积(mL) 17.10 18.10 17.00 16.90 则试样中过氧化氢的浓度为___________。(保留四位小数) （3）如图表示25.00mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体体积为___________(填代号)。 A. amL B. 大于amL C. 等于 D. 大于 （4）常温下，用溶液分别滴定的盐酸和醋酸溶液，得到两条滴定曲线，如图所示： ①上图中表示滴定盐酸的图为___________(填“A”或“B”)。 A．图1 B．图2 ②滴定前的电离度为___________。 ③图中A、B、C、D、E点对应的溶液中，水的电离程度最大的是___________点。 ④达到B、D状态时，反应消耗的NaOH溶液的体积图1___________图2(填“>”、“<”或“=”)。 ⑤25℃时，与的混合溶液，若测得混合液，则溶液中___________填准确数值。 【答案】（1）当滴入最后一滴（半滴）标准液，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变成浅紫色，且半分钟内溶液不褪色 （2）0.1700 （3）D （4） ①. A ②. 1% ③. E ④. > ⑤. 9.9×10-7mol•L-1 【解析】 【小问1详解】 酸性高锰酸钾标准溶液滴定过氧化氢，滴定终点现象：当滴入最后一滴（半滴）标准液，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变成浅紫色，且半分钟内溶液不褪色； 【小问2详解】 第二次数据偏差较大舍去，消耗标准液体积均值：17.00mL；根据反应得关系：，则，则试样中过氧化氢浓度； 【小问3详解】 液面处的读数是a，由于滴定管下端有一段没有刻度，则滴定管中液体体积一定大于，故选D； 【小问4详解】 ①醋酸为弱电解质，的醋酸溶液pH大于1，盐酸为强酸，的盐酸溶液pH等于1，则图1是滴定盐酸的曲线，图2是滴定醋酸的曲线，答案选A； ②的醋酸溶液pH=3，溶液中，电离方程式为：，则电离度； ③图中A、B、C、D、E点对应的溶液中，A为盐酸溶液，B为溶液，C为醋酸溶液，D为和醋酸溶液，E为溶液，水解促进水的电离，则水的电离程度最大的是E点； ④达到B、D状态时，溶液呈中性，B点盐酸消耗的NaOH溶液的体积为，D点醋酸消耗的NaOH溶液的体积小于，则反应消耗的NaOH溶液的体积图1＞图2； ⑤与的混合溶液中存在电荷守恒：，混合液，则，，则； 17. 近年来，碳中和、碳达峰成为热点。科学家们一直致力于的资源化利用，有效减少的排放，充分利用碳资源。 （1）1991年，Ashcroft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。时，反应原理如下。 主反应： 副反应： ． ． ． 其中，副反应、形成的积碳易导致催化剂失去活性。 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___________。 （2）甲烷化的研究 已知． 工业中同时存在副反应． 在一定条件下，在合成塔中充入一定量和，不同压强时，的平衡转化率如图1所示。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图2所示。 ①图1中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是___________。 ②由图2可知的物质的量分数随温度升高而增大，原因是___________。 （3）和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图3所示： ①阴极上的反应式：___________。 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和体积比为___________。 【答案】（1） ①. +246.5 ②. 微量O2及时与副反应II、III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 （2） ①. 增大压强反应I不移动，反应IV正向移动 ②. 反应IV为放热反应，反应I为吸热反应，升温反应IV左移、反应I右移，反应IV左移增加的氢气的物质的量大于反应I右移减小的氢气的物质的量 （3） ①. CO2+2e-=CO+O2- ②. 4：3 【解析】 【小问1详解】 ①由盖斯定律可知，Ⅲ-Ⅱ得反应：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=ΔH3-ΔH2=+246.5kJ/mol； ②微量O2及时与副反应Ⅱ、Ⅲ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； 【小问2详解】 ①反应I. 为气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动；反应IV. 为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，所以二氧化碳的平衡转化率增大； ②反应IV. 为放热反应，反应I. 为吸热反应，升温反应IV左移、反应I右移，反应IV左移增加的氢气的物质的量大于反应I右移减小的氢气的物质的量，所以H2的物质的量分数随温度升高而增大； 【小问3详解】 ①由题给示意图可知，二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氧离子，电极反应式为CO2+2e−=CO+O2−，故答案为：CO2+2e−=CO+O2−； ②由题意设生成乙烯的物质的量为1mol、乙烷为1mol，由碳原子个数守恒可知，甲烷的物质的量为1mol×2+1mol×2=4mol，设二氧化碳的物质的量为amol，由得失电子数目守恒可得：a×2=1mol×2×2+1mol×2×1，解得a=3，则相同条件下消耗的甲烷和二氧化碳的体积比为4:3，故答案为：4:3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$