内容正文:
2025年“三新”协同教研共同体高二联考
化学试卷参考答案
1.C【解析】A项,苏打水含碳酸氢钠,与胃酸反应会生成CO2气体,加重胃溃疡患者的疼痛甚
至引发穿孔,不符合题意;B项,草酸与84消毒液混合会产生有毒气体,且降低除垢效果,B
项不符合题意;C项,醋酸和氢氧化铝发生反应AI(OH)3十3 CH COOH一(CHCOO)3A1
+3H2O,消耗有效成分,导致氢氧化铝抗酸药效降低,符合题意;D项,夸大了饮用水对人体
电解质平衡的影响,人体所需电解质(如钙、钾)主要来自食物(牛奶、蔬菜等),与是否喝纯净
水无关,不符合题意。
2.B【解析】电解CuCl2溶液,涉及用电(③),阳极会产生C2,氯气有毒,需要排风(④),实验
全程需佩戴护目镜(①),操作后需洗手(②),图标选择应为①②③④,B选项错误。
3.B【解析】吸收原理为CO2(g)+H2O(1)+K2CO3(aq)=2KHCO3(aq),△H<0,△S<0,
再生处理的适宜条件为高温、低压,B项错误。
4.D【解析】A项,未告知溶液体积,无法计算,A项错误;B项,铅酸蓄电池放电时,负极1mol
Pb(207g)转化为PbSO4,转移电子数目为2NA,但PbSO4直接附着在电极板上,B项错误;
C项,碱性锌锰干电池正极变化关系为MnO2~MnO(OH)~e,电解饱和食盐水关系为H2
~Cl2~2e,当正极消耗MnO2生成0.1 mol MnO(OH)时,外电路转移电子0.1mol,制得
气体n(H2)+n(C12)=0.1mol,在标准状况下体积为2.24L,C项错误;D项,根据电荷守
恒,溶液呈中性,c(Na)=c(CHCOO),醋酸根离子数目为NA,D项正确。
5.A【解析】不能直接将K[Fe(CN),]溶液滴入装置中,防止铁电极与K[Fe(CN)。]反应生
成亚铁离子干扰检验,A错误。
6.B【解析】题图表示水溶液中电催化还原亚硝酸盐合成O的反应机理。根据题意,在亚硝
酸盐还原过程中,电子和H的转移步骤是逐步进行的。通过电催化第一步,
[Cu(tmpa)一OH2]2++NO2+c一Cu(tmpa)-NO2+H2O可知,c是e;通过分析过程
①②的催化剂结构可知,a→b的转化过程当中起到的作用是提供质子,因此电催化过程反应
式可表示为2H++NO2+e一NO+H2O。Cu(tmpa)-NO2是中间产物,A选项错误;
NaH2PO4溶液是酸性的,通过H2PO4→HPO的相互转化可提供质子,B选项正确;在
NO2的第一步转化过程中[Cu(tmpa)一OH2]2+转化为Cu(tmpa)一NO2,c是e,C选项错
误;往水溶液中加入NaNO2固体时,亚硝酸根离子水解,溶液pH上升,D选项错误。
7.C【解析】电极a为阳极,电极反应式为NO一3e+2H2O一NO3+4H,b为阴极,电极
反应式为NO十5e+6H一NH+H2O,H通过质子交换膜从左向右移动,根据电极反
应式,电极a附近H生成量大于转移量,一段时间后,电极a附近pH降低,C选项错误。
8.D【解析】A项,HCO3与[Al(OH)4]发生复分解反应,不是双水解,A项错误;B项,
HCIO也能氧化I厂,B项错误;C项,FCL2会与H,O2发生氧化还原反应干扰试验,C项
【高二化学·参考答案第1页(共4页)】
错误。
9.D【解析】aX(g)十bY(g)、gZ(g),达到平衡后,温度不变,将容器体积扩大到原来的1.5
倍,若平衡不移动,Y的浓度为原来的三分之二,但Y的浓度为原来的三分之一,则体积增
大,压强减小时,平衡正向移动。根据分析,A错误;Z的体积分数增大,B错误;X的转化率
增大,C错误。
10.B【解析】F点时溶液中C2+基本完全转化为碳酸钙沉淀,过程中有硫酸钙继续溶解,消耗
的CO号的物质的量>0.0172mol,B错误。
11.B【解析】混合溶液中,微粒相对大小关系为c(CI)>c(NH)>c(H)>c(NH·H2O),B
选项错误。
12.D【解析】联氨第一步电离为N2H1十H2O→N2H十OH,第二步电离为N2H十H2O
一NH十OH。A项,K=>Ke,溶液呈酸性:B项,H使电离N,H十H,C
→N2H十OH正向移动,使水解N2H十H2O、一N2H4·H2O+H逆向移动:C项,
根据Kb(NH3·H2O)>K2,不反应。
13.A【解析】路径2反应历程中决速步活化能比路径1小,因此路径2更易发生,与基元反应
个数无关,A错误。
14.D【解析】对Ksp的表达式取负对数,可判断X表示Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时pM与
pR的关系曲线,Y表示CdCO3达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,A项和B项错
误;根据纵轴截距,K[Cd(OH)2]的数量级为10一14,C项错误;b点为CdCO3过饱和点,D
项正确。
15.(1)电极2(2分);电极1(2分);3 NaAIH4+6e—一Na3AlH十2Al+6H(2分)
(2)阴离子(2分);D(2分)
(3)吸氧(2分)
(4)<(1分);<(1分)
【解析】(1)氢负离子电池中,NaAIH为正极,CeH2为负极,正极反应为3 NaAIH4+6e
—Naz AIH+2A1+6H,负极反应为CeH2十H一e=CeH3,H由正极移向负极.
(2)氘代酸碱制备装置中,电极3为阳极,电极4为阴极,左侧BP膜解离出的OH向电极3
移动,D向产品室1移动,A膜为阴离子交换膜,产品1为D2SO4,B膜为阳离子交换膜,产
品2为KOD;BP膜解离40g重水时,无法确定通过膜A与B的K和D的量;Ag不能用
作惰性电极;氢负离子电池两极质量差为2g时,外电路转移1mole,氘代酸碱装置极室
生成D2和O2共0.75mol。
(3)Na2SO3具有还原性,与氧气反应,作为缓蚀剂减弱吸氧腐蚀。
(4)△H<0,反应活化能E正<E道,反应平衡后,降温,平衡正向移动,V正>V递,△V正<△V逆。
16.(1)温度过低,影响滴定反应的速率(1分),温度过高,草酸钠分解(1分)(共2分)
(2)滴入最后半滴KMO4溶液,溶液由无色变为微红色,且半分钟内不褪色(2分);5H2O2
+2MnO+6H—2Mn2++5O2↑+8H2O(2分);40(1分)
【高二化学·参考答案第2页(共4页)】
(3)cbdfg(2分)
(4)ABC(2分)
(5)NaCl、NaHCO3(2分);Na2CO3、NaHCO3(2分)
【解析】(1)温度过低,影响滴定反应的速率,温度过高,草酸钠分解。
(2)滴定过程中草酸钠、过氧化氢过量,滴定终点时KMO4过量,则滴定终点溶液由无色变
为微红色,且半分钟内不褪色;过氧化氢被高锰酸钾氧化,氧化产物为氧气,高锰酸钾被还原
为无色的Mn2+,离子方程式为5H2O2+2MnO4+6H+一2Mn2++5O2个+8H2O,根据
1.3400×25×2×10
实验一标定c(KMn0,)=MNa,C,0,)×250X5X20
=0.02mol·L1,根据实验二
0.1mL双氧水中m(H2O2)
0.02×23.55×103×5×M(H,02≈0.040g,则100mL
双氧水中m(H2O2)=40g。
(4)测定双氧水中H2O2含量时,KMO4溶液滴在锥形瓶内壁上后,立即用蒸馏水冲洗,不
影响滴定结果;测定双氧水中HO2含量时,滴定达终点发现滴定管尖嘴倒吸入小气泡导致
读数偏小。
(5)无关混合碱类别,第一滴定终点溶质均为NaCI和NaHCO3;当V2>V1时,滴定
NaHCO3消耗盐酸体积大于滴定Na2CO3,混合碱组分为Na2CO3、NaHCO3。
17.(1)将Li全部转移至正极生成LiMn2O4,有利于锂的回收(2分)
(2)延长焙烧时间或增加炭粉用量(合理即可,1分);B(1分)
(3)4LiMn,0,+3C商温2Li,C0,+8MnO+C0,+(2分):b(2分)
或△
(4)氧化Fe2+并调节pH使其转化为Fe(OH)3完全沉淀(2分);3(2分)
(5)O2(2分)
【解析】(1)根据放电时的总反应,放电过程中,Li由负极脱出,嵌入正极中生成LiM2O4,
彻底放电使L完全转移,有利于回收
(2)通过提高还原产物的用量,或者延长反应时间,均可促进高价态的锰被还原;矿物油污成
分为烃,需用乙醇洗去。
(3)根据图示,在600K时基元反应②④⑤的△G>0,不自发进行,则LiMn2O4的还原产物
为MnO,其他产物为Li,CO,和CO2,化学方程式为4 LiMn.O+3C2Li,CO十8MnO
十CO2个;Li2CO3溶解度随温度升高而减小,通过加热后趁热过滤的方法可回收Li2CO?
固体。
(4)氧化Fe2+并调节pH使其转化为Fe(OH)3完全沉淀,利用Km[Fe(OH)3]-1×10-5、
铁离子浓度小于10-5mol·L1和Km=1×10-18,计算得氢离子浓度为0.001mol·L1,
pH大于3。
(5)(NH4)2S2Og水解得到硫酸氢铵和H2O2,加热条件下,H2O2生成O2。
18.(1)CaCOs(s)+4H2 (g)CH(g)+CaO(s)+2H2O(g)AH=+14 kJ.mol()
【高二化学·参考答案第3页(共4页)】
(2)碳酸盐分解产物CO2与CH4发生反应,促进了碳酸钙分解正向进行(2分)
(3)①催化剂表面积炭导致失活或活性下降或催化剂中毒(2分);Sn2Ni(1分)
②Fe+CO2—FeO+CO(2分)
(4)①反应1的氢碳比为1:1,反应2正向进行的程度越大,氢碳比越小,过剩的CO2促进
了反应2正向进行,氢碳比随反应温度的上升反而减小(2分)
@60kPaP或0.05625办2kPaP2分:9052kPa·min2分
【解析】(I)由图可知,高浓度氢气气氛下,碳酸钙热解产物为CH4、CO、H2O,方程式为
CaCO3(s)+4H2(g)CH4(g)+CaO(s)+2H2O(g),由盖斯定律,目标方程式△H=
-△H1+2△H2+△H5=+14kJ·mol1。
(2)碳酸盐分解产物CO2与CH4发生反应1,促进了碳酸钙分解正向进行。
(3)①根据副反应3、4,反应一段时间后产物C积累在催化剂表面,会导致催化剂失活或活
性下降或催化剂中毒;甲烷分步脱氢,积炭为最后一步生成,Sn2Ni催化剂积炭生成过程活
化能最大,不易积炭,因此性能最优良。
②根据图示,NiFe催化剂较稳定的原因是中间产物FeO能和积炭发生氧化还原反应,持续
消除积炭带来的影响,催化剂活性较为稳定,相关方程式为Fe+CO2一FeO+CO、FeO+
C-Fe+CO.
(4)①反应1的氢碳比为1:1,反应2正向进行的程度越大,氢碳比越小,当(CH):
n(CO2)<1时,CO2过剩,过剩的CO2促进了反应2正向进行,导致氢碳比随反应温度的上
升反而减小。
②设投料n(CO2)=1mol,参与反应1的n(CO2)=xmol,参与反应2的n(CO2)=ymol,
列式子如下:
CO2(g)+CH(g)2CO(g)+2H2 (g)
变化量/mol
2.x
2x
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)
变化量/mol
2
y
根据a(C0,)-十y-0.75,选择性S(H)-2,二y-0.75,计算得x=0.5y=0.25,
1
2x
由此计算。
【高二化学·参考答案第4页(共4页)】2025年“三新”协同教研共同体高二联考
化学试卷
命题:赣州中学刘聪林
审题:景德镇一中刘瑜之
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自已的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在
答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1。
5.可能用到的相对原子质量:H1C12N14016Na23S32Mn55
Pb207
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1.化学帮我们戳破生活谣言。下列说法或传言正确的是
A苏打水呈弱碱性,长期饮用能中和胃酸,治愈胃溃疡
B.草酸清洁剂和84消毒液混合除水垢更高效,兼具除垢与消毒双重效果
C.服用含氢氧化铝的抗酸药时,不可同时喝醋,否则会发生中和反应降低药效
D.纯净水不含任何电解质,长期饮用会导致人体缺钙,必须喝矿泉水
2.下列与实验安全有关的图标选择错误的是
护目镜
洗手
用电
排风
热烫
明火
锐器
①
③
⑤
6
⑦
A中和反应反应热的测定:①②④
B.电解CuC2溶液:①②③
C.探究温度对化学平衡的影响[2NO2(g)=N2O,(g)]:①②④⑤
D.沉淀的溶獬[将Mg(OH)2固体分别与适量蒸馏水和盐酸混合]:①②④
3.热碳酸钾水溶液被广泛应用到天然气、制氢等行业的脱碳工艺中用于吸收CO2。下列说法错
误的是
A.吸收阶段,通过提高温度提升反应速率
B.吸收CO2后的溶液经过适当处理可恢复其吸收能力,再生处理的适宜条件为高温、高压
C,吸收原理为CO2(g)+H2O(I)+K2C03(aq)=2KHCO,(aq)△H<0
D.作为CO2吸收剂,谈酸盐$碱性溶液具有价格低臁、易于再生、稳定性好等优势
【高二化学第1页(共8页)】
4.设N为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.0.1mol·L-1的Na2S溶液中H2S、HS、S2-微粒总数为0.1NA
B.铅酸蓄电池放电时,负极质量每改变207g,转移电子数目为2NA
C.用碱性锌锰干电池作电源电解饱和食盐水,当正极消耗MnO20.1mol时,制得气体体积
在标准状况下为1.12L
D.室温下将1ol醋酸钠固体溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中醋酸根离子数目为NA
5.下列实验装置、操作或结论错误的是
K2
一段时间后滴人
比NaOH溶液
A
KFe(CNDs溶液
聚四氟
一乙烯活塞
玻璃
ZnJ
Fe
导管
2500mL
经过酸化的
醋酸溶液+
石」
石
3%NaC1溶液
12滴酚酞
墨
墨
月6mol.L-1
稀硫酸
A验证牺牲阳极法
B.读数为18.80mLC.测定未知浓度醋酸溶液
D.制作简单燃料电池
6.亚硝酸盐不仅对人类健康有害,还是主要的水体污染物。亚硝酸根离子(O2)的还原过程
涉及多步骤的电子和质子转移,特别是NO2还原成NO步骤尤为复杂。以下是某水溶液中
高选择性金属化合物催化亚硝酸盐还原合成NO的反应体系,下列叙述正确的是
b [Cu(tmpa)-N-OH]
b
①
[Cu(tmpa)-N-OH2]2*
Cu(tmpa)-NOz
H20
[Cu(tmpa)-N=O]2
H2O
[Cu(tmpa)-OH2
NO2、c
NO
A.Cu(tmpa)一NO2为催化剂
B.分析过程①②,催化环境可选择NaH2PO4溶液
C.若还原过程表示为2H++NO2+e一NO十H2O,则c是H
D.往水溶液中加人NaNO2固体时,溶液pH不变
7.NO:工业废气处理工艺中,电化学法脱硝制氨有很高的经济价值。电极a
电源h
电极b
在图示电解池中,可以实现脱硝制备铵盐。下列说法错误的是
NO
NH
A.阴极反应式为NO+5e+6H+一NHt+H2O
B.该装置可实现化学能与电能间的转化
NO
C.电解一段时间后,电极a附近pH上升
质子交换膜
D.当外电路通过3mole时,有35.84LNO(标准状况)被回收
【高二化学第2页(共8页)】
8.实验是化学学科的基础。通过下列实验操作和现象,得到的结论正确的是
选项
操作
现象
结论
等体积、等浓度的NaHCO,溶液与
HCO与[A1(OH)4]
A
有沉淀生成
Na[AI(OH),]溶液混合
发生双水解
取两份等量的新制氯水,分别滴加淀粉KI
前者溶液变蓝,后者
C2和H20反应存在
B
溶液和AgNO,溶液
生成白色沉淀
限度
向等体积、等浓度的H2O2溶液中分别加人
CuSO,溶液中产生
CuSO,催化H2O2溶液
C
5滴等浓度的CuSO,溶液和FeCl2溶液
气泡速率快
分解效果更好
用pH试纸分别测定NaHA溶液和NaH2B
前者试纸变红,后者
无法判断H2A是弱酸,
D
溶液的pH
试纸变蓝
可以判断HB是弱酸
9.在密闭容器中发生如下反应:aX(g)十bY(g)二qZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器
体积扩大到原来的1.5倍,当达到新平衡时,Y的浓度为原来的三分之一,下列说法正确的是
A平衡向逆反应方向移动
B.Z的体积分数减小
C.X的转化率减小
D.a+b<q
10.某化学兴趣小组利用数字化实验探究CaSO,沉淀溶解平衡体系,向2 L CaSO,悬浊液中滴加
饱和N2CO3溶液。过程中持续搅拌,传感器能持续检测溶液中Ca2+的浓度变化。已知溶度
积常数(25℃):Km(CaC03)=2.8×10-9,Km(CaS04)=4.9X10-5。下列说法错误的是
无线钙离子浓度传感器
0
0.010
(与电脑连接)
0.009
0.008
䶛
0.007
9.006
硫酸钙悬浊液
0.005
0.004
0.003
搅拌子
0.002
搅拌器
超
0.001
电脑
20406080100时间/5
A.AB段略有波动可能是搅拌悬浊液对传感器读数造成的影响
B.F点时溶液中Ca+基本完全转化为碳酸钙沉淀,消耗的CO号的物质的量约为0.0172mol
C.BD段硫酸钙溶解平衡被打破,溶解平衡正向移动
D.实验过程中饱和Na2CO3溶液分两次加人
11.缓冲溶液是能保持本身pH相对稳定的溶液。25℃时,配制1LNH·H2O-NH4C1缓冲
溶液A(二者浓度均为0.1mol·L-1)。向1L溶液A中缓慢通入0.02 mol HCI气体得到
溶液B(忽略体积变化)。已知:25℃时,Km=1×10-14,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下
列说法错误的是
A.NH,Cl可用作除锈剂
B.取溶液B与0.08mol·L-1盐酸等体积混合,混合溶液中:c(CI)>c(NH对)>
c(NH3·H2O)>c(Ht)
C.缓冲溶液A中存在微粒大小关系:2c(H+)十c(NH)=2c(OH)+c(NH3·H2O)
D.若向溶液B中加人0.01 mol NaOH固体(忽略体积变化),溶液pH基本不变,此时与溶
液A相比,c(NH)略有增大,c(NH3·H2O)略有减小
【高二化学第3页(共8页)】
12.联氨(N2H)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨(NH3)相似。常温下,N2H4的K1=8.7
×10-?、K2=8.4X10-16,Kb(NH·H20)=1.8X10-6。下列说法正确的是
A.常温时,N2HCI溶液呈碱性
B.向N2HC1溶液中滴加少量盐酸(不考虑稀释),N2H电离平衡逆向移动,水解平衡正向
移动
C.N2HCI溶液与NH,Cl溶液混合,发生反应:N2H+NH+H2O=NH3·H2O+
N2H+
D.N2HCI溶液与氨水混合,发生反应:N2H+NH·H2O一N2H,·H2O+NH
13.对化学图像分析,下列说法错误的是
TSI
26.2
路径1
TS3
12.6
|ScS*+H2S
0.0
TS2
-3.7
ScS+H2
-11.0
-20.4-13.2
路径2
-23.2
-33.2
图B
图A
1.0
5000
HCO
4000
C03
3000
0.6
2000
0.4
1000
0.2
1015202530
0.0
6
8
10
V/mL
pH
图C
图D
A图A:分析ScS++H2S→ScS+H2反应发生的两种路径,路径2反应历程中基元反
应个数比路径1少,反应历程更短,因此路径2更易发生
B.图B:高炉炼铁涉及的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)一2Fe(s)+3CO2(g),t2时刻改
变的外界条件是恒压条件下充人一定量的CO2气体
C.图C:测定氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液的电导率变化,b点为滴定终点
线
D.图D:曲线表示[起始时c(Na2CO3)=0.1mol·L1]体系中各含碳粒子的物质的量分数
与pH的关系,pH=10.25时,c(Na+)>3c(CO)
14.常温下,CdCO3和Cd(OH)2难溶物单独在水中达到沉淀溶解平pMt
14
衡时,pM(阳离子浓度的负对数)与pR(阴离子浓度的负对数)的
12外
10
关系如图所示。下列说法正确的是
8
A.K(CdCO3)<Kp[Cd(OH)2]
6
4
B.Y表示Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线
2
上
C.Kp[Cd(OH)2]的数量级为10-15
0含46810214pR
D.b点,溶液中会继续生成CdCO3沉淀
【高二化学第4页(共8页)】
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)基于新型材料3CH@BaH2优异的氢负离子传导特性,中国科学院某研究团队以
储氢化合物NaAIH,、贫氢材料CeH2为电极,组装了世界首例氢负离子电池实体原型。以
该电池为电源,设计双极膜制备氘代酸碱装置,电极3、4为惰性电极,A、B为离子交换膜。
电极1
3CeHj@BaH2
电极2
CeH2
团
④
NaAIH
极室
产品室1
原料室
产品室2
极室
CeH
NaAIHo
D,O
D20
KSO4、D2O
D20
D20
团
电极3
电极4
氢负离子电池
双极膜制备氘代酸碱装置
(1)氢负离子电池放电时,电势更高的一极是
(选填“电极1”或“电极2”,下同),H
移向
,电极2发生的电极反应为
(2)在直流电的作用下,双极膜(BP)能将膜间的水分子解离,提供H+、OH。利用双极膜
解离重水制备氘代酸碱,交换膜A选择
(选填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,下
列说法正确的是
(填标号)。
A.产品室1得到的主要产品为KOD,产品室2得到的主要产品为D2SO,
B.为维持原料室溶液浓度不变,产品室1中BP膜解离40g重水时,应补加0.5mol
K2S04固体
C.选择金属作为惰性电极3、4,可考虑选择Au、Ag、Pt
D.氢负离子电池等质量的两极因放电导致质量差为2g时,氘代酸碱装置极室生成
0.75mol气体
(3)氘代酸碱装置停止使用时,为防止电极发生
(选填“析氢”或“吸氧”)腐蚀,常使
用Na2SO3为缀蚀剂加人极室。
(4)利用氘代酸碱装置回收液参与乙烯水合反应:CH2一CH2+D20一CH2DCH2OD
△H<O,反应的活化能E正
(选填“<”“>”或“=”,下同)E迪,反应平衡后,降
温,△V正
△V逆。
16.(15分)I.医用双氧水中H202含量一般为30%左右(“%”为双氧水常规浓度计量单位,表
示每100mL溶液中所含的双氧水质量)。实验室常用KMnO,溶液测定过氧化氢溶液浓
度,市售的KMO,常含有少量杂质,且氧化能力强,无法直接配成标准溶液,需先配成近似
浓度的溶液,再用基准试剂标定。
实验一:KMO,标准溶液的标定。用分析天平准确称取1.3400gNa2CO,基准试剂于烧杯
中,加蒸馏水溶解后转人250mL容量瓶中并定容至刻度。用移液管移取25.00mLNa2C2O4
溶液于锥形瓶中,加10mL3mol·L1H2S04溶液,75℃水浴加热5~10min(常温标定反应
慢),立即用待标定的KMO,溶液滴定,记录滴定终点读数。平行标定三次。
KMnO,标准溶液的标定
标定次数
1
2
3
标定原理
2Mm0+5C2O+16Ht—2Mn2++10C02个+8H20
初始时V(KMnO,溶液)读数/mL
0.00
0.25
0.60
终点时V(KMnO,溶液)读数/mL
20.00
20.25
21.80
c(KMnO)/(mol·L-1)
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实验二:双氧水中H202含量的测定。用吸量管吸取1.00mL双氧水样品于250mL容量
瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀。用移液管移取25.00mL稀释液于锥形瓶中,加人
l0mL3mol·L-1H2S04溶液,用标定好的KMnO4标准溶液滴定,平行滴定三次,
KMnO,溶液平均消耗量为23.55mL。
(1)实验一控制75℃水浴加热的原因是
(2)标定和测定至滴定终点的操作和现象为
,双氧水中H2O2含量测定的滴定原理
为
(用离子方程式表示),双氧水样品中H2O2含量为
%(保留两位有
效数字)。
(3)实验二滴定可能存在的步骤如下,选取合适的操作步骤并排列顺序:
(填标号)
a.取碱式滴定管用蒸馏水清洗b.用标准溶液润洗滴定管2~3次
c.取酸式滴定管用蒸馏水清洗d.注入标准溶液,读数
e用待测液润洗锥形瓶f.滴定至终点后读数
g.重复2~3次h.双手拿住滴定管刻度线上方使其竖直,读数
(4)Na2C2O,作为基准物标定KMnO4溶液浓度的反应为自催化反应,滴定应遵循先慢后
快。下列操作会使双氧水中H2O2含量的测定结果偏高的是
(填标号)。
A.KMnO,标准溶液的标定时,使用硝酸酸化溶液
B.KMnO,标准溶液的标定时,滴定前仰视,滴定后平视
C.KMnO,标准溶液的标定时,移液管用蒸馏水洗涤后未用Na2C2O,溶液润洗
D.测定双氧水中H2O2含量时,KMnO4溶液滴在锥形瓶内壁上后,立即用蒸馏水冲洗
E.测定双氧水中H2O2含量时,滴定达终点发现滴定管尖嘴倒吸人小气泡
Ⅱ.混合碱通常指Na2CO3和NaHCO3或Na2CO3和NaOH的混合物,在工业中有广泛的
应用,如印染、电镀、化工、造纸等行业废水处理。目前常用的混合碱浓度测定方法有双指示
剂滴定法。
(5)某化学兴趣小组发现利用蓝蝴蝶鸢尾提取液辅助酚酞和甲基橙测定混合碱浓度,使得测
定准确度和精密度得到显著提高。实验第一滴定终点溶质与混合碱类别无关,为
(填化学式,下同),选择指示剂蓝蝴蝶鸢尾提取液辅助酚酞,消耗HC1溶液的体
积为V1;第二滴定终点时产物为NaCl与饱和的H2CO3溶液,从第一滴定终点到第二滴
定终点消耗的HC溶液的体积为V2。比较V1与V2,可以对混合碱的组成进行定性和
定量分析。V2>V1时,混合碱组分为
0
17.(14分)锰酸锂电池因具有低温性能优异、循环使用寿命长等特点得到广泛利用,如何实现
退役锂电池的高效无害化回收也成为当前回收行业主要的热点问题。实验室模拟碳热还
原-酸浸回收联合工艺回收锰酸锂电池金属组分(破碎筛选得到的固体物质主要为
LiMn2O4、Fe2O3)的具体工艺流程如下:
炭粉
硫酸MnO2
NH)S,O溶液
退役
彻底放电
还原
氧化
电池
破碎筛选
焙烧
水浸
+过滤1
→酸没
过滤2
沉锰
MnO:
LiCO,操作1一滤液
滤渣
已知:在该回收工艺最佳温度下,KpMn(OH)2]=1X10-、Kp[Fe(OH)2]=1X10-4、
Kp[Fe(OH)3]=1X10-35。
(1)锰酸锂电池放电时的总反应为Li1-zMn204十LiC6一LiMn2O,十Cs(x<1),通常先
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进行彻底放电处理再进行回收,除避免安全隐患外,作用是
(2)焙烧炭粉可直接利用电池电极回收物替代,实现以废治废。锰酸锂粉末中高价态的锰不
仅会增加后续酸浸时酸用量,还会降低酸浸率,可通过
(填写1条)措施避免。
电池表面常附着矿物油污,可用
(填标号)洗涤处理。
A.NaOH溶液
B.乙醇溶液
C.碳酸钠溶液
(3)炭粉还原焙烧过程中可能存在的部分基元反应及吉布斯自由能变化如下:
①Li20+C02→Li2C03②C+C02→2C0
③Mn0,+2C一→Mn0+2c0:
④MnO+CO→Mn+CO2
⑤Mm0+2c一Mn+号co
40
式④
20
式⑤
0
式①
3-20
式②
-40
式③
-60
400
800
1200
1600
T/K
600K时,LiMn2O4利用碳热还原反应的化学方程式为
。Li2CO3溶解度随温
度升高而减小,从水浸滤液中分离出Li2CO3的操作为
(填标号)。
a.静置,过滤
b.加热后,趁热过滤
c.蒸发浓缩、冷却结晶
(4)MnO2的作用是
,在该回收工艺最佳温度下,K=1×10-13,沉锰液的pH应大
于
(5)沉锰试剂(NH)2S2O。.溶液为常见氧化剂,该物质过量时用加热法水解除去,最终产物
是NH4HSO4和
18.(15分)甲烷干重整(DRM)作为一种可以有效将温室气体CO2、CH4转化为CO、H2的工
艺,具有重要的环境效益和经济价值。甲烷干重整体系中存在的反应主要如下:
反应1:CO2(g)+CH4(g)=2C0(g)+2H2(g)△H1=+247kJ·mol-1主反应
反应2:H2(g)+C02(g)=C0(g)+H2O(g)△H2=+41kJ·mol-1
反应3:CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H3=-171kJ·mol-1
反应4:2C0(g)=C(s)十C02(g)△H4=+75kJ·mol-1
I.某大学研究团队近期提出“碳酸盐甲烷干重整(CDRM)”技术路线,将碳酸盐与甲烷混
合高温热解,获得高品质金属氧化物的同时,实现甲烷干重整。
(1)不同气氛下,CaC03热解反应网络如图1。已知CaCO3(s)一
CH
+
Ca0(s)+C02(g)△H5=+179k·mol-1,请写出高浓度氢
CaO+H2O
H
气气氛下,碳酸钙热解的主要热化学方程式:
H2
(2)分析结果表明,CaDRM反应体系中碳酸钙热解高于700℃即
Ar Caco,
可自发进行,比碳酸钙单原料热解降低了约200℃,有效降低
8+
CaO+H2O
C
耗。原因在于
H2
图1
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Ⅱ.甲烷干重整是强吸热反应,反应体系使用的催化剂的催化活性和稳定性研究是热点。
(3)①研究人员发现,高温反应一段时间后,N催化剂活性下降,可能的原因是
通过更换不同类型的N合金为催化剂,可以提升催化活性。甲烷脱氢的能量变化如图
2(TS1、TS2、TS3、TS4均表示过渡态),三种催化剂中性能最优良的为
8.0
量一Pt2Ni
Sn1zNi
6.0
Cu12Ni
TS2
4.0
2.0
0.0CH,*CH*+H
H*+2HC3H
C*+4日*
-2.0
反应进程
弥
图2
图3
②对比图2催化剂,Ni-Fe催化剂(如图3)活性提升的机理不同,Ni-Fe活性高且稳定的
原因是
(用化学方程式表示)、FeO+C一Fe十CO。
(4)实验室模拟DRM反应体系,调控反应条件,只发生反应1、2,恒压条件下,改变投料比
n(CH,):n(C02),对产物氢碳比[n(H2):n(CO)门的影响如图4。
1.0f
0.9
0.8
0.7
出0.6
0-5
0.4
封
n(CH):n(C
0.3
0.2
0.1
0.0
2004006008001000
温度/℃
图4
n(H2)
已知:选择性S(H,)=2m(C消耗量×100%。
①当n(CH4):n(CO2)<1时,温度越高,氢碳比反而越小,可能的原因为
②固定反应总压为pkPa,tmin后达到平衡,投料比n(CH):n(CO2)=3:1,CO2转化
率和H2选择性均为75%,反应1的K,(K。为以分压表示的平衡常数)为
(用含
线
p的代数式表示),用H2O(g)的分压变化表示反应2的平均反应速率为
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