精品解析：安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2025-2026学年高二下学期开学化学试题

高二化学 注意事项 1.全卷满分100分。考试用时75分钟。 2.可能用到的相对原子质量：H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Cl 35.5K 39　Mn 55　Fe 56　Co 59　Cu 64　Zn 65　Ag 108　I 127　Ba 137 Pb 207 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. 化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述正确的是 A. 问天实验舱搭载了柔性太阳翼，太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置 B. 国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术，比氟利昂更加环保 C. 草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥混合施用，有利于促进农作物对肥料的吸收 D. 葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，二者为可逆反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，太阳翼是将太阳能转化为电能，不属于原电池装置，A错误； B．氟利昂会破坏大气臭氧层，CO2制冰不会造成臭氧层破坏，因此比氟利昂更加环保，B正确； C．草木灰中K2CO3水解使溶液呈碱性，铵态氮肥中的铵根会与氢氧根结合生成氨气，造成氮元素流失，降低肥效，不能混合施用，C错误； D．“丹砂烧之成水银”是HgS加热分解生成Hg和S，“积变又还成丹砂”是Hg和S常温下化合生成HgS，两个反应的反应条件不同，不属于可逆反应，D错误； 故选B。 2. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 实验a、b、c中温度计读数均增大 B. 将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验b中用搅拌器的目的是使反应的焓变增大 D. 实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属和酸反应、酸碱中和反应为放热反应，Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，A错误； B．等质量的铝粉和铝片分别和盐酸反应释放出的热量一样多，B错误； C．实验b中用搅拌器的目的是使反应充分进行，但不会改变反应的焓变，C错误； D．氢氧化钠固体溶解放出热量，则测定数值偏高，D正确； 故选D。 3. 下列实验操作、实验现象及解释或结论都正确且有因果关系的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 在平衡体系中加入KCl晶体 溶液颜色变浅 加入生成物该化学平衡向逆反应方向移动 B 常温下，用pH计测定溶液 测得pH=7 溶液对水的电离程度无影响 C 将硫酸铝溶液加入到天然淡水中，搅拌，静置 水变澄清，絮状沉淀下沉到底部 的水解与天然水中的水解互相促进，生成胶体 D 用pH试纸测得相同浓度的pH NaClO溶液、溶液的pH NaClO溶液的pH约为9，溶液的pH约为8 的酸性比HClO强 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化钾对平衡移动无影响，故A错误； B．溶液的pH=7，是醋酸根和铵根的水解程度相同，促进了水的电离，故B错误； C．的水解与天然水中的水解互相促进，生成胶体，搅拌静置，胶体沉淀，水变澄清，故C正确； D．NaClO具有氧化性会氧化漂白试纸，故不能用pH试纸测量，故D错误； 故选C。 4. 在指定溶液中下列离子一定能大量共存的是 A. 透明澄清的溶液：、、、 B. 能使甲基橙变红的溶液：、、、 C. 的溶液：、、、 D. 加入能放出的溶液：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．透明澄清的溶液中，、、、能大量共存，A项选； B．能使甲基橙变红的溶液显酸性溶液，酸性溶液中和H+能反应，二者不能大量共存，B项不选； C．具有氧化性，和不能共存，C项不选； D．加入能放出的溶液可能是强碱溶液也可能是酸性溶液，若为碱性溶液，和OH-不能大量共存，若为酸性溶液，溶液中含有HNO3，与Al反应不会生成，D项不选； 答案选A。 5. 下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是 A. 相同pH的CH3COOH溶液和盐酸分别与颗粒大小相同的锌反应时，产生H2的起始速率相等 B. 相同pH、相同体积的盐酸和CH3COOH溶液中和同浓度NaOH溶液的能力：CH3COOH溶液>盐酸 C. 常温下，将pH=1的CH3COOH溶液加水稀释，使其体积变为原来的1 000倍，测得pH<4 D. 常温下，CH3COOH溶液的导电性比同物质的量浓度的盐酸弱 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH相同的醋酸溶液和盐酸，起始氢离子浓度相等，因此与同样颗粒大小的锌反应时产生H2的起始速率相等，该现象与醋酸是否完全电离无关，不能证明醋酸是弱电解质，A符合题意； B．相同pH、相同体积的盐酸和醋酸，醋酸中和NaOH的能力更强，说明醋酸的物质的量浓度大于盐酸，证明醋酸部分电离，是弱电解质，B不符合题意； C．若醋酸是强电解质，pH=1的醋酸稀释1000倍后pH应为4，测得pH＜4说明稀释过程中醋酸继续电离出，存在电离平衡，能证明醋酸是弱电解质，C不符合题意； D．相同物质的量浓度下，醋酸溶液导电性比盐酸弱，说明醋酸溶液中离子浓度更小，证明醋酸不完全电离，是弱电解质，D不符合题意； 答案选A。 6. 研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应中Fe+是催化剂，FeO+是中间产物 B. 总反应速率由反应②的速率决定 C. 升高温度，总反应的平衡常数K减小 D. 当有14g N2生成时，转移1mol e- 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，Fe+先转化为FeO+，FeO+后续又转化为Fe+，反应前后Fe+未发生变化，因此Fe+是催化剂，FeO+是中间产物，A不符合题意； B．由图可知，反应①的能垒高于反应②，因此反应①的速率较慢，总反应速率由反应①的速率决定，B符合题意； C．由图可知，反应物的总能量高于生成物总能量，该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，总反应的平衡常数K减小，C不符合题意； D．由图可知，总反应方程式为：N2O+COCO2+N2，N元素化合价从+1价降低至0价，当有14g N2生成时，即生成0.5molN2，转移电子的物质的量为0.5mol×2=1mol，D不符合题意； 答案为：B。 7. 为循环利用空间站航天员呼出的二氧化碳并为航天员提供氧气，我国科学家设计了一种装置(如图所示)，实现了“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为2CO22CO+O2。下列说法正确的是 A. Y电极连接的是太阳能电池的正极 B. Z离子是OH-，离子交换膜为阳离子交换膜 C. X电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ D. 电路中每转移4 mol电子，可向空间站供氧22.4 L 【答案】C 【解析】 【分析】根据图中电子的流向可知，X极为阳极，与太阳能电池正极相连，Y极为阴极，阴极上CO2得电子生成CO，应与太阳能电池负极相连； 【详解】A．由分析，Y电极连接的是太阳能电池的负极，A错误； B．Y极为阴极，二氧化碳得到电子发生还原反应生成CO，电极反应式为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-，Y电极生成的OH-通过阴离子交换膜向X极迁移，离子交换膜为阴离子交换膜，B错误； C．根据总反应，阳极X极上OH-失去电子被氧化为氧气，其电极反应式为4OH--4e-= 2H2O+O2↑，C正确； D．电路中每转移4 mol电子，可生成1 mol O2，标准状况下1 mol O2的体积为22.4 L，题中未指明气体所处状况，不确定氧气体积，D错误； 故选C。 8. Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数，下列判断不正确的是 A. 室温下，的电离度一定比HClO的大 B. 的溶液任何温度下均为中性 C. 已知25℃时，AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12，则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时，可采用K2CrO4为指示剂 D. 某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．室温下，说明CH3COOH的酸性比HClO大，但电离度除了和弱酸本身有关外，还和浓度有关，则CH3COOH的电离度不一定比HClO的大，故A错误； B．Kw=c（H+）•c（OH-），则的溶液中c（H+）=c（OH-），该溶液一定呈中性，故B正确； C．25℃时Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12，当离子浓度小于10-5mol/L时可认为沉淀完全，则恰好沉淀完全时c（Ag+）==mol/L=1.8×10-5mol/L，此时溶液中c（CrO）==mol/L≈6.17×10-3mol/L＞10-5mol/L，CrO没有沉淀完全，则可采用K2CrO4作指示剂，故C正确； D．NaA的水解常数Kh==×=，Ka为HA的电离平衡常数，则一元弱酸HA的Ka越小，Kh越大，故D正确； 故选：A。 9. 已知常温下，向20 mL0.1 mol/LHA溶液中滴入0.1 mol/L的NaOH溶液，所得滴定曲线如图所示，下列说法正确的是 A. HA为一元弱酸，其电离平衡常数的数量级为10-5 B. b点各微粒物质的量浓度的关系是： C. c点存在关系式： D. 若d点溶液的pH=8.4，则水电离出的 【答案】A 【解析】 【详解】A．a点的pH=3，则，而此时酸HA浓度是0.1 mol/L，c(H+)＜c(HA)，说明HA为一元弱酸，其电离平衡常数，故弱酸HA电离平衡常数的数量级为10-5，A正确； B．b点滴入10 mL NaOH溶液，二者的浓度相同，体积是酸的一半，说明有一半HA反应，故该点溶液为NaA和HA等物质的量浓度混合溶液，按物料守恒知，；溶液呈电中性，则，据此得到各微粒物质的量浓度的关系是：，B错误； C．c点溶液恰好呈中性，c(H+)=c(OH-)，由于溶液呈电中性，则，故存在关系式：c(A-)=c(Na+)，C错误； D．d点时，滴入20 mL的NaOH溶液，HA与NaOH恰好反应，得到NaA溶液，因该盐是强碱弱酸盐，A-水解使溶液呈碱性，促进水的电离，若d点的pH=8.4，溶液中c(H+)=10-8.4 mol/L，c(OH-)= ，则水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-5.6 mol/L，D错误； 故合理选项是A。 10. 为探究温度对H2(g)+I2(g) 2HI(g)的影响，其他条件相同时，将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时间变化的实验数据如下： 时间/min 0 20 40 60 80 100 HI(g)的物质的量分数 T1 0 0.50 0.68 0.76 0.80 0.80 T2 0 0.60 0.72 0.75 0.75 0.75 下列说法正确的是 A. T1温度下，该反应可能在70 min时已达到平衡状态 B. T2温度下，0~20 min内用H2表示的平均反应速率为0.03 mol·L-1·min-1 C. 由表中数据推测，T1<T2 D. 由表中数据可知，温度越高，该化学反应的限度越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．T1温度下，60 min时HI的物质的量分数为0.76，80 min反应才达到平衡，HI物质的量分数为0.80；反应速率随反应物浓度减小逐渐降低，因此60~70min内HI的物质的量分数变化小于0.04，70min时反应未达到平衡状态，A错误； B．T2温度下，设0~20min内H2转化浓度为x，根据三段式计算可得： 20min时HI的物质的量分数满足，解得x=0.3mol/L，平均反应速率，B错误； C．温度越高，反应速率越快，相同时间内生成的HI更多；由表中数据可知，0~20min内T2温度下HI的物质的量分数大于T1，说明T2反应速率更快，温度更高，即，C正确； D．平衡时T1温度下HI的物质的量分数为0.80，T2温度更高，平衡时HI的物质的量分数为0.75，说明温度越高，平衡时HI的含量越低，该反应的化学反应限度越小，D错误； 答案选C。 11. 在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：Fe2O3(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)　ΔH，实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。已知：平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×气体物质的量分数。下列说法不正确的是 A. NH3是正反应的还原剂 B. 气体压强：p2>p1 C. 平衡后再充入一定量NH3，则平衡正向移动，NH3的体积分数减小 D. M点的平衡常数Kp= 【答案】C 【解析】 【详解】A．正反应中，由NH3转化为N2，N由-3价变为0价，NH3是正反应的还原剂，A正确； B．反应为气体物质的量增大的反应，相同温度下，加压平衡逆向移动，氨的体积分数增大，故气体压强：p2>p1，B正确； C．平衡后再充入一定量NH3，容器体积不变，NH3的浓度增大，平衡正向移动，达新的平衡后NH3的体积分数较原来大，C错误； D．假设1400 K时起始加入一定量Fe2O3(s)和2 mol NH3，平衡时生成N2的物质的量为x mol，列三段式如下： M点时氨气的体积分数为25%，得到=0.25，解得x=0.6，则平衡时气体总物质的量为3.2 mol，图中M点的平衡常数Kp=，D正确； 故选C。 12. 我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. a膜是阳离子交换膜，b膜是阴离子交换膜 B. 放电时负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-= C. 放电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸 D. 外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有2 mol H2O解离 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示可知，放电时是原电池，负极为锌，电极反应式为：，多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，电极反应为：；据此作答。 【详解】A．据图可知，H2O解离出的H+通过a膜移向电解质溶液，H2O解离出的OH-通过b膜移向电解质溶液，故a膜是阳离子交换膜，b膜是阴离子交换膜，A正确； B．负极电极反应式为：，B正确； C．依据分析，放电时多孔Pd纳米片为正极，CO2在正极得到电子转化为甲酸，C正确； D．复合膜层间的H2O解离成H+和OH-，外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有1 mol H2O解离，D错误； 故选D。 13. 某温度下，分别向20 mL浓度均为x mol·L-1的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，滴加过程中-lgc(Cl-)和-lgc()与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是 A. x=0.1 B. 曲线Ⅰ代表NaCl溶液 C. Ksp(Ag2CrO4)约为2×10-8 mol3·L-3 D. y=9-lg 3 【答案】C 【解析】 【分析】Na2CrO4与AgNO3按物质的量反应，0.1 mol/L 20 mL Na2CrO4恰好完全反应需要40 mL 0.1 mol/L AgNO3，对应突变（滴定突跃）在40 mL，即曲线Ⅱ；突变在20 mL的曲线Ⅰ对应NaCl，据此分析； 【详解】A．根据图像可知，未滴加AgNO3溶液时-lg c(Cl-)、-lg c(Cr)均为1，则NaCl和Na2CrO4溶液浓度均为0.1 mol·L-1，即x=0.1，A正确； B．据分析， 曲线Ⅰ对应NaCl，B正确； C．曲线Ⅱ代表Na2CrO4，满足：，即，此时。 溶度积：  ，C错误； D．曲线Ⅰ为NaCl，恰好沉淀点得， c点加入40 mL AgNO3后，总体积为60 mL，过量，，则：  ，，即，D正确； 故选C。 14. 常温下，向10 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液中逐滴加入x mol·L-1氨水，导电能力、pH与V(NH3·H2O)的关系变化如图所示(假设反应过程中温度不变)。下列分析错误的是 A. 水的电离程度：a点<b点 B. x=0.1，该温度下的Kb(NH3·H2O)≈10-4.6 mol·L-1 C. 该温度下反应HX(aq)+NH3·H2O(aq) (aq)+X-(aq)+H2O(l)的平衡常数为104.8 D. a点对应溶液中存在c(HX)+c(H+)=c(X-)+2c(NH3·H2O)+2c(OH-) 【答案】D 【解析】 【分析】由题图可知，未滴加氨水时，0.1 mol·L-1 HX溶液的pH为2.8，故HX不完全电离，为弱酸。导电能力随加入氨水体积先增大后减小，滴加氨水过程中弱电解质转化为强电解质，b点导电能力最强，则b点NH3·H2O与HX恰好完全反应，溶质为NH4X，故x=0.1；a点加入的氨水体积为b点的一半，则a点时HX反应了一半，a点为等浓度的HX、NH4X的混合溶液。 【详解】A．根据分析知，b点溶质为NH4X，a点为等浓度的HX、NH4X的混合溶液，HX抑制水的电离，NH4X水解促进水的电离，故水的电离程度：a点<b点，A正确； B．根据分析知，x=0.1，由题图可知b点pH=7，则NH4X溶液显中性，Kb(NH3·H2O)=Ka(HX)，0.1 mol·L-1的HX溶液pH=2.8，此时c(HX)≈0.1 mol·L-1，c(H+)=c(X-)=10-2.8 mol·L-1，故Kb(NH3·H2O)=Ka(HX)≈=10-4.6 mol·L-1，B正确； C．该温度下反应HX(aq)+NH3·H2O(aq) (aq)+X-(aq)+H2O(l)的平衡常数，C正确； D．a点为等浓度的HX、NH4X混合溶液，存在电荷守恒：c(H+)+c(N)=c(X-)+c(OH-)，物料守恒：c(X-)+c(HX)=2c(N)+2c(NH3·H2O)，联立可得c(HX)+2c(H+)=c(X-)+2c(NH3·H2O)+2c(OH-)，D错误； 故选D。 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 15. （1）常温下，0.1mol/LNaHB溶液中存在的离子有：、、、、，存在的分子只有；且，则： ①写出酸的电离方程式___________________。 ②常温下，0.1mol/L溶液______0.11mol/L（填、或）。解述理由___________________。 （2）时，已知0.1mol/LHCl溶液中，现将0.2mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合，充分反应后溶液的pH=______。 （3）25℃时，部分物质的电离平衡常数如下表所示： 弱酸化学式 电离平衡常数 下列微粒能大量共存的是______。 A．、B．、 C．、D．、 （4）常温下，等物质的量浓度的、、三种溶液的pH由小到大的顺序是___________________。 【答案】 ①. 、 ②. < ③. 第一步电离产生的抑制第二步电离 ④. 12 ⑤. A ⑥. 、、NaHS 【解析】 【详解】（1）①常温下，0.1mol/LNaHB溶液中存在的离子有：、、、、，而且，溶液中不存在分子，则在水中能完全电离为和；而不能完全电离为、，则：酸的电离方程式、。 ②常温下，0.1mol/LNaHB溶液中， 0.1mol/L溶液常完全电离产生物质的量浓度均为0.1mol/L的和，而第一步电离产生的抑制第二步电离，故0.1mol/L溶液中<0.11mol/L； （2）时，已知0.1mol/LHCl溶液中、 ，则 ，现将0.2mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合，则氢氧根离子过量，混合溶液中，混合溶液中，则充分反应后溶液的pH=12； （3）25℃时，电离平衡常数越大则酸性越强，据表知Ka排序为：，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，则A．、不能反应可以共存，A满足；B．、能反应，不能共存，B不满足；C．、能反应，不能共存，C不满足；D．、能反应，不能共存，D不满足；故答案为A； （4）常温下，等物质的量浓度的、、三种溶液均属于强碱弱酸盐，均能水解呈碱性，水解程度和酸的电离程度相反，由于，则水解程度由小到大、pH由小到大的顺序是、、。 16. CO2甲烷化是实现“双碳”目标的重要途径。已知合成塔内发生的反应有：Ⅰ.CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1； Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2>0； Ⅲ.CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)　ΔH3<0。 回答下列问题： （1）图1为催化剂M催化反应Ⅰ的反应历程。根据图1中能量变化情况，求算ΔH1=____kJ·mol-1(列式表示)；反应____(填“ⅰ”或“ⅱ”)决定了反应Ⅰ正反应速率的快慢。   （2）反应Ⅱ的正、逆反应速率可分别表示为v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(CO)·c(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。T ℃，在一恒容密闭容器中加入等物质的量的CO2(g)和H2(g)，只发生反应Ⅱ，测得H2O(g)和H2(g)的物质的量随时间变化如图2所示，则M点时，v正∶v逆=____。  （3）保持CO2和H2体积比为1∶4向合成塔内投料，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列关于合成塔内反应体系，说法错误的是　　　　(填字母)。 A. 降低反应温度，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应速率都减小 B. 选用合适的催化剂能提高甲烷的选择性 C. 其他条件不变时，增大CO2和H2的投料比，可提高CO2的平衡转化率 D. 及时分离出水蒸气，可提高原料的利用率 【答案】（1） ①. E1-E2+E3-E4 ②. ii （2）9∶1 （3）C 【解析】 【小问1详解】 由图1可知， CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　ΔH4=(E1-E2) kJ·mol-1 HCOOH(g)+3H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH5=(E3-E4) kJ·mol-1， 两式相加得CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1=(E1-E2+E3-E4) kJ·mol-1； 由图1可知，反应ⅱ的活化能较大，活化能大的反应慢，慢反应决定总反应的反应速率，因此反应ⅱ决定了反应Ⅰ正反应速率的快慢。 【小问2详解】 设起始时n(CO₂) = n(H₂) = 2mol，根据图2可知，平衡时n(H2O)=1.5 mol，n(H2)=0.5 mol，列出三段式： 设容器体积为V L，平衡常数K===9，此时v正=v逆，k正c(CO2)·c(H2)=k逆c(CO)·c(H2O)，所以=K=9，M点时n(H2O)=n(H2)，设反应的CO2的物质的量为x mol，列出三段式： 此时水、氢气的物质的量相等，则2-x=x，解得x=1，=9∶1。 【小问3详解】 A．反应温度降低，反应速率减小，所以降低反应温度，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应速率都减小，故A正确； B．选用合适的催化剂能提高甲烷的选择性，更大程度地进行反应Ⅰ和Ⅲ，故B正确； C．其他条件不变时，增大CO2和H2的投料比，促进氢气转化，可提高H2的平衡转化率，但是二氧化碳自身转化率降低，故C错误； D．及时分离出水蒸气，可使平衡正向移动，可提高原料的利用率，故D正确。 故选C。 17. 一种MOF衍生的Zn/Co共掺杂MnO/C微球作为正极和Ti3C2/Zn作为负极的水系锌离子电池工作原理如图所示。已知：锰、锌、钴的金属活动性依次减弱；电池效率等于正极上得到电子总数与负极上失去电子总数之比。 回答下列问题： （1）电势：a极___(填“>”“<”或“=”)b极。 （2）已知b极质量减轻13.0 g时a极净增8.26 g，该电池效率为___。 （3）用该电池电解含Na2PbCl4的电解液(PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中得到)，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式：___。  ②电解过程中，Na2PbCl4的量不断减少，为了得到更多的Pb，应该向____(填“阴”或“阳”)极室加入____(填化学式)。 （4）若用该电池做电解池的电源，使用惰性电极通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8，再与水反应得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式为___。  ②制备H2O2的总反应方程式为___。 【答案】（1）> （2）70% （3） ①. +2e-=Pb+4Cl- ②. 阴 ③. PbO （4） ①. ②. 2H2OH2O2+H2↑ 【解析】 【小问1详解】 由题干所给信息可知a极为正极，b极为负极，原电池中正极电势高于负极电势，则电势：a极>b极。 【小问2详解】 b极质量减轻13.0 g，则有13.0 g(即0.2 mol)锌发生反应，负极失去0.4 mol电子；a极电极反应式为Co2++2e-=Co，a极净增8.26 g，则生成Co的物质的量为 mol=0.14 mol，正极得0.28 mol电子，该电池效率为×100%=70%。 【小问3详解】 ①电解时阴极的电极反应式为PbC+2e-=Pb+4Cl-。 ②阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，H+可通过阳离子交换膜移向阴极；电解过程中，阴极消耗PbC，需补充铅元素，则可在阴极补充PbO，PbO与HCl、NaCl反应生成Na2PbCl4。 【小问4详解】 ①电解池使用惰性电极，阳极本身不参与反应，阳极放电生成，电极反应式为，阴极是H+放电生成H2。 ②通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8和H2。由题中信息可知，(NH4)2S2O8与水反应生成H2O2和NH4HSO4，生成的NH4HSO4可以循环使用，总反应中只有水作反应物，产物为H2O2和H2，故总反应方程式为2H2OH2O2+H2↑。 18. 食盐中加入碘酸钾是防治缺碘病的主要措施之一、实验室常用氯酸钾直接氧化法制备碘酸钾。其具体制备和提纯过程如下： Ⅰ.称取，用的温水溶解。 Ⅱ.向Ⅰ中溶液中加入(稍过量)，加热溶液并保持温度在，加入浓硝酸，不断搅拌，逐氯。 Ⅲ.反应趋于平衡之后，煮沸溶液，将氯全部逐出。上述过程中发生的反应方程式为： Ⅳ.将溶液经过一系列操作后制得晶体。 Ⅴ.将制得的晶体溶于热水中，用准确地中和。冷却后将得到的碘酸钾晶体进行反复重结晶，最后在下进行干燥，最终得到高纯度碘酸钾晶体。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。其中仪器a的名称是___________。 （2）步骤Ⅱ中可选用___________方式将溶液加热并保温；其中在酸化溶液时加入浓硝酸而不用浓盐酸的原因是___________。 （3）步骤Ⅳ中的一系列操作为___________、___________、过滤、洗涤、干燥；判断晶体已经洗涤干净的方法是___________。 （4）步骤Ⅴ中加入过程中，发生反应的化学方程式为___________。 （5）将所得的碘酸钾晶体配成溶液。在气氛保护下，向锥形瓶中加入盐酸酸化的溶液，用所配碘酸钾溶液进行滴定，以淀粉溶液作指示剂，在滴定过程中被还原为被氧化为。滴定终点时共消耗碘酸钾溶液。 ①滴定终点时的现象为___________。 ②上述碘酸钾晶体的纯度为___________%(保留1位小数)。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2） ①. 水浴加热 ②. 酸性条件下，氯酸钾和反应生成，使氯酸钾利用率(或碘酸钾产率)降低 （3） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. 取最后一次洗涤液，向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则晶体已洗净 （4） （5） ①. 当滴入最后半滴碘酸钾溶液，锥形瓶中溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色 ②. 89.9 【解析】 【分析】氯酸钾与碘单质反应生成碘酸氢钾，经过蒸发浓缩降温结晶，过滤洗涤干燥等步骤得到产品。 【小问1详解】 仪器a的名称是圆底烧瓶； 【小问2详解】 步骤Ⅱ中可选用水浴加热方式将溶液加热并保温；其中在酸化溶液时加入浓硝酸而不用浓盐酸的原因是酸性条件下，氯酸钾和反应生成，使氯酸钾利用率(或碘酸钾产率)降低； 【小问3详解】 步骤Ⅳ中的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥；判断晶体已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液，向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则晶体已洗净； 【小问4详解】 步骤Ⅴ中加入过程中，发生反应的化学方程式为； 【小问5详解】 当碘酸钾过量会与碘离子反应生成碘单质。 ①滴定终点时的现象为当滴入最后半滴碘酸钾溶液，锥形瓶中溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色； ②滴定过程中被还原为被氧化为，根据电荷守恒可知： 样品纯度为： 19. 以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示： 已知：①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；②常温下：Ksp(CuS)=1.27×10-36 mol2/L2，Ksp(PbS)=9.04×10-29 mol2/L2；③溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。 （1）滤渣1中除了S之外，还有____(填化学式)。 （2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为___。 （3）该生产流程能实现循环利用的物质是___(填化学式)。 （4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c(S2-)不低于____。 （5）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的离子方程式为___。 【答案】（1）SiO2 （2）Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S （3）SbCl5、Sb （4）9.04×10-24 mol/L （5） 【解析】 【分析】以辉锑矿（主要成分为Sb2S3，还含PbS、As2S3、CuO、SiO2等）为原料制备金属锑，先在盐酸和SbCl5作用下进行浸出，Sb2S3被氧化生成SbCl3和单质S；PbS、As2S3、CuO也转化为相应氯化物，不反应的SiO2与S进入滤渣1被除去；再加入适量Sb将过量SbCl5还原为SbCl3；随后加入Na2S，使Cu2+、Pb2+转化为硫化物沉淀以滤渣2形式除去；接着加入NaH2PO2，在酸性条件下将As3+还原为单质As除去，同时被氧化为H3PO3；最后电解含SbCl3溶液得到Sb、SbCl5；据此作答。 【小问1详解】 依据分析，滤渣1中除了S之外，还有SiO2； 【小问2详解】 “浸出”时，Sb2S3和SbCl5发生氧化还原反应，生成单质硫和SbCl3，化学方程式为：Sb2S3+3SbCl55SbCl3+3S； 【小问3详解】 依据分析，Sb与SbCl5反应生成SbCl3，最后电解含SbCl3溶液得到Sb单质及SbCl5，所以可以循环利用的物质有SbCl5、Sb； 【小问4详解】 由CuS、PbS的溶度积常数可知，当Pb2+全部沉淀时，Cu2+沉淀完全；溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全，若Pb2+恰好沉淀完全，即c(Pb2+)=1.0×10-5 mol/L，则c(S2-)= mol/L=9.04×10-24 mol/L，此时溶液中的c(S2-)不低于9.04×10-24 mol/L； 【小问5详解】 “除砷”时生成H3PO3和As，离子方程式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学 注意事项 1.全卷满分100分。考试用时75分钟。 2.可能用到的相对原子质量：H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Cl 35.5K 39　Mn 55　Fe 56　Co 59　Cu 64　Zn 65　Ag 108　I 127　Ba 137 Pb 207 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. 化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述正确的是 A. 问天实验舱搭载了柔性太阳翼，太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置 B. 国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术，比氟利昂更加环保 C. 草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥混合施用，有利于促进农作物对肥料的吸收 D. 葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，二者为可逆反应 2. 某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是 A. 实验a、b、c中温度计读数均增大 B. 将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验b中用搅拌器的目的是使反应的焓变增大 D. 实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高 3. 下列实验操作、实验现象及解释或结论都正确且有因果关系的是 选项 实验操作 实验现象 解释或结论 A 在平衡体系中加入KCl晶体 溶液颜色变浅 加入生成物该化学平衡向逆反应方向移动 B 常温下，用pH计测定溶液 测得pH=7 溶液对水的电离程度无影响 C 将硫酸铝溶液加入到天然淡水中，搅拌，静置 水变澄清，絮状沉淀下沉到底部 的水解与天然水中的水解互相促进，生成胶体 D 用pH试纸测得相同浓度的pH NaClO溶液、溶液的pH NaClO溶液的pH约为9，溶液的pH约为8 的酸性比HClO强 A. A B. B C. C D. D 4. 在指定溶液中下列离子一定能大量共存的是 A. 透明澄清的溶液：、、、 B. 能使甲基橙变红的溶液：、、、 C. 的溶液：、、、 D. 加入能放出的溶液：、、、 5. 下列实验事实不能证明CH3COOH是弱电解质的是 A. 相同pH的CH3COOH溶液和盐酸分别与颗粒大小相同的锌反应时，产生H2的起始速率相等 B. 相同pH、相同体积的盐酸和CH3COOH溶液中和同浓度NaOH溶液的能力：CH3COOH溶液>盐酸 C. 常温下，将pH=1的CH3COOH溶液加水稀释，使其体积变为原来的1 000倍，测得pH<4 D. 常温下，CH3COOH溶液的导电性比同物质的量浓度的盐酸弱 6. 研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应中Fe+是催化剂，FeO+是中间产物 B. 总反应速率由反应②的速率决定 C. 升高温度，总反应的平衡常数K减小 D. 当有14g N2生成时，转移1mol e- 7. 为循环利用空间站航天员呼出的二氧化碳并为航天员提供氧气，我国科学家设计了一种装置(如图所示)，实现了“太阳能→电能→化学能”的转化，总反应为2CO22CO+O2。下列说法正确的是 A. Y电极连接的是太阳能电池的正极 B. Z离子是OH-，离子交换膜为阳离子交换膜 C. X电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ D. 电路中每转移4 mol电子，可向空间站供氧22.4 L 8. Ka、Kw、Kh、Ksp分别表示电离常数、水的离子积常数、水解常数、溶度积常数，下列判断不正确的是 A. 室温下，的电离度一定比HClO的大 B. 的溶液任何温度下均为中性 C. 已知25℃时，AgCl和砖红色沉淀Ag2CrO4的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12，则用AgNO3标准溶液滴定Cl-时，可采用K2CrO4为指示剂 D. 某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh越大 9. 已知常温下，向20 mL0.1 mol/LHA溶液中滴入0.1 mol/L的NaOH溶液，所得滴定曲线如图所示，下列说法正确的是 A. HA为一元弱酸，其电离平衡常数的数量级为10-5 B. b点各微粒物质的量浓度的关系是： C. c点存在关系式： D. 若d点溶液的pH=8.4，则水电离出的 10. 为探究温度对H2(g)+I2(g) 2HI(g)的影响，其他条件相同时，将1 mol H2(g)和1 mol I2(g)充入体积为2 L的恒容密闭容器中，测得HI(g)的物质的量分数随时间变化的实验数据如下： 时间/min 0 20 40 60 80 100 HI(g)的物质的量分数 T1 0 0.50 0.68 0.76 0.80 0.80 T2 0 0.60 0.72 0.75 0.75 0.75 下列说法正确的是 A. T1温度下，该反应可能在70 min时已达到平衡状态 B. T2温度下，0~20 min内用H2表示的平均反应速率为0.03 mol·L-1·min-1 C. 由表中数据推测，T1<T2 D. 由表中数据可知，温度越高，该化学反应的限度越大 11. 在一体积不变的密闭容器中发生化学反应：Fe2O3(s)+2NH3(g) 2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)　ΔH，实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。已知：平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×气体物质的量分数。下列说法不正确的是 A. NH3是正反应的还原剂 B. 气体压强：p2>p1 C. 平衡后再充入一定量NH3，则平衡正向移动，NH3的体积分数减小 D. M点的平衡常数Kp= 12. 我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. a膜是阳离子交换膜，b膜是阴离子交换膜 B. 放电时负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-= C. 放电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸 D. 外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有2 mol H2O解离 13. 某温度下，分别向20 mL浓度均为x mol·L-1的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，滴加过程中-lgc(Cl-)和-lgc()与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是 A. x=0.1 B. 曲线Ⅰ代表NaCl溶液 C. Ksp(Ag2CrO4)约为2×10-8 mol3·L-3 D. y=9-lg 3 14. 常温下，向10 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液中逐滴加入x mol·L-1氨水，导电能力、pH与V(NH3·H2O)的关系变化如图所示(假设反应过程中温度不变)。下列分析错误的是 A. 水的电离程度：a点<b点 B. x=0.1，该温度下的Kb(NH3·H2O)≈10-4.6 mol·L-1 C. 该温度下反应HX(aq)+NH3·H2O(aq) (aq)+X-(aq)+H2O(l)的平衡常数为104.8 D. a点对应溶液中存在c(HX)+c(H+)=c(X-)+2c(NH3·H2O)+2c(OH-) 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 15. （1）常温下，0.1mol/LNaHB溶液中存在的离子有：、、、、，存在的分子只有；且，则： ①写出酸的电离方程式___________________。 ②常温下，0.1mol/L溶液______0.11mol/L（填、或）。解述理由___________________。 （2）时，已知0.1mol/LHCl溶液中，现将0.2mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合，充分反应后溶液的pH=______。 （3）25℃时，部分物质的电离平衡常数如下表所示： 弱酸化学式 电离平衡常数 下列微粒能大量共存的是______。 A．、B．、 C．、D．、 （4）常温下，等物质的量浓度的、、三种溶液的pH由小到大的顺序是___________________。 16. CO2甲烷化是实现“双碳”目标的重要途径。已知合成塔内发生的反应有：Ⅰ.CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1； Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2>0； Ⅲ.CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)　ΔH3<0。 回答下列问题： （1）图1为催化剂M催化反应Ⅰ的反应历程。根据图1中能量变化情况，求算ΔH1=____kJ·mol-1(列式表示)；反应____(填“ⅰ”或“ⅱ”)决定了反应Ⅰ正反应速率的快慢。   （2）反应Ⅱ的正、逆反应速率可分别表示为v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(CO)·c(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。T ℃，在一恒容密闭容器中加入等物质的量的CO2(g)和H2(g)，只发生反应Ⅱ，测得H2O(g)和H2(g)的物质的量随时间变化如图2所示，则M点时，v正∶v逆=____。  （3）保持CO2和H2体积比为1∶4向合成塔内投料，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列关于合成塔内反应体系，说法错误的是　　　　(填字母)。 A. 降低反应温度，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应速率都减小 B. 选用合适的催化剂能提高甲烷的选择性 C. 其他条件不变时，增大CO2和H2的投料比，可提高CO2的平衡转化率 D. 及时分离出水蒸气，可提高原料的利用率 17. 一种MOF衍生的Zn/Co共掺杂MnO/C微球作为正极和Ti3C2/Zn作为负极的水系锌离子电池工作原理如图所示。已知：锰、锌、钴的金属活动性依次减弱；电池效率等于正极上得到电子总数与负极上失去电子总数之比。 回答下列问题： （1）电势：a极___(填“>”“<”或“=”)b极。 （2）已知b极质量减轻13.0 g时a极净增8.26 g，该电池效率为___。 （3）用该电池电解含Na2PbCl4的电解液(PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中得到)，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式：___。  ②电解过程中，Na2PbCl4的量不断减少，为了得到更多的Pb，应该向____(填“阴”或“阳”)极室加入____(填化学式)。 （4）若用该电池做电解池的电源，使用惰性电极通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8，再与水反应得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式为___。  ②制备H2O2的总反应方程式为___。 18. 食盐中加入碘酸钾是防治缺碘病的主要措施之一、实验室常用氯酸钾直接氧化法制备碘酸钾。其具体制备和提纯过程如下： Ⅰ.称取，用的温水溶解。 Ⅱ.向Ⅰ中溶液中加入(稍过量)，加热溶液并保持温度在，加入浓硝酸，不断搅拌，逐氯。 Ⅲ.反应趋于平衡之后，煮沸溶液，将氯全部逐出。上述过程中发生的反应方程式为： Ⅳ.将溶液经过一系列操作后制得晶体。 Ⅴ.将制得的晶体溶于热水中，用准确地中和。冷却后将得到的碘酸钾晶体进行反复重结晶，最后在下进行干燥，最终得到高纯度碘酸钾晶体。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。其中仪器a的名称是___________。 （2）步骤Ⅱ中可选用___________方式将溶液加热并保温；其中在酸化溶液时加入浓硝酸而不用浓盐酸的原因是___________。 （3）步骤Ⅳ中的一系列操作为___________、___________、过滤、洗涤、干燥；判断晶体已经洗涤干净的方法是___________。 （4）步骤Ⅴ中加入过程中，发生反应的化学方程式为___________。 （5）将所得的碘酸钾晶体配成溶液。在气氛保护下，向锥形瓶中加入盐酸酸化的溶液，用所配碘酸钾溶液进行滴定，以淀粉溶液作指示剂，在滴定过程中被还原为被氧化为。滴定终点时共消耗碘酸钾溶液。 ①滴定终点时的现象为___________。 ②上述碘酸钾晶体的纯度为___________%(保留1位小数)。 19. 以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示： 已知：①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；②常温下：Ksp(CuS)=1.27×10-36 mol2/L2，Ksp(PbS)=9.04×10-29 mol2/L2；③溶液中离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。 （1）滤渣1中除了S之外，还有____(填化学式)。 （2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为___。 （3）该生产流程能实现循环利用的物质是___(填化学式)。 （4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c(S2-)不低于____。 （5）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的离子方程式为___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $