精品解析：江苏徐州市2025-2026学年第二学期期末抽测 高二年级化学试题

2025~2026学年度第二学期期末抽测 高二年级化学试题 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6页，包含选择题(第1题～第13题，共13题)、非选择题(第14题～第17题，共4题)两部分。本卷满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡或答题纸交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡或答题纸的规定位置。 3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、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0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡或答题纸上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等需加黑、加粗。 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 选择题 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 构成丹霞地貌的岩石中含、、、等元素，其中位于元素周期表区的是 A. C B. O C. Ca D. Fe 2. 四乙基偏钒酸铵可氧化脱除。下列说法正确的是 A. 中子数为18的原子： B. 的电子式： C. 基态原子的外围电子排布图： D. 四乙基偏钒酸铵属于离子化合物 3. 下列相关实验原理、装置及操作不正确的是 A．NaOH标准溶液滴定盐酸 B．制备胶体 C．钢闸门防腐 D．电解精炼铜 A. A B. B C. C D. D 4. 是一种常用的甲基化试剂。下列说法正确的是 A. 离子半径： B. 电离能： C. 热稳定性： D. 酸性： 阅读下列材料，完成下面3个小题： 锌常用作碱性锌锰干电池负极。ZnS常用作光学、催化材料。菱锌矿(主要含)经煅烧后，用溶液或溶液浸取烧渣可分别获得浸出液、浸出液。工业上溶液用于金属表面镀锌。 5. 下列说法正确的是 A. ZnO的熔点高于ZnS B. 基态的核外电子排布式为 C. ZnS晶体结构的确定可用红外光谱法 D. 中仅含共价键 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 碱性锌锰干电池负极反应： B. 溶于溶液的反应： C. 溶于溶液的反应： D. 电解溶液镀锌的阴极反应： 7. 晶体的晶胞如图，可通过反应制备。下列说法中正确的是 A. 晶体中与距离最近且相等的有6个 B. 晶体中位于构建的正四面体中 C. 该反应的平衡常数 D. 当时，反应达到化学平衡状态 8. 一种电化学装置可将转化为，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电极发生氧化反应 B. 电极发生的电极反应式： C. 一段时间后浓度不变 D. 电路中每转移电子，消耗 9. 催化还原可能的部分机理如图所示，其中、处元素的化合价为+2或+4价。下列说法正确的是 A. 反应 B. 处元素化合价为+2价 C. 加入过量一定增大的脱除率 D. 与反应的方程式为 10. 下列说法中正确的是 A. 外加电流的阴极保护法保护金属时，需根据腐蚀电流调节工作电压 B. 测定浓度时，滴加酸性浓溶液至溶液褪色达到滴定终点 C. 温度升高，溶液的减小是因水解平衡逆向移动 D. 可作“钡餐”用于医疗检查 11. 为探究、、溶液的性质，学习小组进行如下实验： 实验1：分别取、溶液于试管中，用计测量，溶液的小于溶液 实验2：向溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再滴入几滴溶液，产生蓝色沉淀 实验3：向溶液中，加入过量的粉，缓慢产生气泡，取出少量固体检测到单质 下列说法正确的是 A. 由实验1可知：的碱性大于 B. 由实验2可知： C. 实验3中产生气泡的原因是水解生成，与反应生成 D. 取实验3结束后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液呈红色 12. 一种以硫铁矿烧渣(主要成分为、，含少量、、)为原料制备磷酸铁()的工艺流程如下： 已知：，，，，，，。 下列说法正确的是 A. 溶液中存在： B. 溶液中： C. “除杂”后的滤液中存在： D. “沉铁”时发生反应的离子方程式： 13. 和重整制氢过程中的主要反应为 反应I 反应II 反应III 下，在密闭容器中，和各1 mol发生上述反应，平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线表示平衡时随温度的变化 B. 降低因反应II向逆反应方向进行 C. ，反应II的平衡常数 D. 时，增大压强，增大 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 草酸()是一种重要的化工原料。 I．是二元弱酸，常温下含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。 （1）①当溶液中时，溶液的为__________。 ②向草酸溶液中滴加溶液至时，溶液的为__________。 Ⅱ．常用于废旧电池正极材料(主要成分为或)中的元素回收。 （2）可与反应生成和，写出发生反应的化学方程式：__________。 （3）可回收中的元素，工艺流程如下： 已知：常温下，离子沉淀完全时浓度小于；，；溶于水。 ①“酸浸”时，液固比一定，、元素的浸出率与的关系如图所示，时，随增大，元素的浸出率降低的可能原因为__________。 ②“调节”时使用的试剂X为__________。 ③“调节”时发生反应，该反应的化学平衡常数__________。 ④若沉淀完全，则滤液中浓度的范围是__________。 15. 光纤生产过程中会产生大量的含锗废料，一种从光纤废料(主要成分为、)提取锗的过程可表示为 已知：①为两性氧化物，中性条件下常以存在；其晶体常见两种形态：高压条件下易形成可溶于水的晶体，高温条件下易形成难溶于水的晶体；②为液体，沸点为，易水解生成，(浓)。 回答下列问题： （1）锗在元素周期表中的位置为__________。 （2）先“高压碱浸”再“高压中和”至中性的目的是__________。 （3）“氯化蒸馏”中生成反应的化学方程式为__________，盐酸初始浓度与锗的氯化蒸馏效率的关系如图-1所示，随盐酸初始浓度增大，锗的氯化蒸馏效率先增大后减小的原因可能是__________。 （4）“真空还原”中的水解离子方程式为__________，在不同温度下，Ge元素的产率随不同温度、浓度的变化如图-2所示，则该过程中最佳温度与的浓度为__________。 （5）晶体被光催化时易失去部分O原子形成氧空位，中元素以、形式存在于晶体中，结构如图-3所示，则__________。 16. 硫代硫酸钠()广泛应用于医药解毒、工业处理和分析化学等领域。利用如图装置制备。 已知：易溶于水，不溶于乙醇，熔点为，以上易分解。回答下列问题： （1）仪器的名称为__________，中溶液为__________。 （2）向锥形瓶中先加入充分溶解后再加入的可能原因为__________。 （3）锥形瓶中发生反应的离子方程式为__________。 （4）补充完整由锥形瓶中所得溶液制取的实验方案：__________。[实验中须使用的试剂：冰水、乙醇；在水中有关物质的溶解度曲线如图所示] （5）产品纯度测定：取产品溶于蒸馏水配制成 溶液，取溶液于锥形瓶中，加入几滴指示剂，用酸性标准溶液滴定至终点(滴定时发生反应)，消耗酸性标准溶液。产品中的质量分数为__________(写出计算过程)。 17. 甲烷化是资源化利用的重要途径之一。 （1）甲烷化反应为 ①已知、的燃烧热分别为、，转化为吸收的热量，则 __________。 ②甲烷化反应中易发生副反应： 。一定条件下，起始时，的平衡转化率及的平衡选择性(的平衡选择性 )如图-1所示。时，随温度升高的平衡转化率增大的原因是__________。时，与的体积之比为__________。 （2）(M表示Ni或Ru)催化甲烷化反应的可能机理如图-2所示。光诱导电子从转移到，富电子的表面可以促进的解离和的活化，从而提高反应效率。 ①已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用催化剂的反应效率__________(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。 ②在图-2虚线方框内画出有关结构式__________。 （3）微生物菌可实现甲烷化过程，电化学装置如图-3所示。 ①有机物转化为的电极反应式为__________。 ②当外加电压为时，电解池中主要发生过程I，当外加电压为时，主要发生过程Ⅱ，过程I工艺更具可行性和经济性的原因是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期期末抽测 高二年级化学试题 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6页，包含选择题(第1题～第13题，共13题)、非选择题(第14题～第17题，共4题)两部分。本卷满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡或答题纸交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡或答题纸的规定位置。 3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、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0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡或答题纸上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。 4.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等需加黑、加粗。 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 选择题 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 构成丹霞地貌的岩石中含、、、等元素，其中位于元素周期表区的是 A. C B. O C. Ca D. Fe 【答案】C 【解析】 【详解】A．C位于第ⅣA族，价电子排布为，属于p区元素，故不选A； B．O位于第ⅥA族，价电子排布为，属于p区元素，故不选B； C．Ca位于第ⅡA族，价电子排布为，属于s区元素，故选C； D．Fe位于第Ⅷ族，价电子排布为，属于d区元素，故不选D； 选C。 2. 四乙基偏钒酸铵可氧化脱除。下列说法正确的是 A. 中子数为18的原子： B. 的电子式： C. 基态原子的外围电子排布图： D. 四乙基偏钒酸铵属于离子化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．S的质子数为16，中子数为18时质量数为，原子符号应为，A错误； B．是中性基团，末端C存在1个单电子，题图中所有电子均成对，不符合乙基的电子式结构，B错误； C．基态V原子外围电子排布为，根据洪特规则，3d轨道应填充3个自旋平行、分占不同轨道的单电子，外围电子排布图不符合规则，C错误； D．四乙基偏钒酸铵由阳离子和阴离子构成，含有离子键，属于离子化合物，D正确； 故选D 3. 下列相关实验原理、装置及操作不正确的是 A．NaOH标准溶液滴定盐酸 B．制备胶体 C．钢闸门防腐 D．电解精炼铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaOH是碱性溶液，聚四氟乙烯耐碱腐蚀，可以用带聚四氟乙烯活塞的滴定管盛装NaOH；滴定盐酸时用酚酞作指示剂，装置操作符合要求，A不符合题意； B．制备​胶体的原理是：将饱和​溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色即可，图中装置和操作符合制备要求，B不符合题意； C．钢闸门防腐若用牺牲阳极法，应连接比铁活泼的金属，若用外加电流法应外接电源且钢闸门接电源负极，该装置无外接电源且连接惰性电极，形成原电池时钢闸门作负极会加快腐蚀，操作错误，C符合题意； D．电解精炼铜时，粗铜（含杂质的铜）作阳极接电源正极，纯铜作阴极接电源负极，硫酸铜作电解质溶液，向阴极移动并在阴极析出纯铜，装置原理正确，D不符合题意； 故选C。 4. 是一种常用的甲基化试剂。下列说法正确的是 A. 离子半径： B. 电离能： C. 热稳定性： D. 酸性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．和是电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，核电荷数：，因此离子半径：，A正确； B．同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，、同属第二周期，原子序数，因此第一电离能：，B错误； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强。非金属性：，因此热稳定性：，C错误； D．非金属性：，最高价氧化物对应水化物的酸性随非金属性增强而增强，因此酸性：​，D错误； 故选A。 阅读下列材料，完成下面3个小题： 锌常用作碱性锌锰干电池负极。ZnS常用作光学、催化材料。菱锌矿(主要含)经煅烧后，用溶液或溶液浸取烧渣可分别获得浸出液、浸出液。工业上溶液用于金属表面镀锌。 5. 下列说法正确的是 A. ZnO的熔点高于ZnS B. 基态的核外电子排布式为 C. ZnS晶体结构的确定可用红外光谱法 D. 中仅含共价键 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 碱性锌锰干电池负极反应： B. 溶于溶液的反应： C. 溶于溶液的反应： D. 电解溶液镀锌的阴极反应： 7. 晶体的晶胞如图，可通过反应制备。下列说法中正确的是 A. 晶体中与距离最近且相等的有6个 B. 晶体中位于构建的正四面体中 C. 该反应的平衡常数 D. 当时，反应达到化学平衡状态 【答案】5. A 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．ZnO和ZnS均为离子晶体，离子所带电荷相同，半径小于，ZnO晶格能更大，熔点更高，A正确； B．基态的核外电子排布式为，B错误； C．晶体结构确定需用X射线衍射法，红外光谱用于测定化学键或官能团，C错误； D．中与之间存在离子键，不是仅含共价键，D错误； 故选A。 【6题详解】 A．碱性锌锰干电池为碱性环境，Zn失电子后生成，不会生成游离，正确反应为，A错误； B．ZnO是两性氧化物，溶于NaOH溶液生成，正确反应为，B错误； C．ZnO溶于溶液生成，不会生成游离，正确反应为，C错误； D．电解溶液镀锌，阴极发生还原反应，得电子生成Zn和，反应式书写正确，D正确； 故选D。 【7题详解】 A．ZnS晶体中为面心立方堆积，距离最近且相等的有12个，A错误； B．ZnS晶体中的配位数为4，位于构建的正四面体空隙中，B正确； C．平衡常数表达式中气体浓度要对应反应计量数，该反应，C错误； D．仅代表瞬时物质的量比，不能说明各组分浓度保持不变，无法判断反应达到平衡，D错误； 故选B。 8. 一种电化学装置可将转化为，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 电极发生氧化反应 B. 电极发生的电极反应式： C. 一段时间后浓度不变 D. 电路中每转移电子，消耗 【答案】BD 【解析】 【分析】该装置为原电池（燃料电池）：通入的电极a，C元素化合价升高，失电子，为负极，电极反应式；通入空气的电极b，得电子，为正极，电极反应式​；总反应为。据此分析。 【详解】A．电极b是正极，​得电子发生还原反应，不是氧化反应，A错误； B．电极a（负极）中，​中C为-4价，产物中C为-2价，1 mol ​失去2 mol电子，结合原子守恒、电荷守恒配平，电极反应式，B正确； C．总反应为，反应生成使溶液体积增大，物质的量不变，浓度会减小，C错误； D．1 mol ​反应时，O从0价变为-2价，总共得到4 mol电子，因此转移1 mol电子时，消耗的物质的量为，D正确； 故选BD。 9. 催化还原可能的部分机理如图所示，其中、处元素的化合价为+2或+4价。下列说法正确的是 A. 反应 B. 处元素化合价为+2价 C. 加入过量一定增大的脱除率 D. 与反应的方程式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应正反应气体物质的量减少ΔS<0，反应能自发进行，说明ΔH-TΔS<0，则ΔH<0，故A错误； B．Cu2+和Y反应生成Cu+和X，铜元素化合价降低，则锰元素化合价升高，处元素化合价为+4价，故B错误； C．加入过量，氨气可能被氧气氧化，则的脱除率不一定增大，故C错误； D．根据得失电子守恒，与反应的方程式为，故D正确； 选D。 10. 下列说法中正确的是 A. 外加电流的阴极保护法保护金属时，需根据腐蚀电流调节工作电压 B. 测定浓度时，滴加酸性浓溶液至溶液褪色达到滴定终点 C. 温度升高，溶液的减小是因水解平衡逆向移动 D. 可作“钡餐”用于医疗检查 【答案】A 【解析】 【详解】A．外加电流的阴极保护法中，将被保护的金属作阴极连接外接电源的负极，需要根据腐蚀电流的大小调节工作电压，保证阴极得到充足的电子防止腐蚀，A正确； B．酸性高锰酸钾滴定时，高锰酸钾自身可作指示剂，滴定终点为：滴入最后半滴酸性高锰酸钾浓溶液后，溶液出现浅紫红色且半分钟内不褪色，B错误； C．的水解()是吸热过程，温度升高，水解平衡正向移动，浓度本应增大，但升温同时水的离子积增大，浓度增大的幅度大于浓度增大的幅度，导致pH减小，不是水解平衡逆向移动，C错误； D．​会与胃酸(主要成分为盐酸)反应生成有毒的，会造成重金属中毒，不能用作“钡餐”，医疗上“钡餐”使用的是，D错误； 故选A。 11. 为探究、、溶液的性质，学习小组进行如下实验： 实验1：分别取、溶液于试管中，用计测量，溶液的小于溶液 实验2：向溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再滴入几滴溶液，产生蓝色沉淀 实验3：向溶液中，加入过量的粉，缓慢产生气泡，取出少量固体检测到单质 下列说法正确的是 A. 由实验1可知：的碱性大于 B. 由实验2可知： C. 实验3中产生气泡的原因是水解生成，与反应生成 D. 取实验3结束后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液呈红色 【答案】C 【解析】 【详解】A．等浓度溶液的pH小于，说明水解程度更大，根据“越弱越水解”的规律可知，的碱性小于，A错误； B．向溶液中加入溶液，产生白色沉淀，即NaOH不足量时，再滴入几滴溶液，产生蓝色沉淀，说明沉淀转化为沉淀，且、的组成和结构相似，则，B错误； C．发生水解反应：，使溶液显酸性，与反应生成而产生气泡，C正确； D．实验3中取出少量固体检测到单质，说明最终能被还原为单质，因加入的过量，则最终全部被还原为单质，最后溶液中无，所以取实验3结束后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液不变红，D错误； 故选C。 12. 一种以硫铁矿烧渣(主要成分为、，含少量、、)为原料制备磷酸铁()的工艺流程如下： 已知：，，，，，，。 下列说法正确的是 A. 溶液中存在： B. 溶液中： C. “除杂”后的滤液中存在： D. “沉铁”时发生反应的离子方程式： 【答案】B 【解析】 【分析】硫铁矿烧渣加稀硫酸酸浸，、、、溶解，成为滤渣1；滤液加，、转化为氟化物沉淀滤渣2除杂；除杂滤液通入，加入与氨水，被氧化并结合磷酸根沉铁，最终得到。据此分析。 【详解】A．对溶液，根据电荷守恒有 ， 根据物料守恒有， 联立得质子守恒有，与选项给出的关系式不符，A错误； B．溶液中：的水解常数为，水解生成，的电离常数为，​电离生成，因为，说明水解程度大于电离程度，因此，B正确； C．根据溶度积公式：，，因此： ， 除杂达到沉淀溶解平衡后，比值等于，C错误； D．沉铁时加入了氨水调节pH，若生成，会导致​杂质沉淀，且沉铁原料为，反应物以​为主，D错误； 故选B。 13. 和重整制氢过程中的主要反应为 反应I 反应II 反应III 下，在密闭容器中，和各1 mol发生上述反应，平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线表示平衡时随温度的变化 B. 降低因反应II向逆反应方向进行 C. ，反应II的平衡常数 D. 时，增大压强，增大 【答案】B 【解析】 【分析】升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，CO、的物质的量都增大；升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动，CO的物质的量增大，的物质的量减小；反应Ⅲ中，升高温度，平衡逆向移动，CO的物质的量增大。综合分析，升高温度，CO物质的量增大的幅度大于物质的量增大的幅度，所以曲线b表示CO平衡时物质的量随温度变化的曲线。据此分析。 【详解】A．由分析可知，曲线b表示CO平衡时物质的量随温度变化的曲线，A错误； B．升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡逆向移动，都使得的浓度减小，进而导致反应II向逆反应方向进行使得降低，B正确； C．时，，，，依据氢元素守恒，可求出平衡时，设容器的体积为VL，则反应Ⅱ的平衡常数，C错误； D．图中时，体系中的气体只有CO、，且二者均为2.0 mol，说明反应I恰好反应完全，且不存在反应II、反应Ⅲ，所以增大压强对无影响，D错误； 故选B。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 草酸()是一种重要的化工原料。 I．是二元弱酸，常温下含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。 （1）①当溶液中时，溶液的为__________。 ②向草酸溶液中滴加溶液至时，溶液的为__________。 Ⅱ．常用于废旧电池正极材料(主要成分为或)中的元素回收。 （2）可与反应生成和，写出发生反应的化学方程式：__________。 （3）可回收中的元素，工艺流程如下： 已知：常温下，离子沉淀完全时浓度小于；，；溶于水。 ①“酸浸”时，液固比一定，、元素的浸出率与的关系如图所示，时，随增大，元素的浸出率降低的可能原因为__________。 ②“调节”时使用的试剂X为__________。 ③“调节”时发生反应，该反应的化学平衡常数__________。 ④若沉淀完全，则滤液中浓度的范围是__________。 【答案】（1） ①. 6.2 ②. 7 （2） （3） ①. 溶液中浓度增大，溶解度减小，从而以沉淀形式留在浸渣中，使Li浸出率降低(合理即可) ②. 铁粉 ③. ④. 【解析】 【分析】I．是二元弱酸，存在电离平衡、，随增大，减小，先增大后减小，增大，由图可知，a点时，，则，b点时，，则，据此分析； Ⅱ．含的正极材料加入草酸酸浸，得到含Li+、和H3PO4的酸浸液，酸浸液中加入试剂X调节pH使以FeC2O4形式沉淀，实现Fe与Li的分离；再向含Li+的滤液中加入Na3PO4，使Li+转化为Li3PO4沉淀回收，最终滤液中主要残留Na2C2O4，高效实现了锂、铁元素与杂质的分离及锂的资源化回收，据此作答。 【小问1详解】 ①由分析知，，当溶液中时，，故溶液的； ②由溶液电荷守恒 知，当时，，溶液呈中性，常温下溶液的为7； 【小问2详解】 可与反应生成和，该反应为氧化还原反应，中+3价被还原为 +2 价，部分草酸中+3价被氧化为+4价，根据得失电子守恒、原子守恒配平得到化学反应方程式为； 【小问3详解】 ①液固比一定，时，增大，则草酸过量，溶液中浓度增大，溶解度减小，以沉淀形式留在浸渣中，从而使Li浸出率降低； ②由分析知，试剂X的作用为消耗过量的，并使以FeC2O4形式沉淀，铁元素化合价从+3价降低至+2价，故试剂X为还原剂，为了不引入新的杂质，则试剂X为铁粉； ③反应 ，平衡常数 ； ④若沉淀完全，，溶液中，为避免生成沉淀，则，。 15. 光纤生产过程中会产生大量的含锗废料，一种从光纤废料(主要成分为、)提取锗的过程可表示为 已知：①为两性氧化物，中性条件下常以存在；其晶体常见两种形态：高压条件下易形成可溶于水的晶体，高温条件下易形成难溶于水的晶体；②为液体，沸点为，易水解生成，(浓)。 回答下列问题： （1）锗在元素周期表中的位置为__________。 （2）先“高压碱浸”再“高压中和”至中性的目的是__________。 （3）“氯化蒸馏”中生成反应的化学方程式为__________，盐酸初始浓度与锗的氯化蒸馏效率的关系如图-1所示，随盐酸初始浓度增大，锗的氯化蒸馏效率先增大后减小的原因可能是__________。 （4）“真空还原”中的水解离子方程式为__________，在不同温度下，Ge元素的产率随不同温度、浓度的变化如图-2所示，则该过程中最佳温度与的浓度为__________。 （5）晶体被光催化时易失去部分O原子形成氧空位，中元素以、形式存在于晶体中，结构如图-3所示，则__________。 【答案】（1）第四周期第ⅣA族 （2）将锗元素转化为可溶性盐溶解，再转化为高压下易溶于水的GeO2晶体，便于后续分离 （3） ①. ②. 随着盐酸的增加，GeO2能充分反应，且盐酸可以防止GeCl4水解，有利于GeCl4蒸馏，蒸馏效率增大；浓度过高时，生成H2[GeCl6] 导致 GeCl4产率下降 （4） ①. ②. 1000 °C、2.5% （5）1：1 【解析】 【分析】首先对主要成分为GeO2、SiO2的光纤废料进行高压碱浸，利用GeO2的两性与NaOH反应生成可溶性锗酸盐，同时SiO2也转化为硅酸盐，实现锗的初步溶解；接着通过高压中和并调节至中性，使锗酸盐转化为高压条件下易溶于水的GeO2晶体（避免高温难溶形态），便于后续分离；随后加入浓盐酸并在84°C下进行氯化蒸馏，GeO2与浓盐酸反应生成沸点为84°C的液态GeCl4（SiO2不反应而分离），GeCl4挥发后经水解重新生成GeO2；最后在800~1200 °C真空条件下，用NaH2PO2作还原剂将GeO2还原为单质Ge，完成锗的提取。 【小问1详解】 锗的原子序数为32，核外电子排布为2、8、18、4，位于第四周期第ⅣA族； 【小问2详解】 “高压碱浸”：利用GeO2的两性，与NaOH反应生成可溶性的锗酸盐（如Na2GeO3），实现锗的溶解；同时SiO2也与NaOH反应生成Na2SiO3，“高压中和”至中性：使锗酸盐转化为高压条件下易溶于水的GeO2晶体（避免高温下难溶形态），便于后续分离；同时中和过量的NaOH，调节溶液酸碱性； 【小问3详解】 中和后得到，加入浓盐酸并加热至（沸点），发生反应： ；锗的氯化蒸馏效率先增大后减小的原因为：随着盐酸的增加，GeO2能充分反应，且盐酸可以防止GeCl4水解，有利于GeCl4蒸馏，蒸馏效率增大；盐酸浓度过高时，过高的浓度使平衡  正向移动， 转化为难挥发的 ，蒸馏效率下降； 【小问4详解】 是弱酸根，水解显碱性：；如图所示，1200 °C与1000 °C 时Ge元素产率相差较小，从节约资源的角度考虑的质量分数为2.5%、温度为1000 °C时，Ge元素产率最大，即为最佳反应条件； 【小问5详解】 在GeO2晶体中，当失去一个氧原子形成氧空位时，为维持电中性，两个Ge4+离子会转变为Ge3+离子，从而形成Ge3+与Ge4+的1:1比例，这是因为每个氧空位产生+2的电荷空缺，而每个Ge4+降为Ge3+可减少+1的电荷（即补偿-1的电荷差），因此需要两个Ge3+离子共同补偿+2的空缺电荷，此时，晶胞中Ge3+与剩余Ge4+的数量相等，构成1:1的混合价态平衡。 16. 硫代硫酸钠()广泛应用于医药解毒、工业处理和分析化学等领域。利用如图装置制备。 已知：易溶于水，不溶于乙醇，熔点为，以上易分解。回答下列问题： （1）仪器的名称为__________，中溶液为__________。 （2）向锥形瓶中先加入充分溶解后再加入的可能原因为__________。 （3）锥形瓶中发生反应的离子方程式为__________。 （4）补充完整由锥形瓶中所得溶液制取的实验方案：__________。[实验中须使用的试剂：冰水、乙醇；在水中有关物质的溶解度曲线如图所示] （5）产品纯度测定：取产品溶于蒸馏水配制成 溶液，取溶液于锥形瓶中，加入几滴指示剂，用酸性标准溶液滴定至终点(滴定时发生反应)，消耗酸性标准溶液。产品中的质量分数为__________(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 氢氧化钠溶液 （2）Na2CO3溶液呈碱性，可抑制Na2S中S2-的水解，防止生成有毒的H2S气体逸出 （3） （4）水浴蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜，用冰水冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤晶体，干燥得到产品 （5） 【解析】 【分析】识别仪器a的常见化学实验仪器名称，结合实验尾气处理需求，确定仪器b中用于吸收尾气的试剂。结合的性质和反应环境，分析先加后加的原因；确定反应物为、、，生成物为​和，根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式；溶解度随温度变化特点、热不稳定性、溶解性，设计蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的实验方案；根据滴定反应的化学计量数关系，先计算消耗的​的物质的量，再推导的物质的量，最后计算质量分数。 【小问1详解】 a为连通烧瓶内和漏斗上方压强的恒压分液漏斗，b是尾气处理装置，用于吸收有毒的尾气SO2，用NaOH溶液吸收； 【小问2详解】 Na2S是强碱弱酸盐，S2-易水解产生H2S有毒气体，在碱性碳酸钠溶液中，S2-水解被抑制，避免杂质和污染； 【小问3详解】 反应物为SO2、Na2S、Na2CO3,产物为Na2S2O3和 CO2，配平后得到上述离子方程式； 【小问4详解】 Na2S2O3·5H2O 100°C以上易分解，因此用水浴控温蒸发浓缩;其溶解度随温度降低大幅减小，用冰水冷却结晶;其不溶于乙醇，用乙醇洗涤可减少溶解损失，同时便于干燥； 【小问5详解】 消耗K2Cr2O7的物质的量: ,根据反应计量比，25.00 mL溶液中： ，则250 mL溶液中：，Na2S2O3·5H2O摩尔质量，因此，，质量分数：，最终质量分数为99.2%。 17. 甲烷化是资源化利用的重要途径之一。 （1）甲烷化反应为 ①已知、的燃烧热分别为、，转化为吸收的热量，则 __________。 ②甲烷化反应中易发生副反应： 。一定条件下，起始时，的平衡转化率及的平衡选择性(的平衡选择性 )如图-1所示。时，随温度升高的平衡转化率增大的原因是__________。时，与的体积之比为__________。 （2）(M表示Ni或Ru)催化甲烷化反应的可能机理如图-2所示。光诱导电子从转移到，富电子的表面可以促进的解离和的活化，从而提高反应效率。 ①已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用催化剂的反应效率__________(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。 ②在图-2虚线方框内画出有关结构式__________。 （3）微生物菌可实现甲烷化过程，电化学装置如图-3所示。 ①有机物转化为的电极反应式为__________。 ②当外加电压为时，电解池中主要发生过程I，当外加电压为时，主要发生过程Ⅱ，过程I工艺更具可行性和经济性的原因是__________。 【答案】（1） ①. ②. 主反应，副反应，时，温度升高，副反应平衡正向移动的程度大于主反应平衡逆向移动的程度，的总转化率增大（或时，以副反应为主，升高温度，平衡正向移动，的平衡转化率增大） ③. 7：19 （2） ①. 低于 ②. （3） ①. ②. 过程Ⅰ外加电压更低，能耗更低；同时阳极生成的可以在阴极被还原为，可以将有机废弃物转化为清洁能源甲烷，提高了原子利用率，更经济环保 【解析】 【小问1详解】 ①根据燃烧热定义写出热化学方程式：，，； 根据盖斯定律，目标反应=，则； ②主反应，副反应，温度升高时，主反应逆向移动，转化率减小，副反应正向移动，转化率增大。时，随温度升高的平衡转化率增大，说明副反应平衡正向移动的程度大于主反应平衡逆向移动的程度；由图可知，时，的平衡转化率为，的选择性为，设初始，，则平衡时，，剩余，因此，即与的体积之比为； 【小问2详解】 ①电负性越大，越容易吸引电子，TiO2的电子更容易转移到M表面，使M表面富电子程度更高，更易促进的解离和的活化。Ni电负性小于Ru，因此反应效率更低； ②由步骤Ⅲ得到的中间体可知，TiO2表面形成了羟基(-OH)，则虚线框内C-O单键O原子与M表面H原子成键，形成羧基(-COOH)结构； 【小问3详解】 ①左侧电极与电源正极相连，为阳极，失电子发生氧化反应生成，酸性条件下电极反应式为； ②过程Ⅰ外加电压更低，能耗更低；同时阳极生成的可以在阴极被还原为，可以将有机废弃物转化为清洁能源甲烷，提高了原子利用率，更经济环保。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $