内容正文:
杨村一中2025~2026年度高二年级第一学期第三次学业质量检测
高二化学
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Fe56 Cu64
一、选择题(每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 化学与(社会、科学、技术和环境)密切相关,下列说法不正确的是
A. 明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理不相同
B. 利用碳量子点作催化剂,可改变反应物的平衡转化率
C. 合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济”
D. 泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒里盛碳酸氢钠溶液
2. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 小苏打溶液呈弱碱性:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B. 测0.1mol/L氨水的pH为11:NH3·H2ONH4++OH-
C. pH=5的硫酸稀释1000倍,pH约等于7:H2OH++OH-
D. 用Na2CO3处理水垢中CaSO4:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)
3. 某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结,其中不正确的是
A. 可逆反应中反应物的转化率都小于100%
B. 使用催化剂既不会改变反应的限度也不会改变反应的焓变
C. 化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写有关
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 热纯碱溶液去油污效果更好
B. 实验室制取时用粗锌代替纯锌和稀硫酸反应
C. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 将氯化铝溶液低温蒸干,最终得到氢氧化铝固体
5. 醋酸溶液中存在电离平衡:,下列叙述不正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 的溶液加水稀释,溶液中增大
C. 25℃时,欲使醋酸溶液的、电离常数和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸晶体
D. 溶液中加少量的固体,平衡逆向移动增大
6. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 常温下,水电离出的溶液中:、、、
7. 有关电解池的应用,下列叙述正确的是
A. 工业电解饱和食盐水时,阴极区获得烧碱溶液和氧气
B. 电解精炼铜时外电路通过,阳极质量减少
C. 在镀件上镀铜时,镀件应连接电源的正极
D. 工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时,阳极因被氧气氧化需定期更换
8. 常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A. 新制氯水中加入固体:
B. 的溶液:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 的氨水与的盐酸等体积混合:
9. 下列说法正确的是
A. 醋酸溶液加水稀释,促进了醋酸的电离,溶液减小
B. 将溶液从常温加热至80℃,溶液的减小
C. 溶液呈酸性,说明为弱酸,且电离程度大于水解程度
D. 室温下测得某溶液,则溶液中水电离出的
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 将含有的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数目为0.1NA
B. 的溶液中含有、、的总数目为0.1NA
C. 25℃时,的溶液中,的数目为0.001NA
D. 99℃时,的溶液中,的数目为10-7NA
11. 由下列实验的现象或测定的数据能推出相应结论的是
选项
实验
现象或测定的数据
结论
A
向溶液中通入
产生黑色沉淀
酸性:
B
常温下,用计分别测定等体积溶液和溶液的
均为7
两种溶液中水的电离程度相同
C
向等体积饱和溶液和饱和溶液中分别滴加等量的浓溶液
得到沉淀
D
等体积、等的和两种酸分别与足量的反应
放出的氢气多
酸的强弱:
A. A B. B C. C D. D
12. 某实验设计小组对和反应探究,得出结论,并根据此反应设计如图所示装置。下列说法错误的是
A. 反应开始时,电流表指针发生偏转,该装置中能量转化形式为化学能转化为电能
B. 反应开始时,电子沿导线移动方向为
C. 反应开始时,石墨(a)作正极,石墨(b)上发生氧化反应
D. 反应进行一段时间,电流表读数为0后,向甲中加入固体,乙中石墨电极为正极
13. 下列实验操作会使最终结果偏高的是
A. 配制溶液,定容时仰视刻度线
B. 用盐酸滴定溶液,酸式滴定管滴定后产生气泡
C. 用湿润的试纸测定溶液的
D. 测定中和热时,将溶液倒入盐酸后,立即读数
14. 如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能,并生成对环境友好物质的装置,同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验,下列说法中不正确的是
A. 透过质子交换膜由左向右移动
B. 铁电极应与相连接
C. 电极反应式:
D. 当电极消耗气体时,则铁电极增重
15. 室温下,向的溶液中通入,溶液中水电离出的与通入的体积()的关系如图所示,下列说法正确的是
A. a点:水电离产生的
B. b点:溶液呈中性
C. c点:
D. d点:
16. 常温下,有浓度均为的下列4种溶液:
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液
(1)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是_______(填序号)。
① ② ③ ④
(2)将等浓度、等体积的和溶液混合,溶液中各微粒浓度由大到小的顺序是_______(不考虑水分子)。
(3)若向等体积的①和③的溶液中分别滴加等浓度的盐酸至中性,则消耗盐酸的体积①_______③(填“>”“<”或“=”)
(4)的溶液中_______(填数值)。
(5)常温时,向溶液中通入少量,则发生反应的离子方程式为:_______。
(6)常温下,向的溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是_______。(填字母)
A. B. C.醋酸电离度 D. E.水电离出的
(7)结合所给的电离平衡常数解释,为什么溶液呈碱性:_______。
17. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体():
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
开始沉淀时()的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时()的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物,写出NaOH溶液除去铝单质的离子方程式___________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子有Fe2+和___________,检验Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液,写出Fe2+和铁氰化钾溶液反应的离子方程式___________。
(3)“转化”中可替代的物质是___________(填序号)
①O2 ②氯水 ③酸性溶液
若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即。“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
(4)利用上述表格数据,计算的___________(写出计算结果)。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是___________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式___________。
18. 镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。
I.某品牌镍氢电池的总反应为:,其中,为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极B是_______(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为_______。
(2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电,此时电极A附近的_______(忽略溶液体积变化,填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)已知:储氢能力,若该电池储氢合金的储氢能力为1120,则储氢合金中的氢完全反应,转移的电子数为_______。
II.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如图。转化过程中所用和溶液通过电解溶液获得,装置如图2。
(4)图2中,电解池的阳极为_______(填“C”或“D”),阳极的电极方程式为_______。
(5)生产的反应池为:_______(填“甲池”或“丙池”),离子交换膜A为_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(6)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体(标准状况下),理论上最多可回收得到(摩尔质量为)的质量为_______g。
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杨村一中2025~2026年度高二年级第一学期第三次学业质量检测
高二化学
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Fe56 Cu64
一、选择题(每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
1. 化学与(社会、科学、技术和环境)密切相关,下列说法不正确的是
A. 明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理不相同
B. 利用碳量子点作催化剂,可改变反应物的平衡转化率
C. 合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济”
D. 泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒里盛碳酸氢钠溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾通过水解产生氢氧化铝胶体吸附悬浮物净水,漂白粉通过次氯酸氧化杀菌消毒,两者原理不同,A正确;
B.催化剂仅改变反应速率,不影响化学平衡,因此不能改变反应物的平衡转化率,B错误;
C.太阳能、风能和氢能均为清洁能源,可减少碳排放,有利于实现“低碳经济”,C正确;
D.泡沫灭火器中,玻璃筒盛放硫酸铝溶液(防腐蚀),铁筒盛放碳酸氢钠溶液,两者混合发生双水解反应产生二氧化碳泡沫灭火,D正确;
故答案选B。
2. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. 小苏打溶液呈弱碱性:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B. 测0.1mol/L氨水的pH为11:NH3·H2ONH4++OH-
C. pH=5的硫酸稀释1000倍,pH约等于7:H2OH++OH-
D. 用Na2CO3处理水垢中CaSO4:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)
【答案】A
【解析】
【详解】分析:A. 小苏打水解呈弱碱性;B. NH3·H2O为弱电解质,不完全电离;C.pH=5的硫酸稀释1000倍,接近中性,因此pH约等于7;D. CaCO3沉淀比CaSO4沉淀容易除去。
详解:A.小苏打溶液呈弱碱性,离子方程式:HCO3-+H2OHCO3-+OH-,故A错误;B. NH3·H2O为弱电解质,不完全电离,电离方程式为:NH3·H2ONH4++OH-,故B正确;C. pH=5的硫酸稀释1000倍,接近中性,因此pH约等于7,水的电离方程式为:H2OH++OH-,故C正确;D.水垢中含有CaSO4,用Na2CO3 转化为CaCO3沉淀,CaCO3沉淀易被酸所溶解,便于水垢的除去,离子方程式:CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s),故D正确;答案选A.
点睛:酸或碱过度稀释会接近于中性。
3. 某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结,其中不正确的是
A. 可逆反应中反应物的转化率都小于100%
B. 使用催化剂既不会改变反应的限度也不会改变反应的焓变
C. 化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写有关
D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】D
【解析】
【详解】A.可逆反应中反应物不能完全转化为产物,转化率始终小于100%,A正确;
B.催化剂仅降低活化能,加快反应速率,但不改变平衡常数(反应限度)和焓变(状态函数),B正确;
C.化学平衡常数表达式由反应方程式的系数决定,如系数加倍则K值平方,C正确;
D.非自发反应(ΔG > 0)在外部能量输入下可发生,如电解水反应,D错误;
故选D。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 热纯碱溶液去油污效果更好
B. 实验室制取时用粗锌代替纯锌和稀硫酸反应
C. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 将氯化铝溶液低温蒸干,最终得到氢氧化铝固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯碱()水解显碱性:(吸热)。升温使平衡正向移动,浓度增大,去油污能力增强,符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.粗锌含杂质(如Cu),与锌、稀硫酸形成原电池,加快反应速率,但该过程不涉及化学平衡移动,属于动力学范畴,与勒夏特列原理无关,B符合题意;
C.溶于水存在平衡:。饱和食盐水中浓度高,使平衡逆向移动,减少溶解,可用排饱和食盐水收集,符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.溶液水解:(吸热)。蒸干溶液的过程需要加热,而温度升高会促进该吸热的水解反应,且HCl挥发使平衡正向移动,最终生成,符合勒夏特列原理,D不符合题意;
故选B。
5. 醋酸溶液中存在电离平衡:,下列叙述不正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数增大
B. 的溶液加水稀释,溶液中增大
C. 25℃时,欲使醋酸溶液的、电离常数和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸晶体
D. 溶液中加少量的固体,平衡逆向移动增大
【答案】C
【解析】
【详解】A. 升高温度促进醋酸电离,平衡正向移动,电离常数 增大(因电离吸热),A正确;
B. 加水稀释醋酸溶液,酸性减弱, 减小,由离子积常数 不变知 增大,B正确;
C. 加入冰醋酸晶体,溶液浓度增大,电离程度减小,pH 减小(酸性增强),但电离常数 仅与温度有关,25℃时不变,故无法使 减小,C错误;
D. 加入 固体,提供 ,平衡逆向移动,且 因外加离子而增大,D正确;
故选C。
6. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中:、、、
B. 使甲基橙变红的溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 常温下,水电离出的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.在的溶液中,会与发生剧烈的双水解,不能大量共存,A错误;
B.使甲基橙变红的溶液,溶液呈酸性,、不能大量共存,B错误;
C.透明溶液中:、、、能大量共存,C正确;
D.常温下,水电离出的溶液中,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,在酸性溶液中不能大量共存,D错误。
故选C。
7. 有关电解池的应用,下列叙述正确的是
A. 工业电解饱和食盐水时,阴极区获得烧碱溶液和氧气
B. 电解精炼铜时外电路通过,阳极质量减少
C. 在镀件上镀铜时,镀件应连接电源的正极
D. 工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时,阳极因被氧气氧化需定期更换
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业电解饱和食盐水时,阴极反应为,获得烧碱溶液和氢气,而非氧气,A错误;
B.电解精炼铜时,阳极溶解包括铜和杂质(如锌、铁等),当外电路通过2 mol e⁻时,理论上铜溶解量为1 mol(64 g),但由于阳极是含有锌、铁等杂质的粗铜,这些杂质也会放电,所以当外电路通过时,阳极质量的减少量不等于,B错误;
C.在镀件上镀铜时,镀件应作为阴极连接电源负极,使在镀件上还原沉积;若连接正极,镀件成为阳极,铜会溶解,C错误;
D.工业上电解熔融冶炼铝时,阳极反应为,产生的氧气在高温下氧化石墨电极,导致电极消耗,需定期更换,D正确;
故选D。
8. 常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A. 新制氯水中加入固体:
B. 的溶液:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 的氨水与的盐酸等体积混合:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒,溶液中存在关系:,只有当溶液呈中性()时,才能得到,题目未说明溶液显中性,因此关系不成立,A错误;
B.的溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度:电离生成,水解生成,因此正确关系为,B错误;
C.等体积混合后,溶液为等浓度的和混合溶液:物料守恒:,电荷守恒:,将物料守恒代入电荷守恒整理,即可得到,关系成立 ,C正确;
D.氨水是弱碱,的氨水浓度远大于;盐酸是强酸,盐酸浓度等于,等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,,结合电荷守恒得,因此关系不成立,D错误;
故选C。
9. 下列说法正确的是
A. 醋酸溶液加水稀释,促进了醋酸的电离,溶液减小
B. 将溶液从常温加热至80℃,溶液的减小
C. 溶液呈酸性,说明为弱酸,且电离程度大于水解程度
D. 室温下测得某溶液,则溶液中水电离出的
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸溶液加水稀释,促进了醋酸的电离,但氢离子浓度减小,pH增大,A错误;
B.NaCl溶液为强酸强碱盐,溶液呈中性,加热时水的电离程度增大,氢离子浓度增大,pH减小,B正确;
C. NaHA溶液呈酸性,不能说明为弱酸,例如溶液呈酸性但为强酸,C错误;
D.室温下溶液pH=10.0,溶液呈碱性,则溶液中,溶液中的来源于水的电离,故水电离出的浓度为:,D错误;
故选B。
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 将含有的饱和溶液滴入沸水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数目为0.1NA
B. 的溶液中含有、、的总数目为0.1NA
C. 25℃时,的溶液中,的数目为0.001NA
D. 99℃时,的溶液中,的数目为10-7NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化铁胶体粒子由多个胶粒聚集而成,0.1 mol 形成的胶体粒子数目远小于,A错误;
B.选项未指定溶液体积,无法计算粒子数目,B错误;
C.25℃时,pH=3的溶液中,体积1L,故数目为,与为弱酸无关,C正确;
D.99℃时水的离子积,pH=7时,体积1L,故数目为,D错误;
故选C。
11. 由下列实验的现象或测定的数据能推出相应结论的是
选项
实验
现象或测定的数据
结论
A
向溶液中通入
产生黑色沉淀
酸性:
B
常温下,用计分别测定等体积溶液和溶液的
均为7
两种溶液中水的电离程度相同
C
向等体积饱和溶液和饱和溶液中分别滴加等量的浓溶液
得到沉淀
D
等体积、等的和两种酸分别与足量的反应
放出的氢气多
酸的强弱:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中通入产生黑色沉淀(CuS),是因为CuS极难溶于水和酸,不能推酸性,实际酸性为,结论错误,不能推出,A不符合题意;
B.中和均水解,促进水的电离;浓度越大,水解对水的电离促进程度越大,因此的溶液中水的电离程度更大,pH均为7只能说明和电离常数相等,B不符合题意;
C.溶解度大于,因此饱和溶液中,加入等量浓后,析出,可推出,结论正确,能推出,C符合题意;
D.等体积、等pH的HX和HY与Zn反应,HX放多说明HX总酸浓度更大;等pH时,总酸浓度大者酸性较弱(较小),结论错误,不能推出,D不符合题意;
故选C。
12. 某实验设计小组对和反应探究,得出结论,并根据此反应设计如图所示装置。下列说法错误的是
A. 反应开始时,电流表指针发生偏转,该装置中能量转化形式为化学能转化为电能
B. 反应开始时,电子沿导线移动方向为
C. 反应开始时,石墨(a)作正极,石墨(b)上发生氧化反应
D. 反应进行一段时间,电流表读数为0后,向甲中加入固体,乙中石墨电极为正极
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应开始时,该装置构成原电池,发生氧化还原反应产生电子转移,电流表指针偏转,能量转化形式为化学能转化为电能,A正确;
B.反应开始时,在石墨(b)电极失电子发生氧化反应(负极),在石墨(a)电极得电子发生还原反应(正极),电子从负极流向正极,即电子方向为,B错误;
C.反应开始时,石墨(a)作正极(得电子被还原),石墨(b)作负极(失电子被氧化,发生氧化反应),C正确;
D.电流表读数为0时反应达平衡,向甲中加入,浓度增大使平衡逆向移动( ),此时在石墨(b)电极得电子被还原(正极),D正确;
故选B。
13. 下列实验操作会使最终结果偏高的是
A. 配制溶液,定容时仰视刻度线
B. 用盐酸滴定溶液,酸式滴定管滴定后产生气泡
C. 用湿润的试纸测定溶液的
D. 测定中和热时,将溶液倒入盐酸后,立即读数
【答案】C
【解析】
【详解】A.配制溶液时定容仰视刻度线,导致溶液体积偏大,根据,溶质物质的量n不变,体积V偏大,浓度c偏低,结果偏低,A不符合题意;
B.滴定后滴定管产生气泡,导致消耗盐酸体积的读数偏小,根据c(测)=c(标)×V(标)/V(测),V(标)偏小,测定NaOH浓度偏低,结果偏低,B不符合题意;
C.用湿润pH试纸测定HClO溶液(弱酸),试纸上的水分稀释溶液,使H+浓度减小,测得的pH值偏高,结果偏高,C符合题意;
D.测定中和热时立即读数,反应未完全,温度未达最高,测得温度偏低,导致中和热数值偏低,结果偏低,D不符合题意;
故答案选C。
14. 如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能,并生成对环境友好物质的装置,同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验,下列说法中不正确的是
A. 透过质子交换膜由左向右移动
B. 铁电极应与相连接
C. 电极反应式:
D. 当电极消耗气体时,则铁电极增重
【答案】D
【解析】
【分析】图甲中M电极处尿素被氧化,N电极处氧气被还原,因此M是负极,N是正极。质子交换膜允许通过,应从负极区(左)向正极区(右)移动。图乙是铁上镀铜的装置,Fe应作为阴极,Cu作为阳极,且Fe需连接电源负极,Cu连接电源正极。
【详解】A.M是负极,N是正极。原电池中阳离子()向正极移动,即从左到右,A正确;
B.图乙中Fe为阴极,应接电源负极。图甲中M为负极,对应X端,故Fe应连X,B正确;
C.尿素中N从-3价升至0价,两个N共失6e⁻,C价态不变(+4),产物为CO2和N2,配平后M电极反应式为,C正确;
D.题目未说明“标准状况”,11.2 L O2物质的量不确定,无法确定增重一定为64 g,D错误;
故选D。
15. 室温下,向的溶液中通入,溶液中水电离出的与通入的体积()的关系如图所示,下列说法正确的是
A. a点:水电离产生的
B. b点:溶液呈中性
C. c点:
D. d点:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a点为氢氧化钠溶液,b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,溶液呈碱性,c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应,反应得到的溶液为碳酸钠溶液,d点为碳酸氢钠和碳酸的混合液,水电离出的,室温下溶液中,溶液呈中性。
【详解】A.a点是原的NaOH溶液,溶液中全部由水电离产生,因此水电离的,A错误;
B.b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,NaOH抑制水电离、促进水电离,二者抵消后水电离的为,但溶液整体显碱性,B错误;
C.c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应,反应得到的溶液为碳酸钠溶液,溶液中,只有部分水解生成,因此离子浓度为:,C错误;
D.d点溶液中,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得,由图可知d点,可得,D正确;
答案选D。
16. 常温下,有浓度均为的下列4种溶液:
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液
(1)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是_______(填序号)。
① ② ③ ④
(2)将等浓度、等体积的和溶液混合,溶液中各微粒浓度由大到小的顺序是_______(不考虑水分子)。
(3)若向等体积的①和③的溶液中分别滴加等浓度的盐酸至中性,则消耗盐酸的体积①_______③(填“>”“<”或“=”)
(4)的溶液中_______(填数值)。
(5)常温时,向溶液中通入少量,则发生反应的离子方程式为:_______。
(6)常温下,向的溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是_______。(填字母)
A. B. C.醋酸电离度 D. E.水电离出的
(7)结合所给的电离平衡常数解释,为什么溶液呈碱性:_______。
【答案】(1)①>②>④>③
(2)
(3)> (4)mol/L
(5)
(6)CE (7) 的水解常数,大于其电离常数 ,即的水解程度大于电离程度,溶液中,所以呈碱性
【解析】
【小问1详解】
根据电离平衡常数的大小,酸性强弱顺序为: ( ) > ( ) > ( ) > ( ),则酸性顺序: ,对应的阴离子结合质子能力顺序相反:(对应) >(对应) >(对应 ) >(对应 ),即①>②>④>③。
【小问2详解】
将等浓度、等体积的和溶液混合后溶质为等物质的量的和,的水解常数,的电离程度大于的水解程度,因此,溶液呈酸性,,由于电离大于水解,分子会电离出更多的,使得增大,减小,不发生水解,则溶液中各微粒浓度由大到小的顺序是:。
【小问3详解】
酸性远弱于醋酸,溶液的碱性比溶液强,若向等体积的溶液和溶液中分别滴加等浓度的盐酸至中性,中和溶液时需要HCl的物质的量更多,则消耗盐酸的体积①>③。
【小问4详解】
的溶液中,在溶液中,水电离出的氢离子和氢氧根浓度相等,得到质子守恒式为:, 。
【小问5详解】
根据强酸制弱酸原理。酸性顺序:,常温时,向溶液中通入少量,生成 和 ,离子方程式为:。
【小问6详解】
加水稀释,促进弱酸电离,但溶液体积增大对浓度的影响占主导,所以、、均减小
A.加水稀释,促进弱酸电离,但溶液体积增大对浓度的影响占主导,所以减小;
B.水的离子积常数 ,温度不变,不变;
C.加水稀释,促进弱酸醋酸的电离,醋酸电离度变大;
D.加水稀释,减小,根据水的离子积常数,温度不变不变,所以增大,因此减小;
E.酸溶液中,酸电离出的抑制水的电离。稀释时,酸电离出的减小,对水的抑制作用减弱,水的电离程度增大,故水电离出的变大。
故选CE。
【小问7详解】
的水解常数,大于其电离常数 ,即的水解程度大于电离程度,溶液中,所以呈碱性。
17. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体():
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
开始沉淀时()的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时()的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物,写出NaOH溶液除去铝单质的离子方程式___________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子有Fe2+和___________,检验Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液,写出Fe2+和铁氰化钾溶液反应的离子方程式___________。
(3)“转化”中可替代的物质是___________(填序号)
①O2 ②氯水 ③酸性溶液
若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即。“滤液③”中可能含有的杂质离子为___________。
(4)利用上述表格数据,计算的___________(写出计算结果)。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是___________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式___________。
【答案】(1)
(2) ①. Ni2+、Fe2+、Fe3+ ②.
(3) ①. ① ②. Fe3+
(4) ①. ②. 3.2~5.7
(5)
【解析】
【分析】由工艺流程分析可得,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并将Al及其氧化物溶解转化为,得到的滤液①含有,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质,加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②,Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体;
【小问1详解】
铝和强碱氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,;
【小问2详解】
加入稀硫酸酸浸,Ni、Fe及其氧化物溶解,所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+;亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀,反应为;
【小问3详解】
“转化”中H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,且不能引入杂质,可用O2或空气替代,故选①;若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”,使得铁元素沉淀不完全,会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+,在氧化使得滤液③中可能含有转化生成的Fe3+;
【小问4详解】
由上述表格可知,Ni2+完全沉淀时的pH=8.7,pOH=5.3,则;如果“转化”后的溶液中浓度为,为避免镍离子沉淀,pOH=8.3,pH=5.7,Fe3+完全沉淀的pH为3.2,因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2~5.7;
【小问5详解】
由题干信息,硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀,即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀,ClOˉ被还原为Clˉ,则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为。
18. 镍氢电池广泛用于油电混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。
I.某品牌镍氢电池的总反应为:,其中,为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极B是_______(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为_______。
(2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电,此时电极A附近的_______(忽略溶液体积变化,填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)已知:储氢能力,若该电池储氢合金的储氢能力为1120,则储氢合金中的氢完全反应,转移的电子数为_______。
II.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如图。转化过程中所用和溶液通过电解溶液获得,装置如图2。
(4)图2中,电解池的阳极为_______(填“C”或“D”),阳极的电极方程式为_______。
(5)生产的反应池为:_______(填“甲池”或“丙池”),离子交换膜A为_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(6)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体(标准状况下),理论上最多可回收得到(摩尔质量为)的质量为_______g。
【答案】(1) ①. 正极 ②.
(2)变大 (3)1mol
(4) ①. C ②.
(5) ①. 甲池 ②. 阴
(6)27.9
【解析】
【小问1详解】
①根据图1可知电子从电极A流出,经过负载流向电极B,电极A是负极,电极B是正极;
②正极发生还原反应,根据总反应方程式,正极上转化为。由于电解质溶液是(碱性环境),配平电荷和原子守恒后得到上述反应式为:。
【小问2详解】
充电是放电的逆过程,此时电池作为电解池。电极A原本是负极,充电时接电源负极作阴极,发生还原反应。阴极反应式为:,反应生成了氢氧根离子(),导致电极A附近的增大,因此pH变大。
【小问3详解】
题目给出储氢能力= ,标准状况下氢气密度,储氢合金中氢气的密度,合金体积,则储存的氢气质量,,氢气反应时,1个分子对应转移2个电子,所以转移电子。
【小问4详解】
观察图2,钠离子()从乙池穿过膜B进入丙池。在电解池中,阳离子移向阴极。因此,D是阴极,C是阳极。阳极(C电极)发生氧化反应,溶液中的水失电子生成氧气和氢离子,电极方程式为:。
【小问5详解】
阳极(C电极,在甲池)反应生成。为了生成硫酸,乙池中的硫酸根离子()需要通过离子交换膜A进入甲池,与结合形成。因为需要允许阴离子( )通过,所以离子交换膜A为阴离子交换膜。
【小问6详解】
阴极(D电极,在丙池)反应为:,收集到的气体是,体积为6.72 L(标准状况),,转移电子数,阳极反应:,生成 ,对应的物质的量,根据流程图,用于溶解含镍物质生成,然后与反应生成沉淀,则,。
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