精品解析：陕西省大荔县校级联考2025-2026学年高二上学期月考检测（三）化学试题

高二化学2025-2026学年第一学期测试(三) (本试卷共计9页，考试时间：10：45-12：00 考试总分：100分 ) (测试范围：鲁科版选修1-2第一章) 第一部分 选择(42分，每小题3分) 1. 下图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成Al2O 3和I2，通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。下列说法正确的是（ ） A. 正极反应为：3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3 B. 传感器总反应为：3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI C. 外电路转移0.01mol电子，消耗O2的体积为0.56L D. 给传感器充电时，Ag+向多孔石墨电极移动 2. 某大学科研团队，在光电催化体系中，利用双极膜处理烟气中的SO2，工作原理如图所示。O2在电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)。下列说法正确的是 A. 22.4LSO2发生反应，转移2mol电子 B. 阴极反应是O2+4e-+2HO=4OH- C. 该装置中总反应方程式：2SO2+O2+2H2O2H2SO4 D. 改装置只涉及电能和化学能之间的转化 3. 在恒容密闭容器中，加入和发生反应：，一定温度下，达到平衡时测得，下列说法不正确的是 A. 在该温度下，反应的平衡常数 B. 在平衡后的容器中，继续加入，重新达到平衡后，所得平衡常数增大 C. 和的转化率相等，均为 D. 平衡时为 4. 常温下，已知弱酸H3RO3溶液中含R物种的浓度之和为0.1mol·L-1，溶液中所有含R物种的lgc-pOH的关系如图所示，下列说法错误的是 已知，①pOH表示OH-浓度的负对数[]。 ②a、b、c三点的坐标，a(7.3，-1.3)、b(10.0，-3.6)、c(12.6，-1.3)。 A. 为二元弱酸 B. 曲线③表示随pOH的变化 C. pH=6.7的溶液中： D. 反应的平衡常数K=1×10-5.3 5. 如图所示，甲池的总反应式为，下列说法正确的是 A. 若将乙池电解液换成溶液，则可以实现在石墨棒上镀银 B. 甲池通入的电极反应式为 C. 反应一段时间后，向乙池中加入一定量固体，能使溶液恢复到原浓度 D. 甲池中消耗(标准状况下)，此时丙池中理论上产生固体 6. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A. 基态原子的价电子排布式 B. 的价电子轨道表示式为 C. 铅蓄电池的负极反应式： D. 是直线型分子，电子式为 7. 25℃，用浓度为的NaOH溶液滴定20.00mL浓度为的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力：HZ>HY>HX B. 将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，溶液中存在： C. 滴定至终点时，消耗的NaOH溶液体积相同 D. 根据滴定曲线，可知 8. 常温下，碳酸氢钠溶液中p(X)(X为H2CO3，，H+或)随变化曲线如下，其中p表示负对数运算，如表示，下列说法错误的是 A. 曲线③表示的变化曲线 B. 交点M处 C. 碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时，可能出现 D. 碳酸氢钠溶液中一定存在 9. T℃下，三种硫酸盐(M表示或或)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 在任何条件下都不可能转化为 B. X点和Z点分别是和的饱和溶液，对应的溶液中 C. T℃下，反应的平衡常数为 D. T℃时，用溶液滴定浓度均为和的混合溶液，先沉淀 10. 25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、、三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、]随pH变化的关系如图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。下列说法正确的是 A. 曲线①表示滴定溶液的pM变化关系 B. HX的电离常数 C. a点对应的pH=9 D. 不易溶于HX溶液中，而易溶于HX溶液中 11. 人体血液中存在、等缓冲对。常温下，水溶液中部分缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示或与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线I表示lg与溶液pH的变化关系 B. Ka1(H2CO3)＞Ka2(H3PO4) C. a→b的过程中，水的电离程度逐渐减小 D. 当pH增大时，lg-lg的值逐渐增大 12. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W元素基态原子的价电子排布为，X的基态原子s能级和p能级上的电子总数相等，Y是周期表中电负性最强的元素，Z与Y同主族。下列有关说法正确的是 A. 原子半径： B. 最简单氢化物的沸点： C. 键角： D. 四种元素中含有金属元素 13. 某离子结构如图所示，W、X、Y、Z是原子半径依次减小的同一短周期主族元素，其中Y元素在地壳中含量最高。下列说法错误的是 A. 所有原子均满足稳定结构 B. 分子极性： C. 该离子中X为杂化 D. 该离子中含有配位键 14. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 17.6g丙烷中含有的极性共价键的数目为 B. 1mol硝基与所含电子数均为 C. 28g的和混合气体中含有键的数目为 D. 12g金刚石晶体中含有C—C键的数目为 第二部分 非选择 15. I.完成下列各题： （1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种原理是： ① ② 又知：③ 请写出能表示甲醇蒸汽的摩尔燃烧焓的热化学方程式_____。 （2）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可通过反应制得，请写出该反应平衡常数的表达式_____。 II.使用高效催化剂可有效减少汽车尾气排放出的和含量，其反应原理为。 （3）已知上述反应中相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 632 1075 946 745 根据键能数据计算，每生成，该反应的_____。 （4）某科研团队探究在相同温度下，等质量的三种不同的催化剂对CO还原NO的催化效果。在固定体积的容器中，开始时加入、的条件下，测得结果如下图所示。 ①使用催化剂_____（填“甲”“乙”或“丙”）效果最好。 ②A、B两状态下，生成的速率大小关系是_____（填“>”“<”或“=”）。 ③反应达到如图平衡时，CO的转化率为_____，平衡常数_____。 ④下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是_____（填标号）。 a.、、、四种物质的浓度相等 b.容器中的质量分数不变 c. d.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 e.混合气体的密度不随时间的变化而变化 f.消耗的速率等于生成的速率 16. 高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为，含有少量铁和铝的氧化物)，硫铁矿(主要成分为)，钛白废酸(主要成分为)为原料制备的工艺流程如图： （1）“酸浸”时，为提高锰的浸出率，可采取的措施是___________，“酸浸”过程中钛白废酸不宜过量太多，原因是___________。 （2）在“酸浸”过程中，和颗粒组成两个原电池，如图所示，其中，原电池反应迅速，而原电池由于生成的硫覆盖在颗粒表面，溶解速率受阻变慢。 ①原电池中，为原电池的___________(填“正极”或“负极”)，每消耗，生成___________。 ②原电池负极上的电极反应式为___________。 （3）已知部分金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表： 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 1.9 3.2 3.4 4.7 8.1 10.1 7 9.5 ①要除去和，需要调节溶液的pH的范围为___________。 ②加入也可以将滤液中的转化为而除去，该反应的化学方程式为___________。 ③若石灰乳用量过大，则的产量会___________(填“增加”，“减少”或“无影响”)。 （4） “操作X”为蒸发浓缩，___________，过滤，洗涤，烘干。 （5）某工厂用10t软锰矿(含)制备，最终得到，则的产率为___________。 17. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表 金属离子 开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。 (2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。 (3)“母液①"中浓度为_______。 (4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 (5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。 (6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。 18. 锰酸锂()是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： （1）基态Mn原子的价层电子排布图为___________。 （2）“灼烧”时通入足量空气，目的是___________。 （3）“碱浸”的目的是___________。 （4）“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是___________，___________(填“能”或“不能”)用代替双氧水。 （5）“沉锰”过程中生成的离子方程式为___________{已知：的结构为}。 （6）热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学2025-2026学年第一学期测试(三) (本试卷共计9页，考试时间：10：45-12：00 考试总分：100分 ) (测试范围：鲁科版选修1-2第一章) 第一部分 选择(42分，每小题3分) 1. 下图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可以通过聚四氟乙烯膜与AlI3反应生成Al2O 3和I2，通过电池电位计的变化可以测得O2的含量。下列说法正确的是（ ） A. 正极反应为：3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3 B. 传感器总反应为：3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI C. 外电路转移0.01mol电子，消耗O2的体积为0.56L D. 给传感器充电时，Ag+向多孔石墨电极移动 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，传感器中发生4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2，原电池反应为2Ag+I2=2AgI，所以原电池的负极发生Ag-e－=Ag＋，正极发生I2+2Ag＋+2e－=2AgI，充电时，阳极与外加电源正极相接、阴极阴极与外加电源负极相接，反应式与正极、负极反应式正好相反 【详解】A．原电池正极电极反应为I2+2Ag＋+2e－=2AgI，故A错误； B．由题中信息可知，传感器中首先发生①4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2，然后发生原电池反应②2Ag+I2=2AgI，①+3②得到总反应为3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3+12AgI，故B正确； C．没有指明温度和压强，无法计算气体体积，故C错误； D．给传感器充电时，Ag＋向阴极移动，即向Ag电极移动，故D错误； 故选B。 2. 某大学科研团队，在光电催化体系中，利用双极膜处理烟气中的SO2，工作原理如图所示。O2在电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)。下列说法正确的是 A. 22.4LSO2发生反应，转移2mol电子 B. 阴极反应是O2+4e-+2HO=4OH- C. 该装置中总反应方程式：2SO2+O2+2H2O2H2SO4 D. 改装置只涉及电能和化学能之间的转化 【答案】C 【解析】 【分析】根据图示知，该装置为电解池，将电能转化为化学能，左侧电极为SO2转化为SO的过程，S元素化合价升高，失电子，做阳极，H2O电离出的OH-经过阴离子交换膜(膜b)进入阳极室，电解池右侧是阴极室，H2O电离出的H+经过阳离子交换膜(膜a)进入阴极室，氧气在阴极得电子被还原为羟基自由基。 【详解】A．SO2不一定是标准状况下，无法计算物质的量，故A错误； B．阴极反应是O2+2e-+2H+=2HO·，故B错误； C．根据图示和分析可知，总反应为2SO2+O2+2H2O2H2SO4，故C正确； D．该装置涉及电能、光能和化学能、热能之间的转化，故D错误； 故选C。 3. 在恒容密闭容器中，加入和发生反应：，一定温度下，达到平衡时测得，下列说法不正确的是 A. 在该温度下，反应的平衡常数 B. 在平衡后的容器中，继续加入，重新达到平衡后，所得平衡常数增大 C. 和的转化率相等，均为 D. 平衡时为 【答案】B 【解析】 【详解】A．平衡时各物质的浓度均为mol/L，代入平衡常数公式计算得K=1，A正确； B．平衡常数仅与温度有关，温度不变则K不变，加入CO不会改变K，B错误； C．CO和H2O的初始量均为1 mol，均消耗0.5 mol，转化率均为50%，C正确； D．H2O初始为1 mol，消耗0.5 mol，平衡时剩余0.5 mol，D正确； 答案选B。 4. 常温下，已知弱酸H3RO3溶液中含R物种的浓度之和为0.1mol·L-1，溶液中所有含R物种的lgc-pOH的关系如图所示，下列说法错误的是 已知，①pOH表示OH-浓度的负对数[]。 ②a、b、c三点的坐标，a(7.3，-1.3)、b(10.0，-3.6)、c(12.6，-1.3)。 A. 为二元弱酸 B. 曲线③表示随pOH的变化 C. pH=6.7的溶液中： D. 反应的平衡常数K=1×10-5.3 【答案】D 【解析】 【详解】A．图象中含R物质只有3种，说明为二元弱酸，A正确； B．随着c(OH-)逐渐增大，pOH减小，根据、，知逐渐减小，先增大后减小，逐渐增大，，则逐渐增大，先减小后增大，逐渐减小，故曲线③表示即，曲线②表示，曲线①表示，B正确； C．即，由图可知，此时，，即，而，故，C正确； D．根据a点知，时，，c(OH-)=10-7.3mol/L，c(H+)=10-6.7mol/L，则H3RO3的，根据c点知，，，c(OH-)=10-12.6mol/L，c(H+)=10-1.4mol/L，则H3RO3的，由减去，可得，则平衡常数，D错误； 故答案选D。 5. 如图所示，甲池的总反应式为，下列说法正确的是 A. 若将乙池电解液换成溶液，则可以实现在石墨棒上镀银 B. 甲池通入的电极反应式为 C. 反应一段时间后，向乙池中加入一定量固体，能使溶液恢复到原浓度 D. 甲池中消耗(标准状况下)，此时丙池中理论上产生固体 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的电极为燃料电池负极，碱性条件下甲醇失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入氧气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子；乙池为电解池，石墨电极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，银电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜；丙池为电解池，左侧铂电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，右侧铂电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，放电生成的氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀。 【详解】A．由分析可知，乙池中石墨电极为阳极，银电极为阴极，所以将硫酸铜溶液换成硝酸银溶液时，银离子会在阴极得到电子发生还原反应生成银，不能实现在石墨棒上镀银，故A错误； B．由分析可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的电极为燃料电池负极，碱性条件下甲醇失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故B错误； C．由分析可知，乙池为电解硫酸铜溶液的电解池，硫酸铜溶液电解生成硫酸、铜和氧气，所以反应一段时间后，加入氧化铜或碳酸铜能使硫酸铜溶液恢复到原浓度，故C错误； D．由分析可知，甲池为燃料电池，通入氧气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，丙池为电解池，右侧铂电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，放电生成的氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，则由得失电子数目守恒可知，标准状况下消耗224mL氧气时，生成氢氧化镁的质量为×2×58g/mol=1.16g，故D正确； 故选D。 6. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A. 基态原子的价电子排布式 B. 的价电子轨道表示式为 C. 铅蓄电池的负极反应式： D. 是直线型分子，电子式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cr为24号元素，基态原子价电子排布遵循半满稳定规则，3d轨道半满（5个电子）、4s轨道半满（1个电子），价电子排布式为3d54s1，A正确； B．Br−核外电子排布为[Ar]3d104s24p6，价电子为4s24p6，4p轨道应全充满（每个轨道2个电子），而题目中4p轨道第三个轨道仅有1个电子，不符合Br−的价电子排布，B错误； C．铅蓄电池中，负极Pb失电子后与电解质溶液中的硫酸根结合生成PbSO4沉淀，C错误； D．CO2电子式中C与O之间为双键，而题目中电子式未体现双键，为单键，D错误； 答案选A。 7. 25℃，用浓度为的NaOH溶液滴定20.00mL浓度为的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力：HZ>HY>HX B. 将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，溶液中存在： C. 滴定至终点时，消耗的NaOH溶液体积相同 D. 根据滴定曲线，可知 【答案】B 【解析】 【详解】A．V(NaOH)=0时，0.1000mol•L-1的三种酸HX、HY、HZ的pH依次减小，c(H+)由小到大顺序为：HX＜HY＜HZ，相同浓度的这三种溶液，导电能力大小顺序是HZ＞HY＞HX，故A正确； B．酸性：HY＞HX，将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY已经完全反应，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaX、NaY，水解程度：X-＞Y-，则溶液中c(X-)＜c(Y-)，故B错误； C．三种酸都是一元酸且物质的量浓度、溶液体积都相等，滴定终点时消耗的n(NaOH)相等，c(NaOH)相等，则V(NaOH)相等，故C正确； D．当NaOH溶液滴到10mL时，溶质等物质的量浓度的NaY、HY，溶液中c(HY)≈c(Y-)，HA的电离平衡常数Ka(HY)=×c(H+)≈c(H+)=10-pH=10-5mol/L，故D正确； 故选：B。 8. 常温下，碳酸氢钠溶液中p(X)(X为H2CO3，，H+或)随变化曲线如下，其中p表示负对数运算，如表示，下列说法错误的是 A. 曲线③表示的变化曲线 B. 交点M处 C. 碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时，可能出现 D. 碳酸氢钠溶液中一定存在 【答案】C 【解析】 【分析】碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度，溶液呈碱性，溶液中碳酸的浓度大于碳酸根离子，碳酸氢钠溶液的浓度越大，溶液中氢氧根离子浓度和碳酸浓度越大，温度不变，pH+pOH=7，则曲线①、②、③、④分别表示p(H+)、p()、p(H2CO3)、p()的变化曲线。 【详解】A．由分析可知，曲线③表示的变化曲线，A正确； B．由分析可知，曲线②、④分别表示p()、p()的变化曲线，由图可知，交点M处，溶液中碳酸根离子浓度与氢氧根离子浓相等，由质子守恒关系可知，溶液中，B正确； C．由图可知，碳酸氢钠溶液物质的量浓度较大时，，C错误； D．碳酸溶液的一级电离常数远远大于二级电离常数由分析可知，碳酸氢钠溶液中，，D正确； 故选C。 9. T℃下，三种硫酸盐(M表示或或)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 在任何条件下都不可能转化为 B. X点和Z点分别是和的饱和溶液，对应的溶液中 C. T℃下，反应的平衡常数为 D. T℃时，用溶液滴定浓度均为和的混合溶液，先沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】已知，，结合C、B、A点数据，则Ksp(BaSO4)= c(Ba2+)c(SO)=10-10，Ksp(PbSO4)= c(Pb2+)·c(SO)=10-7.6，Ksp(SrSO4)= c(Sr2+)·c(SO)=10-6.4。 【详解】A．因SrSO4、PbSO4、BaSO4为同类型沉淀，再结合题图可知，Ksp(BaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(SrSO4)。在Pb2+浓度很大的环境下BaSO4可以转化成PbSO4，A错误； B．由题图可看出，X、Z点对应的溶液中c(M2+)与c(SO)不相等，B错误； C．反应的平衡常数K=，由题图中有关数据可知，Ksp(PbSO4)=c(Pb2+)·c(SO)=10-7.6，Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=10-10，所以K===102.4，C错误； D．上述分析可知，BaSO4的溶度积小于SrSO4，所以Ba2+先沉淀，D正确； 故选D。 10. 25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、、三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、]随pH变化的关系如图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。下列说法正确的是 A. 曲线①表示滴定溶液的pM变化关系 B. HX的电离常数 C. a点对应的pH=9 D. 不易溶于HX溶液中，而易溶于HX溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】由题可知，，加碱后溶液中先沉淀，后沉淀，又因为和的组成相似，二者的随的变化关系曲线应是平行线，故曲线①代表滴定溶液的变化关系，曲线②代表滴定溶液的变化关系，曲线③代表滴定溶液的变化关系。 【详解】A．时，，， ，同理， 时，，此时的电离平衡常数曲线①代表滴定溶液的变化关系，A项错误； B．的电离常数，B项错误； C．点时，曲线②中与曲线③中相等，则，所以溶液的，C项错误； D．代表或固体溶于溶液的离子方程式为(1)，该反应的平衡常数，将和分别代入上述表达式，可得出溶于溶液时反应的平衡常数溶于溶液时反应的平衡常数，所以难溶于溶液，易溶于溶液中，D项正确； 故答案选D。 11. 人体血液中存在、等缓冲对。常温下，水溶液中部分缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示或与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线I表示lg与溶液pH的变化关系 B. Ka1(H2CO3)＞Ka2(H3PO4) C. a→b的过程中，水的电离程度逐渐减小 D. 当pH增大时，lg-lg的值逐渐增大 【答案】D 【解析】 【分析】由电离平衡H2CO3⇌+H+、⇌+H+可知，随pH增大，溶液中c(OH-)增大，使电离平衡向右移动，减小，增大，所以曲线I表示与pH的变化关系，曲线II表示与pH的变化关系，以此分析解答。 【详解】A．由分析可知，曲线I表示lg与pH的变化关系，故A正确； B．由图可知，当pH=6.4时，lg=0，则=1，Ka1(H2CO3)=×c(H+)= c(H+)=10-6.4；当pH=7.2时，lg=0，则=1，Ka2(H3PO4)=×c(H+)= c(H+)=10-7.2，所以Ka1(H2CO3)＞Ka2(H3PO4)，故B正确； C．a、b均是碱性环境，溶液以的水解为主：+H2O⇌ +OH-，a→b的过程中，碱性减弱，说明的水解程度减弱，则对水的电离的促进程度减小，即水的电离程度逐渐减小，故C正确； D．由图可知，当pH增大时，lg减小，lg增大，则lg−lg的值逐渐减小，故D错误； 故选D。 12. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W元素基态原子的价电子排布为，X的基态原子s能级和p能级上的电子总数相等，Y是周期表中电负性最强的元素，Z与Y同主族。下列有关说法正确的是 A. 原子半径： B. 最简单氢化物的沸点： C. 键角： D. 四种元素中含有金属元素 【答案】C 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W元素原子的价层电子排布为，则W为C；Y是周期表中电负性最强的元素，Z与Y同主族，则Y为F、Z为Cl；X的基态原子s能级和p能级上的电子总数相等且原子序数比Y(F)小，则核外电子排布式为1s22s22p4，是O，据此分析； 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，原子半径：，A错误； B．水较HF能形成更多的氢键，沸点水最大，HCl不能形成氢键，沸点最低，最简单氢化物的沸点：，B错误； C．CO2中心原子价层电子对数，键角180°，CCl4中心原子价层电子对数，为正四面体结构，键角109°28′，键角：，C正确； D．C、O、F、Cl均为非金属元素，D错误； 故选C。 13. 某离子结构如图所示，W、X、Y、Z是原子半径依次减小的同一短周期主族元素，其中Y元素在地壳中含量最高。下列说法错误的是 A. 所有原子均满足稳定结构 B. 分子极性： C. 该离子中X为杂化 D. 该离子中含有配位键 【答案】B 【解析】 【分析】Y在地壳中含量最高，即Y为O，Z形成一个共价键，且Z的半径小于O，Z可能为H，也可能为F，因为属于同一短周期元素，因此Z为F，X和W均形成四个共价键，原子半径W＞X，则X为C，W为B，据此分析。 【详解】A．W为B，形成4个共价键，其中一个是配位键，达到8e-结构，X为C，形成4个共价键，达到8e-结构，Z为F，形成1个共价键，达到8e-结构，Y为O，形成2个共价键，达到8e-结构，故A正确； B．WZ3的化学式为BF3，中心原子价层电子对数为=3，空间构型为平面正三角形，属于非极性分子，YZ2的化学式为OF2，中心原子价层电子对数为=4，空间构型为V形，属于极性分子，因此分子极性：WZ3＜YZ2，故B错误； C．X为C，C原子形成了3个键，且不含孤电子对，为杂化，故C正确； D．W为B，形成4个共价键，其中一个是B原子提供空轨道O原子提供孤电子对形成的配位键，故D正确； 答案为B。 14. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 17.6g丙烷中含有的极性共价键的数目为 B. 1mol硝基与所含电子数均为 C. 28g的和混合气体中含有键的数目为 D. 12g金刚石晶体中含有C—C键的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．丙烷（C3H8）的摩尔质量为44g/mol，17.6g对应0.4mol，每个丙烷分子含8个C-H极性键，总极性键数目为0.4×8NA=3.2NA，而非4.8NA，A错误； B．1mol硝基（-NO2）含23个电子（7+2×8=23），46g NO2的物质的量为1mol、每个分子也含23个电子，则总电子数均为23NA，B正确； C．28g混合气体为1mol，C2H4含1个π键，N2含2个π键，混合后π键数目介于1NA到2NA之间，无法确定一定是2NA，C错误； D．金刚石中每个C原子形成4个C-C键，但每个键被2个原子共享，12g（1mol）C原子对应2mol C-C键，即2NA，而非4NA，D错误； 故选B。 第二部分 非选择 15. I.完成下列各题： （1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种原理是： ① ② 又知：③ 请写出能表示甲醇蒸汽的摩尔燃烧焓的热化学方程式_____。 （2）二甲醚是一种重要的清洁燃料，可通过反应制得，请写出该反应平衡常数的表达式_____。 II.使用高效催化剂可有效减少汽车尾气排放出的和含量，其反应原理为。 （3）已知上述反应中相关化学键的键能数据如下： 化学键 键能 632 1075 946 745 根据键能数据计算，每生成，该反应的_____。 （4）某科研团队探究在相同温度下，等质量的三种不同的催化剂对CO还原NO的催化效果。在固定体积的容器中，开始时加入、的条件下，测得结果如下图所示。 ①使用催化剂_____（填“甲”“乙”或“丙”）效果最好。 ②A、B两状态下，生成的速率大小关系是_____（填“>”“<”或“=”）。 ③反应达到如图平衡时，CO的转化率为_____，平衡常数_____。 ④下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是_____（填标号）。 a.、、、四种物质的浓度相等 b.容器中的质量分数不变 c. d.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 e.混合气体的密度不随时间的变化而变化 f.消耗的速率等于生成的速率 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. 甲 ②. ＞ ③. ④. 160 ⑤. bd 【解析】 【小问1详解】 利用盖斯定律进行计算，已知①CH3OH(g)＋H2O(g)=O2(g)＋3H2(g)  ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1②CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)  ΔH＝－192.9 kJ·mol－1，又知③H2O(g)=H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，依据盖斯定律计算②×3-①×2+③×2得到CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－764.7 kJ·mol－1； 【小问2详解】 可逆反应的平衡常数 【小问3详解】 该反应=反应物的键能之和-生成物的键能之和，因此，因此每生成2molCO2，整体放出512kJ热量，； 【小问4详解】 ①相同时间内，在使用催化剂甲时生成的物质的量最多，说明反应速率最快，催化效果最好； ②氮气为产物，单位时间生成的浓度越大，速率越大，二氧化碳也是产物，因此不难得出A点单位时间生成二氧化碳浓度大于B点单位时间生成二氧化碳浓度，所以生成的速率：； ③20s时，化学反应达到平衡，生成氮气浓度为0.4mol/L，根据物质的量浓度之比等于化学计量数之比，则CO改变的浓度为0.8mol/L，物质的量为1.6mol，转化率为；平衡时各物质浓度：c(CO)=0.2 mol/L，c(NO)=0.2 mol/L ，c(CO2)=0.8 mol/L，c(N2)=0.4mol/L，平衡常数 ④a．四种物质的浓度相等，不一定平衡，故a错误； b．容器中N2的质量分数保持不变，说明各物质的质量不再发生改变，则反应达到平衡状态，故b正确； c． 时，正逆反应速率之比不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态，故c错误； d．混合气体的总物质的量随反应进行是变量，不再随时间变化则已平衡，故d正确； e．混合气体密度＝，反应中质量和体积均不变，密度始终不变，不能说明平衡，故e错误； ｆ．消耗的速率等于生成的速率均为正反应方向，速率相等不能说明平衡，故ｆ错误； 故选bd。 16. 高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为，含有少量铁和铝的氧化物)，硫铁矿(主要成分为)，钛白废酸(主要成分为)为原料制备的工艺流程如图： （1）“酸浸”时，为提高锰的浸出率，可采取的措施是___________，“酸浸”过程中钛白废酸不宜过量太多，原因是___________。 （2）在“酸浸”过程中，和颗粒组成两个原电池，如图所示，其中，原电池反应迅速，而原电池由于生成的硫覆盖在颗粒表面，溶解速率受阻变慢。 ①原电池中，为原电池的___________(填“正极”或“负极”)，每消耗，生成___________。 ②原电池负极上的电极反应式为___________。 （3）已知部分金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表： 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 1.9 3.2 3.4 4.7 8.1 10.1 7 9.5 ①要除去和，需要调节溶液的pH的范围为___________。 ②加入也可以将滤液中的转化为而除去，该反应的化学方程式为___________。 ③若石灰乳用量过大，则的产量会___________(填“增加”，“减少”或“无影响”)。 （4） “操作X”为蒸发浓缩，___________，过滤，洗涤，烘干。 （5）某工厂用10t软锰矿(含)制备，最终得到，则的产率为___________。 【答案】（1） ①. 将硫铁矿和软锰矿粉碎 ②. 避免后续反应中消耗更多的石灰乳 （2） ①. 正极 ②. 2 ③. FeS2-2e-=Fe2++2S （3） ①. [4.7，8.1) ②. Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3+3CaSO4+3CO2↑ ③. 减少 （4）冷却结晶 （5）80% 【解析】 【分析】由题给流程可知，软锰矿、硫铁矿和钛白废酸混合时，二氧化锰在酸性条件下与二硫化铁反应生成锰离子、铁离子、硫和水，铁的氧化物和铝的氧化物溶于酸生成铁离子、亚铁离子和铝离子，过滤得到含有硫的滤渣和含有锰离子、铁离子、亚铁离子和铝离子的滤液；向滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，加入石灰乳调节溶液pH使铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙的滤渣和含有锰离子的滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到一水硫酸锰晶体； 【小问1详解】 酸浸时，将硫铁矿和软锰矿粉碎，可以增大软锰矿、硫铁矿和钛白废酸的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分，提高浸出率；若钛白废酸过量时，溶液中H+的量过多，会使调节溶液pH时消耗石灰乳的量增多，造成不必要的浪费； 【小问2详解】 ①由图可知，二氧化锰原电池中，锰元素的化合价降低被还原，二氧化锰为原电池的正极，酸性条件下二氧化锰得到电子发生还原反应生成锰离子和水，亚铁离子在正极失去电子发生氧化反应生成铁离子，由得失电子数目守恒可知，当电路中转移2mole－时，生成2mol铁离子； ②二硫化铁原电池中，二硫化铁做原电池的负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子和硫，电极反应式为FeS2-2e-=Fe2++2S； 【小问3详解】 ①由表中数据可知，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，Al3+完全沉淀时的pH为4.7，Mn2+开始沉淀时的pH为8.1，在除去Fe3+和Al3+而不影响Mn2+的情况下，pH应控制在[4.7，8.1)范围内； ②铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性，加入的碳酸钙能与水解生成的氢离子反应，溶液中氢离子浓度减小，水解平衡向正反应方向移动，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，同时钙离子和溶液中的硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3＝2Fe(OH)3+3CaSO4+3CO2↑； ③石灰乳用量过大，会导致Mn2+与其反应生成Mn(OH)2，而使Mn2+的量减少，所以MnSO4·H2O产量减少； 【小问4详解】 由分析可知，硫酸锰溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到一水硫酸锰晶体 【小问5详解】 设一水硫酸锰的理论产量为xt，由锰原子个数守恒可得： ，解得x=16.9，则一水硫酸锰的产率为×100%=80%。 17. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表 金属离子 开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： (1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。 (2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。 (3)“母液①"中浓度为_______。 (4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 (5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。 (6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 硫酸 ⑤. ⑥. ⑦. ⑧. 【解析】 【分析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混合后焙烧时，二氧化钛和二氧化硅不反应，氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐，尾气为氨气；将焙烧后物质加入热水水浸，二氧化钛、二氧化硅不溶于水，微溶的硫酸钙部分溶于水，硫酸铁、硫酸镁和硫酸铝铵溶于水，过滤得到含有二氧化钛、二氧化硅、硫酸钙的水浸渣和含有硫酸铁、硫酸镁、硫酸铝铵和硫酸钙的滤液；向pH约为2.0的滤液中加入氨水至11.6，溶液中铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸钙的母液①和氢氧化物沉淀；向水浸渣中加入浓硫酸加热到160℃酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，二氧化钛与稀硫酸反应得到TiOSO4，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO4溶液；将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液②和TiO2·x H2O。 【详解】(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑，故答案为：Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑； (2)由题给开始沉淀和完全沉淀的pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为11.6时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：Fe3+、Al3+、Mg2+； (3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH为11.1可知，氢氧化镁的溶度积为1×10—5×(1×10—2.9)2=1×10—10.8，当溶液pH为11.6时，溶液中镁离子的浓度为=1×10—6mol/L，故答案为：1×10—6； (4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少TiOSO4溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160℃酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故答案为：硫酸；SiO2、CaSO4； (5)酸溶后将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2++（x+1）H2OTiO2·xH2O+2H+，故答案为：TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O+2H+； (6)由分析可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用，故答案为：(NH4)2SO4。 18. 锰酸锂()是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： （1）基态Mn原子的价层电子排布图为___________。 （2）“灼烧”时通入足量空气，目的是___________。 （3）“碱浸”的目的是___________。 （4）“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是___________，___________(填“能”或“不能”)用代替双氧水。 （5）“沉锰”过程中生成的离子方程式为___________{已知：的结构为}。 （6）热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为___________。 【答案】（1） （2）使C尽可能转化为CO2      （3）除去铝元素 （4） ①. 环保，不引入新的杂质 ②. 能 （5）+Mn2++4OH-=2+MnO2↓+2H2O； （6）CoO 【解析】 【分析】废旧电池正极材料经过灼烧去除杂质炭黑和有机物，再加入氢氧化钠溶液除铝，滤渣为，根据小题(4)中问题可知，过氧化氢为还原剂，再根据下一步沉钴推测，过氧化氢将+3价的钴还原为+2价的钴，加入K2S2O8溶液，沉锰得到二氧化锰，再向滤液中加入碳酸钠和氢氧化钠沉镍，最后沉锂得到碳酸锂，碳酸锂再与二氧化锰反应得到锰酸锂，由此作答。 【小问1详解】 Mn是25号元素，其价电子排布式为3d54s2，因此其价电子排布图为：； 【小问2详解】 灼烧时是为了除去废旧电池正极材料中的炭黑和有机物，通入足量的空气是为让碳完全燃烧转化为二氧化碳； 【小问3详解】 Al能和NaOH溶液反应，碱浸的目的是除去Al； 【小问4详解】 用双氧水作还原剂不会产生有毒有害物质，且不会引入杂质；Na2SO3可以为还原剂，并且其氧化产物为硫酸钠，没有引入新的杂质，所以可以作为还原剂代替双氧水； 【小问5详解】 由结构可知，含有过氧键，所以具有强氧化性，将锰离子氧化为二氧化锰，溶液为碱性，其离子方程式为：+Mn2++4OH-=2+MnO2↓+2H2O； 【小问6详解】 的摩尔质量为183g/mol，则18.3g的物质的量为0.1mol，到a点，固体质量为14.7g，减少了3.6g，说明失去了2分子水，此时化学式为，到c点固体质量为7.5g，根据Co元素守恒，此时钴的质量为5.9g，剩下1.6g推测为氧元素，所以c点的化学式为CoO。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $