精品解析：黑龙江省哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题

哈尔滨市第九中学校2024—2025学年度上学期 期末学业阶段性评价考试高二学年化学学科试卷 (考试时间：75分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Si—28 Cl—35.5 第Ⅰ卷(共45分) 一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意) 1. 向纯水中加入下列物质，对水的电离平衡无影响的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．中的为弱酸的酸式酸根，可发生电离或水解，对水的电离平衡有影响，A不符合题意； B．中的为弱碱阳离子，可发生水解结合水电离出的，促进水的电离，对水的电离平衡有影响，B不符合题意； C．为强酸强碱盐，和均不发生水解，也不电离出或，对水的电离平衡无影响，C符合题意； D．中的为弱酸根、为弱碱阳离子，二者均发生水解，促进水的电离，对水的电离平衡有影响，D不符合题意； 故选C。 2. 下列过程，减小其化学反应速率对人类有益的是 A. 金属的腐蚀 B. 汽车尾气治理 C. 工业合成氨 D. 废旧塑料光催化降解 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属腐蚀会造成金属材料损耗、设备损坏等危害，减小该反应速率可降低相关损失，对人类有益，A符合题意； B．汽车尾气治理的目的是快速将尾气中有害的、等转化为无害物质，减小反应速率不利于有害污染物的处理，B不符合题意； C．工业合成氨是制备氮肥等化工原料的重要反应，减小反应速率会降低生产效率，不利于工业生产，C不符合题意； D．废旧塑料光催化降解可减少白色污染，减小反应速率会延长塑料在环境中的留存时间，加剧污染，D不符合题意； 故选A。 3. 工业合成甲醇：，有利于提高平衡时转化率的措施是 A. 加催化剂 B. 恒容下充入N2 C. 恒压下充入N2 D. 提高H2和的初始投料比 【答案】D 【解析】 【详解】A．催化剂仅改变反应速率，不使平衡发生移动，平衡转化率不变，A错误； B．恒容下充入，反应体系中各反应物和生成物的浓度均不发生变化，平衡不移动，平衡转化率不变，B错误； C．恒压下充入，容器体积增大，相当于对反应体系减压，该反应正反应为气体总物质的量减小的反应，减压使平衡逆向移动，平衡转化率降低，C错误； D．提高和的初始投料比，相当于增大的浓度，平衡正向移动，平衡转化率升高，D正确； 故选D。 4. 下列说法正确的是 A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质的强 B. pH=6的纯水呈酸性 C. 将溶液稀释10倍，溶液中变为原来的1/10 D. 向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，AgCl的溶解度减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液导电能力由溶液中自由移动离子的浓度、离子所带电荷数共同决定，浓度极低的强电解质溶液的导电能力可能弱于浓度较高的弱电解质溶液，A错误； B．纯水始终满足，无论pH数值是多少均呈中性，pH=6的纯水是温度高于常温时的状态，仍为中性，B错误； C．溶液中存在的水解平衡，稀释10倍时水解平衡正向移动，会电离出额外的，因此大于原来的1/10，C错误； D．饱和溶液中存在溶解平衡：，加入少量稀盐酸后增大，平衡逆向移动，的溶解度减小，D正确； 答案选D。 5. 下列应用与盐类水解无关的是 A. 热碱去油污 B. 明矾、铁盐可用作净水剂 C. 用溶液处理锅炉水垢中的 D. 草木灰与铵态氮肥不共同施用 【答案】C 【解析】 【详解】A．热碱为溶液，水解使溶液呈碱性，加热可促进水解，碱性增强能促进油污水解，与盐类水解有关，A不符合题意； B．明矾中的、铁盐中的水解分别生成、胶体，可吸附水中悬浮杂质实现净水，与盐类水解有关，B不符合题意； C．用溶液处理水垢，是利用溶解度小于，实现沉淀的转化，属于沉淀溶解平衡的应用，与盐类水解无关，C符合题意； D．草木灰主要成分为，水解使溶液呈碱性，铵态氮肥中的在碱性条件下会转化为挥发，降低肥效，与盐类水解有关，D不符合题意； 故选C。 6. 常温下，稀释的溶液，图中的横坐标表示加水的量，则纵坐标可以表示的是 A. 的水解平衡常数 B. 溶液的 C. 溶液中 D. 溶液中 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度一定时，水解的平衡常数为定值，A不符合图像； B．溶液电离大于水解，溶液显酸性，加水稀释，根据勒夏特列原理，虽然电离程度增大，但氢离子浓度减小，pH增大，B符合图像； C．随着水的加入，电离程度增大，溶液中亚硫酸根数目减少，C不符合图像； D．随着水的加入，体积增大，c(Na+)减小，D不符合图像； 答案选B。 7. 下列离子方程式书写正确的是 A. 冶炼金属Al： B. 溶液呈碱性的原因： C. 向AgCl沉淀中滴加0.1 mol/L KI溶液： D. 中滴加稀硫酸： 【答案】C 【解析】 【详解】A．冶炼金属Al采用电解熔融的方法，是共价化合物，熔融状态不导电，无法通过电解制Al，反应原理错误，A错误； B．为多元弱酸根，水解分步进行，以第一步水解为主：，不能一步水解生成，B错误； C．溶解度小于，可发生沉淀转化，该离子方程式书写符合反应事实和规则，C正确； D．与稀硫酸反应的离子方程式为，反应物不应含有，产物也不符合反应事实，D错误； 故选C。 8. 下列实验操作规范的是 A．测NaClO溶液的pH B．调控滴定速度 C．蒸干制备无水 D．测定化学反应速率 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaClO溶液具有强氧化性和漂白性，会破坏pH试纸的显色，不能用pH试纸准确测定其pH，A错误； B．图中用左手控制酸式滴定管旋塞，能够调节滴定剂的滴加速度，操作规范，B正确； C．加热蒸发氯化镁溶液会促进镁离子水解，生成的氯化氢挥发又推动水解，直接蒸干不能得到无水氯化镁，C错误； D．长颈漏斗下端未插入反应液液面以下，不能形成液封，生成的氢气会从漏斗口逸出，使注射器测得的气体体积偏小，不能准确测定反应速率，D错误； 故选B。 9. 下列有关“电镀铜”和“电解法精炼铜”的叙述正确的是 A. 电解液都含，且其浓度都保持不变 B. 与电源正极相连的都是纯铜 C. 阴极增加的质量与阳极减少的质量都相等 D. 通过阴、阳两极电子的物质的量都相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．电镀铜时电解液中浓度保持不变；但电解精炼铜时，阳极粗铜中比铜活泼的金属杂质优先失电子，阴极只有得电子，电解液中浓度会降低，A错误； B．与电源正极相连的是阳极，电镀铜时阳极为纯铜，电解法精炼铜时阳极为粗铜，B错误； C．电镀铜时阳极溶解的铜与阴极析出的铜物质的量相等，阴极增加质量与阳极减少质量相等；但电解精炼铜时，阳极有活泼金属杂质溶解，相同电子转移量下阳极减少质量与阴极增加质量不相等，C错误； D．电解过程中电路电子守恒，通过阴、阳两极的电子的物质的量一定相等，D正确； 故选D。 10. 下列有关实验操作说法错误的是 A. 用0.01 mol/L硫酸洗涤BaSO4比用蒸馏水洗涤损失少 B. 除去MgCl2酸性溶液中的，可在加热搅拌下加入MgCO3 C. 实验室配制Na2S溶液，常常通入H2S来抑制水解 D. 酸碱中和滴定时，要用所盛装溶液润洗滴定管2～3次 【答案】C 【解析】 【详解】A．存在溶解平衡，硫酸中含大量，通过同离子效应可抑制溶解，洗涤损失比蒸馏水更少，A正确； B．存在水解平衡，加入可与反应，升高溶液pH，促进水解生成沉淀除去，且不引入新杂质，B正确； C．溶液中水解显碱性，应加抑制水解；通入会与反应生成，消耗且引入杂质，无法抑制水解，C错误； D．酸碱中和滴定时，若不润洗滴定管，管壁残留的水会稀释所盛装的溶液，导致实验误差，故需润洗2～3次，D正确； 故选C。 11. 下列有关金属的腐蚀与防护说法错误的是 ① ② ③ ④ A. 图①应从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再加2滴溶液检验Fe是否被腐蚀 B. 图②右侧小试管内红色液面高于导管内液面，则生铁片发生吸氧腐蚀 C. 图③通电后，钢闸门表面的腐蚀电流接近于零 D. 图④开关由N改置于M时，Fe的腐蚀速率更快 【答案】B 【解析】 【详解】A．图①中比活泼，形成原电池时作正极被保护，若被腐蚀则会在电极区域产生，用检验的操作合理，A正确； B．右侧小试管内红色液面高于导管内液面，说明左侧装置内气体压强增大，反应生成了气体，生铁片发生析氢腐蚀，而非吸氧腐蚀，B错误； C．图③为外加电流法，钢闸门作阴极被强制保护，表面腐蚀电流接近于零，C正确； D．开关置于N时，形成Fe-Sn原电池，Fe比Sn活泼，Fe作负极发生腐蚀；开关改置于M时，形成Fe-Cu原电池，Fe比Cu活泼性更强，Fe依然作负极，且Fe与Cu的金属活动性差异远大于Fe与Sn的差异，原电池反应速率更快，D正确； 故答案选B。 12. CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示，下列相关说法不正确的是 A. 向电极B移动 B. 阴极上的反应式为 C. 该装置两极气体不可混合，防止烃类与CO2发生爆炸 D. 相同条件下若乙烯和乙烷的体积比为1∶3，则消耗的CH4和CO2体积比为8∶5 【答案】C 【解析】 【分析】利用电化学装置将CH4和CO2耦合转化生成乙烯、乙烷、水和一氧化碳，由原理图可知，A电极上CO2→CO、C元素化合价降低、发生还原反应，则A电极为阴极，电解质传导O2-；B电极为阳极。阴极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，阳极B上生成一定量的乙烯和乙烷混合气体，以此来解析。 【详解】A．电解池中阴离子向阳极移动，电极B接电源正极为阳极，向电极B移动，A正确； B．电极A为阴极，得电子生成，C元素化合价从+4降低为+2，得2个电子，反应式为，B正确； C．不支持燃烧，烃类与混合不会发生爆炸，C错误； D．设生成为1 mol、为3 mol，根据碳原子守恒可知，消耗总物质的量为，阳极总失电子数为，阴极每消耗1 mol 得2 mol电子，故消耗为，相同条件下气体体积比等于物质的量之比为，D正确； 故选C。 13. 室温下，已知。下列说法正确的是 A. 相同pH的与溶液导电能力相同 B. 与溶液混合后呈酸性，则： C. 溶液和0.2 mol/L氨水溶液等体积混合后，则满足： D. 用盐酸滴定未知浓度的氨水，应选用酚酞作指示剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．相同pH的（弱酸，部分电离）与（强电解质，完全电离，水解显酸性）溶液，相同pH时溶液总离子浓度远大于醋酸溶液，导电能力与离子浓度正相关，二者导电能力不同，A错误； B．混合溶液电荷守恒为，溶液呈酸性则，推导可得，B正确； C．等体积混合后，醋酸分子和醋酸根离子总浓度为，铵根离子和一水合氨分子总浓度为，物料守恒应为，C错误； D．盐酸滴定氨水终点产物为，溶液呈酸性，酚酞变色范围为碱性（8.2~10），应选用甲基橙作指示剂，D错误； 故选B。 14. 一种新型双功能催化剂电池的工作原理及催化路径如图所示。*R表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法正确的是 A. 充电时，a极与直流电源的正极相连 B. 放电时(标准状况)参与反应，有由b极区移向a极区 C. 放电一段时间后断开回路，a极区溶液阴离子总浓度不变 D. 充电时决速步反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．充电时，a极是放电过程的负极，充电时需作阴极，应与直流电源的负极相连，A错误； B．该电池为锌-空气电池，正极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−，标准状况下11.2 L O2物质的量为0.5 mol，参与反应转移2 mol电子，放电时阴离子向负极移动，故有2 mol OH−由正极b极区移向负极a极区，B正确； C．放电时a极反应为Zn−2e−+4OH−=[Zn(OH)4]2−，每转移2 mol电子，消耗4 mol OH−，同时迁移过来2 mol OH−，生成1 mol [Zn(OH)4]2−，阴离子总物质的量减少，浓度降低，C错误； D．充电时b极为阳极，发生失电子的氧化反应，决速步为活化能最大的步骤，选项中反应为得电子的还原反应，不符合充电时阳极反应规律，D错误； 答案选B。 15. 是一种难溶于水、可溶于酸的盐，工业上常用固体除去工业废水中的。常温下，向一定体积的工业废水中加入固体，溶液中，表示或与的关系如图所示的电离常数，下列说法错误的是 A. 曲线II表示与变化关系 B. 的溶度积常数 C. 时，溶液中 D. 反应的平衡常数的值为 【答案】A 【解析】 【分析】横坐标越大，表示c(F-)越小，即曲线I表示与变化关系，曲线II表示与变化关系，由此分析解答； 【详解】A．由上述分析可知曲线II表示与变化关系，故A错误； B．由图可知，当=1时，c(F-)=10-1mol/L，=10-8.57mol/L，Ksp()=c2(F-)= (10-1)210-8.57，故B正确； C．时，即=4，由图像可知溶液中，故C正确； D．的平衡常数K===，故D正确。 答案选A。 第Ⅱ卷(共55分) 二、非选择题 16. 回答下列问题： （1）如图为一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况示意图。该过程正极的电极反应式为_____________________________；正、负极反应的产物会继续发生反应，离子方程式为________________。取少量腐蚀后的水膜于试管中，滴加2滴溶液，产生特征蓝色沉淀的离子方程式为______________________________________。 （2）①联氨()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示，则联氨蒸气燃烧生成气态水时的热化学方程式为_______________________________________________。 ②联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。室温时，联氨溶液中各型体分布分数δ(X)与的变化关系如下图所示，则反应的平衡常数值为__________。 （3）按照IUPAC规定，标准氢电极的电极电势为0，其它电极可与标准氢电极构成原电池从而测定出其相对电极电势。如图，b为标准氢电极，可发生还原反应()或氧化反应()，a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。请回答下列问题： ①若1与2相连，a电极质量减小，为原电池的正极，则a的电极反应式为__________________________。 ②若2与3相连，c电极质量增大，b电极为正极，则b电极附近溶液中浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”），盐桥2中阳离子向______电极移动（填“b”或“c”），此时电池总反应的离子方程式为_____________________。 ③若1与3相连构成原电池，电势较高的为______电极（填“a”或“c”）。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ①. ②. （3） ①. ②. 减小 ③. b ④. ⑤. a 【解析】 【小问1详解】 铁比铜活泼，铁铆钉作负极，铜板作正极。潮湿空气中的氧气在正极得到电子并与水结合生成氢氧根离子，电极反应为；负极生成的亚铁离子与氢氧根离子反应，离子方程式为；加入铁氰化钾溶液后，亚铁离子与铁氰根离子生成特征蓝色沉淀，离子方程式为； 【小问2详解】 ①由能量图可知，从反应物能级到生成物能级，体系能量降低，每摩尔联氨蒸气燃烧放出534 kJ热量，因此热化学方程式为。 ②图中横坐标为6.0时，联氨与的分布分数相等，故二者浓度相等。此时，由室温下得。对于反应，其平衡常数表达式为，则； 【小问3详解】 ①a为正极，发生还原反应；氯化银得到电子，氯离子进入溶液使电极质量减小，故电极反应式为； ②b为正极，氢离子在b电极得到电子生成氢气，反应为，所以b电极附近氢离子浓度减小。b池中氢离子被消耗，阴离子相对过量，为保持溶液电中性，盐桥2中的阳离子向b电极移动。c为负极，银失电子并与碘离子生成碘化银，反应为；两极反应相加，电池总反应为； ③a-b原电池中a为正极，说明a电极电势高于标准氢电极；b-c原电池中b为正极，说明标准氢电极的电势高于c电极，因此a电极电势高于c电极，电势较高的是a电极。 17. 工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向，在不同催化剂作用下，可能发生以下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． Ⅰ．在催化剂甲条件下，上述三个反应均发生 （1）已知反应ⅲ正反应的活化能为，则其逆反应的活化能为__________kJ/mol(用含有的式子表示)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定比例的CO2和H2，能说明反应达到平衡状态的是______。 A. 容器内气体的总压强不变 B. 平衡常数不再发生变化 C. 气体密度不再改变 D. 测得CO的浓度保持不变 Ⅱ．在催化剂乙条件下，仅发生反应ⅰ和反应ⅱ （3）在不同条件下反应达到平衡，设体系中甲醇物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。 图中对应恒温过程的曲线是______(填“a”或“b”)。当时，反应条件可能为__________Pa或__________℃。 （4）一定温度下，恒容密闭容器中通入物质的量比为1∶3的CO2和H2。若起始压强为200 MPa，反应经t min后达到平衡，此时体系压强为150 MPa，的分压：，则t min内反应的平均速率________，的选择性为________%，反应ⅰ的平衡常数_________(保留两位有效数字)。 【答案】（1） （2）AD （3） ①. a ②. ③. 210 （4） ①. ②. 62.5 ③. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应ⅲ = 反应ⅰ - 反应ⅱ，因此。由反应焓变与活化能的关系：，可得逆反应活化能为。 【小问2详解】 A．三个反应中，反应ⅰ、ⅲ是气体分子数减小的反应，反应ⅱ气体分子数不变，总反应体系气体总物质的量随反应进行发生变化，恒容下总压强不变时，说明各物质的量不再改变，反应达到平衡，A符合题意； B．平衡常数仅与温度有关，温度恒定的前提下平衡常数始终不变，不能判断反应是否达到平衡，B不符合题意； C．恒容容器中气体总质量不变，由​可知气体密度始终为定值，密度不变不能判断平衡，C不符合题意； D．CO的浓度保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D符合题意； 故选AD。 【小问3详解】 在催化剂乙条件下，只发生反应ⅰ和反应ⅱ，其中只有反应ⅰ生成甲醇，该反应的正反应为气体分子数减少的放热反应。温度一定时，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数增大。因此，恒温条件下，x(CH3​OH) 随压强增大而增大，对应曲线a。 曲线b表示压强一定时，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数减小。 由图中曲线a可读出，当x(CH3​OH) = 0.10时，对应的压强为 由曲线b可读出，当x(CH3​OH) = 0.10时，对应的温度为210∘C​。 【小问4详解】 设初始通入、，总物质的量为，恒容下压强与物质的量成正比，平衡总物质的量。 设反应ⅰ生成，反应ⅱ生成，则平衡时，对应分压，可得（初始总压200MPa对应4mol，分压比等于物质的量比）。 总物质的量变化：反应ⅰ每进行1mol体系总物质的量减少2mol，反应ⅱ总物质的量不变，因此总物质的量减少量为，得，结合得。 平均速率：生成CO的分压为，因此。 的选择性：消耗的​总物质的量为，因此选择性为。 平衡常数的计算：先推导各物质的平衡分压：剩余的物质的量：初始1mol - 总消耗0.8mol = 0.2mol，对应分压；总消耗​的物质的量：反应ⅰ消耗，反应ⅱ消耗0.3mol，共消耗1.8mol，剩余为，对应分压；的分压：；已知。反应ⅰ的压强平衡常数表达式为，代入数值 。 18. 锌是一种应用广泛的金属，我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。以闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有和少量FeS、CdS、CuS杂质)为原料，制备金属锌的流程如图所示： ①焙烧后金属元素均转化为对应价态的氧化物(碱性氧化物)，同时产生会形成酸雨的常见污染气体。 ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 4.7 6.2 6.3 7.4 沉淀完全的pH 2.8 6.7 8.2 8.3 9.4 请回答下列问题： （1）“溶浸”所得“滤渣1”的成分为______。 （2）“氧化除杂”步骤先通入，发生反应的离子方程式为______________________________________；再加入ZnO的目的为调节体系pH，则体系需要控制的pH范围是：2.8≤pH＜______。 （3）“滤渣3”的成分为Cd和______。 （4）湿法炼锌以Pb为阳极电解溶液获得高纯度Zn，简易装置如下图所示： ①反应初期Pb电极表面形成致密的氧化膜使其钝化，此过程阳极的电极反应式为___________________________。 ②制备Zn时阴极的电极反应式为_______________________。 ③阳极钝化后，电解溶液总反应的离子方程式为___________________________________________；沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。 （5）在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和，生成CuCl沉淀从而除去。当溶液中与浓度相等时，两种离子浓度均为，试计算除去反应：，其平衡常数K=________[已知为]。 【答案】（1） （2） ①. ②. 6.2 （3）Cu （4） ①. ②. ③. ④. 溶浸 （5） 【解析】 【分析】焙烧使精矿中的金属硫化物转化为金属氧化物，同时放出二氧化硫。稀硫酸溶浸使锌、铁、镉、铜进入溶液，不溶物通过过滤分离。为保留锌而除去铁，先将亚铁离子氧化成更易形成氢氧化物沉淀的铁离子，再用ZnO调节酸度，使铁进入滤渣2。随后加入锌粉，将溶液中的铜、镉离子还原为金属并过滤除去，得到较纯净的硫酸锌溶液。最后通过电解使锌离子转化为金属锌，循环使用电解液时还需除去其中会腐蚀阳极板的氯离子。 【小问1详解】 溶浸所用的是稀硫酸，焙烧所得金属氧化物能与稀硫酸反应进入溶液，而矿石中的不与稀硫酸反应，留在不溶性固体中，因此滤渣1的成分为； 【小问2详解】 酸浸后的铁以亚铁离子形式存在。表中亚铁离子沉淀完全所需的pH高于锌离子开始沉淀的pH，直接调节pH除亚铁离子会损失锌。通入氧气可使亚铁离子失去电子生成铁离子；每个氧分子得到4个电子，与4个亚铁离子配合，再按酸性介质配平氢、氧，所得反应为。 加入ZnO发生，消耗氢离子使pH升高，且不引入新的杂质离子。要使铁离子沉淀完全，需pH ≥ 2.8；要避免锌离子开始沉淀，需pH < 6.2。因此控制范围为2.8 ≤ pH < 6.2，空格填6.2； 【小问3详解】 氧化除杂已除去铁，滤液中仍有铜、镉离子。锌的金属活动性比铜、镉强，能将这两种离子置换为金属，相应反应为、，因此滤渣3中除Cd外还含Cu； 【小问4详解】 ①装置中Pb为电解池阳极，发生氧化反应。铅元素由0价升高到氧化膜中的+4价，每个铅原子失去4个电子；用水补足氧原子，并用氢离子配平氢原子，得到阳极反应式。 ②Al为阴极，锌离子在此得到电子而沉积为金属锌，每个锌离子得到2个电子，阴极反应式为。 ③阳极钝化后，水在阳极失去电子生成氧气和氢离子，阳极反应为。将该式与阴极反应式的2倍相加，消去电子，得到电解总反应。 电解过程中生成氢离子，硫酸根离子仍留在溶液中，所得酸性电解液能够继续溶解焙烧后的金属氧化物，因此可返回溶浸工序； 【小问5详解】 CuCl存在沉淀溶解平衡，故。 题给两种铜离子的浓度为，由溶度积求得。 题给除氯反应中的Cu和CuCl均为固体，不列入平衡常数表达式，因此。代入上述浓度，得。 19. 2023年9月华为推出了举世瞩目的“中国芯”——麒麟芯。“中国芯”的发展离不开单晶硅，四氯化硅是制备高纯硅的原料。某小组拟在实验室用下列装置模拟探究四氯化硅的制备和应用(夹持装置已省略)。 已知有关信息： ①， ②遇水剧烈水解，的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃。 ③已知三种原子对成键电子的吸引力的强弱排序为：Cl>H>Si，的沸点为31.8℃，熔点为﹣126.5℃，在空气中易自燃，遇水会剧烈反应。 请回答下列问题： （1）当装置D中出现______________现象时才开始对装置D加热。 （2）实验过程中装置B会析出NaCl晶体，原因是溶液主要吸收了________气体(填化学式)从而增大了。 （3）装置C和G的仪器名称为______________；若无装置C和G，则会发生水解，反应的化学方程式为____________________________________。 （4） 也是制备高纯硅的重要原料，将其通入浓NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为__________________。 （5）测定产品纯度。取产品溶于足量蒸馏水中(生成的HCl全部被水吸收)，将混合物转入锥形瓶中，滴加甲基橙溶液，用标准NaOH溶液滴定至终点(终点时硅酸未参加反应)，消耗标准液V mL。则产品的纯度为__________(用含m、c和V的式子表示)。若产品中溶有少量，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1）装置D中充满黄绿色气体（或整个装置中空气被排尽，看到黄绿色气体充满D装置） （2）HCl （3） ①. 干燥管 ②. SiCl4​+3H2​O=H2​SiO3​↓+4HCl↑ （4）SiHCl3+5NaOH=3NaCl+Na2SiO3+H2↑+2H2O （5） ①. ②. 偏高 【解析】 【分析】装置A中利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气；装置B中饱和食盐水可吸收氯气中的氯化氢气体，球形干燥管中的无水氯化钙可干燥氯气；装置D中纯硅与干燥的氯气反应生成四氯化硅，SiCl4遇水剧烈水解，SiCl4的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃，采用冷凝回流降温的方法收集四氯化硅，G主要吸收空气中的水蒸气，防止进入装置干扰实验；据此解答。 【小问1详解】 装置A利用KMnO4​和浓盐酸反应制Cl2​，SiHCl3​在空气中易自燃，且装置内的空气、水蒸气会干扰反应，因此需要先通一段时间Cl2​排尽装置内的空气，当D中充满黄绿色的氯气时，说明空气已被完全排出，此时再加热D可避免副反应和安全隐患。 【小问2详解】 A中制得的Cl2​混有大量挥发的HCl杂质，HCl极易溶于饱和NaCl溶液，会使溶液中c(Cl-)显著增大，超过NaCl的溶解限度，因此析出NaCl晶体。 【小问3详解】 C和G的仪器为干燥管，作用是吸收水蒸气，C除去Cl2​中的水蒸气防止SiCl4​提前水解，G防止外界空气中的水蒸气进入收集装置；SiCl4​水解生成硅酸和氯化氢，化学方程式为SiCl4​+3H2​O=H2​SiO3​↓+4HCl↑。 【小问4详解】 电负性Cl>H>Si，SiHCl3中氢、氯为-1价，遇水会剧烈反应，则会和水生成硅酸、氢气、盐酸，那么将其通入浓NaOH溶液中会生成氢气、氯化钠、硅酸钠，发生反应的化学方程式为SiHCl3+5NaOH=3NaCl+Na2SiO3+H2↑+2H2O。 【小问5详解】 由题意可知，n(HCl)=n(NaOH)= ，根据Cl守恒知n(SiCl4)=，则产品的纯度为ω(SiCl4)= ；若产品中混有Cl2，消耗NaOH溶液的体积将增大，最终测得结果偏高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨市第九中学校2024—2025学年度上学期 期末学业阶段性评价考试高二学年化学学科试卷 (考试时间：75分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Si—28 Cl—35.5 第Ⅰ卷(共45分) 一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意) 1. 向纯水中加入下列物质，对水的电离平衡无影响的是 A. B. C. D. 2. 下列过程，减小其化学反应速率对人类有益的是 A. 金属的腐蚀 B. 汽车尾气治理 C. 工业合成氨 D. 废旧塑料光催化降解 3. 工业合成甲醇：，有利于提高平衡时转化率的措施是 A. 加催化剂 B. 恒容下充入N2 C. 恒压下充入N2 D. 提高H2和的初始投料比 4. 下列说法正确的是 A. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质的强 B. pH=6的纯水呈酸性 C. 将溶液稀释10倍，溶液中变为原来的1/10 D. 向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，AgCl的溶解度减小 5. 下列应用与盐类水解无关的是 A. 热碱去油污 B. 明矾、铁盐可用作净水剂 C. 用溶液处理锅炉水垢中的 D. 草木灰与铵态氮肥不共同施用 6. 常温下，稀释的溶液，图中的横坐标表示加水的量，则纵坐标可以表示的是 A. 的水解平衡常数 B. 溶液的 C. 溶液中 D. 溶液中 7. 下列离子方程式书写正确的是 A. 冶炼金属Al： B. 溶液呈碱性的原因： C. 向AgCl沉淀中滴加0.1 mol/L KI溶液： D. 中滴加稀硫酸： 8. 下列实验操作规范的是 A．测NaClO溶液的pH B．调控滴定速度 C．蒸干制备无水 D．测定化学反应速率 A. A B. B C. C D. D 9. 下列有关“电镀铜”和“电解法精炼铜”的叙述正确的是 A. 电解液都含，且其浓度都保持不变 B. 与电源正极相连的都是纯铜 C. 阴极增加的质量与阳极减少的质量都相等 D. 通过阴、阳两极电子的物质的量都相等 10. 下列有关实验操作说法错误的是 A. 用0.01 mol/L硫酸洗涤BaSO4比用蒸馏水洗涤损失少 B. 除去MgCl2酸性溶液中的，可在加热搅拌下加入MgCO3 C. 实验室配制Na2S溶液，常常通入H2S来抑制水解 D. 酸碱中和滴定时，要用所盛装溶液润洗滴定管2～3次 11. 下列有关金属的腐蚀与防护说法错误的是 ① ② ③ ④ A. 图①应从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再加2滴溶液检验Fe是否被腐蚀 B. 图②右侧小试管内红色液面高于导管内液面，则生铁片发生吸氧腐蚀 C. 图③通电后，钢闸门表面的腐蚀电流接近于零 D. 图④开关由N改置于M时，Fe的腐蚀速率更快 12. CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示，下列相关说法不正确的是 A. 向电极B移动 B. 阴极上的反应式为 C. 该装置两极气体不可混合，防止烃类与CO2发生爆炸 D. 相同条件下若乙烯和乙烷的体积比为1∶3，则消耗的CH4和CO2体积比为8∶5 13. 室温下，已知。下列说法正确的是 A. 相同pH的与溶液导电能力相同 B. 与溶液混合后呈酸性，则： C. 溶液和0.2 mol/L氨水溶液等体积混合后，则满足： D. 用盐酸滴定未知浓度的氨水，应选用酚酞作指示剂 14. 一种新型双功能催化剂电池的工作原理及催化路径如图所示。*R表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法正确的是 A. 充电时，a极与直流电源的正极相连 B. 放电时(标准状况)参与反应，有由b极区移向a极区 C. 放电一段时间后断开回路，a极区溶液阴离子总浓度不变 D. 充电时决速步反应为 15. 是一种难溶于水、可溶于酸的盐，工业上常用固体除去工业废水中的。常温下，向一定体积的工业废水中加入固体，溶液中，表示或与的关系如图所示的电离常数，下列说法错误的是 A. 曲线II表示与变化关系 B. 的溶度积常数 C. 时，溶液中 D. 反应的平衡常数的值为 第Ⅱ卷(共55分) 二、非选择题 16. 回答下列问题： （1）如图为一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况示意图。该过程正极的电极反应式为_____________________________；正、负极反应的产物会继续发生反应，离子方程式为________________。取少量腐蚀后的水膜于试管中，滴加2滴溶液，产生特征蓝色沉淀的离子方程式为______________________________________。 （2）①联氨()是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如下图所示，则联氨蒸气燃烧生成气态水时的热化学方程式为_______________________________________________。 ②联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。室温时，联氨溶液中各型体分布分数δ(X)与的变化关系如下图所示，则反应的平衡常数值为__________。 （3）按照IUPAC规定，标准氢电极的电极电势为0，其它电极可与标准氢电极构成原电池从而测定出其相对电极电势。如图，b为标准氢电极，可发生还原反应()或氧化反应()，a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。请回答下列问题： ①若1与2相连，a电极质量减小，为原电池的正极，则a的电极反应式为__________________________。 ②若2与3相连，c电极质量增大，b电极为正极，则b电极附近溶液中浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”），盐桥2中阳离子向______电极移动（填“b”或“c”），此时电池总反应的离子方程式为_____________________。 ③若1与3相连构成原电池，电势较高的为______电极（填“a”或“c”）。 17. 工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向，在不同催化剂作用下，可能发生以下反应： ⅰ． ⅱ． ⅲ． Ⅰ．在催化剂甲条件下，上述三个反应均发生 （1）已知反应ⅲ正反应的活化能为，则其逆反应的活化能为__________kJ/mol(用含有的式子表示)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定比例的CO2和H2，能说明反应达到平衡状态的是______。 A. 容器内气体的总压强不变 B. 平衡常数不再发生变化 C. 气体密度不再改变 D. 测得CO的浓度保持不变 Ⅱ．在催化剂乙条件下，仅发生反应ⅰ和反应ⅱ （3）在不同条件下反应达到平衡，设体系中甲醇物质的量分数为，在下的、在下的如图所示。 图中对应恒温过程的曲线是______(填“a”或“b”)。当时，反应条件可能为__________Pa或__________℃。 （4）一定温度下，恒容密闭容器中通入物质的量比为1∶3的CO2和H2。若起始压强为200 MPa，反应经t min后达到平衡，此时体系压强为150 MPa，的分压：，则t min内反应的平均速率________，的选择性为________%，反应ⅰ的平衡常数_________(保留两位有效数字)。 18. 锌是一种应用广泛的金属，我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。以闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有和少量FeS、CdS、CuS杂质)为原料，制备金属锌的流程如图所示： ①焙烧后金属元素均转化为对应价态的氧化物(碱性氧化物)，同时产生会形成酸雨的常见污染气体。 ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 4.7 6.2 6.3 7.4 沉淀完全的pH 2.8 6.7 8.2 8.3 9.4 请回答下列问题： （1）“溶浸”所得“滤渣1”的成分为______。 （2）“氧化除杂”步骤先通入，发生反应的离子方程式为______________________________________；再加入ZnO的目的为调节体系pH，则体系需要控制的pH范围是：2.8≤pH＜______。 （3）“滤渣3”的成分为Cd和______。 （4）湿法炼锌以Pb为阳极电解溶液获得高纯度Zn，简易装置如下图所示： ①反应初期Pb电极表面形成致密的氧化膜使其钝化，此过程阳极的电极反应式为___________________________。 ②制备Zn时阴极的电极反应式为_______________________。 ③阳极钝化后，电解溶液总反应的离子方程式为___________________________________________；沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。 （5）在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和，生成CuCl沉淀从而除去。当溶液中与浓度相等时，两种离子浓度均为，试计算除去反应：，其平衡常数K=________[已知为]。 19. 2023年9月华为推出了举世瞩目的“中国芯”——麒麟芯。“中国芯”的发展离不开单晶硅，四氯化硅是制备高纯硅的原料。某小组拟在实验室用下列装置模拟探究四氯化硅的制备和应用(夹持装置已省略)。 已知有关信息： ①， ②遇水剧烈水解，的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃。 ③已知三种原子对成键电子的吸引力的强弱排序为：Cl>H>Si，的沸点为31.8℃，熔点为﹣126.5℃，在空气中易自燃，遇水会剧烈反应。 请回答下列问题： （1）当装置D中出现______________现象时才开始对装置D加热。 （2）实验过程中装置B会析出NaCl晶体，原因是溶液主要吸收了________气体(填化学式)从而增大了。 （3）装置C和G的仪器名称为______________；若无装置C和G，则会发生水解，反应的化学方程式为____________________________________。 （4） 也是制备高纯硅的重要原料，将其通入浓NaOH溶液中，发生反应的化学方程式为__________________。 （5）测定产品纯度。取产品溶于足量蒸馏水中(生成的HCl全部被水吸收)，将混合物转入锥形瓶中，滴加甲基橙溶液，用标准NaOH溶液滴定至终点(终点时硅酸未参加反应)，消耗标准液V mL。则产品的纯度为__________(用含m、c和V的式子表示)。若产品中溶有少量，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $