精品解析：贵州省六盘水市2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题

六盘水市2024-2025学年度第一学期期末质量监测 高二年级化学试题卷 (考试时长：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1.答题前，务必在答题卡上填写姓名和准考证号等相关信息并贴好条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试题卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 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，只有一项符合题目要求) 1. 化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系，下列说法正确的是 A. 草木灰(主要成分)与氯化铵混合后使用，肥效更强 B. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属 C. 明矾净水的原理是水解生成的氢氧化铝胶粒能凝聚水中的悬浮物并杀菌消毒 D. “暖贴”主要成分为铁粉、活性炭、无机盐等，利用原电池原理加快了反应速率 2. 下列化学用语表述正确的是 A. 基态铬原子的价电子排布式： B. 的电子式： C. 电子云轮廓图： D. 基态碳原子的电子排布图： 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 氢氧燃料电池工作时，正极消耗11.2 L气体，电路中转移电子数为2 B. 一定条件下，3 mol 和1 mol 反应后分子总数为2 C. 25℃，1 L pH=13的NaOH溶液含的数目为0.1 D. 1 L 0.1 mol/L的溶液中和离子数之和为0.1 4. 反应在2 L恒容密闭容器中进行，1 min后NO的物质的量增加了0.3 mol，则该反应在此时间段的平均反应速率可表示为 A. B. C. D. 5. 下列说法中正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，则石墨比金刚石稳定 B. 已知反应平衡常数为K，则的平衡常数为 C. 电解精炼铜时粗铜连接电源的负极，电极反应为 D. 已知 ，则氢气的燃烧热 6. 下列各项叙述中正确的是 A. p能级能量一定比s能级的能量高 B. 基态氧原子核外电子运动状态有6种 C. Ca位于元素周期表的p区 D. 焰色试验的原理是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，以光的形式释放能量 7. 部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A. e的第一电离能大于f B. y、z、d的电负性依次降低 C. 与x形成简单化合物的稳定性：g＞h D. x、z、d只能形成共价化合物 8. 下列用于解释事实的化学用语书写不正确的是 A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理： B. 水解制备的反应原理： C. 溶液的水解方程式： D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： 9. 用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，可以达到实验目的的是 A．验证的酸性和漂白性 B．验证AgCl溶解度大于AgI C．由制取无水 D．测定锌与稀硫酸反应速率 A. A B. B C. C D. D 10. 反应的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A. 升高温度，能加快正逆反应速率，且正反应平衡常数增大 B. 曲线b为使用催化剂的反应历程，其中第一步反应为决速步 C. 曲线a表示的反应历程，逆反应活化能大于正反应活化能，该反应的逆反应为吸热反应 D. 使用催化剂后反应历程中出现2种过渡态和1种中间产物，且不一定小于E 11. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 向5 mL 0.1 mol/L 溶液中滴入5～6滴0.1 mol/L KI溶液，加2 mL 后振荡，静置取上层清液滴加KSCN溶液 溶液变红 与的反应有一定限度 B 将加热后的2 mL 0.5 的溶液置于冷水中 溶液由黄绿色变为蓝绿色 降低温度，平衡向逆反应方向移动 C 甲、乙两支大小相同的试管中分别加入2 mL 0.1 溶液，再分别向甲、乙两试管中加入0.1 溶液2 mL和1 mL 甲试管中先产生淡黄色浑浊 其他条件不变，反应物浓度越大，反应速率越快 D 常温下，用pH计测量0.1 溶液和0.1 溶液的pH pH：前者＜后者 水解程度： A. A B. B C. C D. D 12. 我国某大学基于新型碳载钌镍合金纳米材料（Ru-Ni/C）制备出一种高能量镍氢电池，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A. 放电时，电极a为电池的负极 B. 放电时，电极b的电极反应为 C. 充电时，向电极b移动 D. 电池放电时的总反应为 13. 将0.1 mol 和0.3 mol 通入某刚性密闭容器中发生反应，平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应ΔH > 0 B. C. a、b两点逆反应速率 D. a、b两点的平衡常数 14. 常温下向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)，下列说法不正确的是 A. d点表示的溶液中 B. 水的电离程度a点＜c点 C. 由图可知HA是弱酸 D. 该滴定实验可以用甲基橙做指示剂 二、非选择题(共4道大题，共58分) 15. 室温下，有浓度均为0.2 的下列五种溶液： ①HCl ②NaCl ③ ④ ⑤ 已知：室温下电离常数，醋酸；碳酸，。 （1）上述溶液中水的电离被抑制的是__________（填溶液序号，下同）。 （2）上述溶液的pH由大到小的顺序为__________。 （3）比较溶液③和④中的物质的量浓度③__________④（填“<”“=”或“>”）。 （4）室温时，向溶液①中加水稀释至原体积的2倍，所得溶液的pH为__________。 （5）室温时，与的混合溶液，若测得混合液pH = 4，则溶液中__________。 （6）室温下的水解平衡常数__________（保留2位有效数字）。 （7）下列事实不能说明是弱电解质的是__________（填标号）。 A. 相同温度下，浓度均为1 mol/L的盐酸和醋酸的导电性盐酸明显大于醋酸 B. 1 mol/L 溶液能使紫色石蕊试液变蓝 C. 25℃时，1 mol/L 溶液的pH约为2.4 D. 10 mL 1 mol/L 溶液恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应 16. 以一种废旧锂离子电池（主要成分为钴、锰、镍、锂的氧化物，还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等）为原料回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下： 已知： ⅰ．的溶解度随温度升高而减小 ⅱ．“碱浸”后的滤渣中主要含有、MnO、和NiO； ⅲ．25℃，，，。 （1）Ni在周期表中的位置为__________，中C元素的化合价为__________。 （2）“粉碎”的目的是__________。 （3）“酸浸”步骤中反应的温度不宜过高，原因是__________。 （4）若“酸浸”后溶液中、、的浓度均为0.1 mol/L，欲使完全沉淀（离子浓度小于等于 mol/L）而不使、沉淀，需调节的范围为________________________［］。 （5）“沉钴”时应控制沉淀温度，沉钴率和沉淀温度的变化关系如图所示，温度高于80℃时沉钴率下降的原因可能是__________。 （6）“沉锰”过程中加入溶液，请写出沉锰过程中的离子反应方程式__________。 （7）“沉锂”步骤中加入溶液，将溶液温度升高至90℃，得到固体的系列操作为加热浓缩、__________、洗涤、干燥。 17. 某兴趣小组同学利用和亚硫酰氯()制备无水，并测量结晶水的含量，其装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。 （1）盛放仪器的名称是__________。 （2）加热时与反应生成无水的化学反应方程式为__________。 （3）加热b处前向装置中通入的目的是__________。 （4）无水的作用为__________。 （5）已知样品中含少量杂质(杂质不含结晶水)，为测定x的值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取1.00 g样品，用过量稀硫酸溶解后，用0.1000 标准溶液滴定达终点，滴定三次，消耗的标准溶液的平均体积为8.00 mL。 实验Ⅱ：另取1.00 g样品，利用上述装置与足量充分反应后，测得反应后固体的质量为0.64 g。 ①标准溶液盛装于__________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。 ②实验Ⅰ中与溶液反应的离子方程式__________。 ③x=__________。 ④下列操作会使所测x值偏高的是__________(填字母)。 A．滴定前没有用待测液润洗滴定管 B．滴定过程中不慎将数滴标准溶液滴在锥形瓶外 C．读取标准溶液体积时，开始滴定时仰视读数，滴定结束时俯视读数 18. 让二氧化碳能够成功转化为人类可以利用的能源，是许多科学家正在研究的课题。 （1）我国科学家利用合成甲醇的研究已取得成功，其涉及的关键反应如下： Ⅰ． Ⅱ． kJ/mol Ⅲ． kJ/mol ①反应Ⅰ中__________kJ/mol，反应Ⅰ的平衡常数表达式__________；反应Ⅰ在高温下(填“能”或“不能”)__________自发进行。 ②在一定条件下，向容积恒为1 L的密闭容器中充入1 mol和2 mol，若只发生反应Ⅲ，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(请用相应字母填空)。 a．气体的平均摩尔质量不变 b． c．每生成1 mol 的同时有2 mol H-H键形成 d．容器内气体密度保持不变 ③一体积可变的密闭容器中，在保持a MPa下，按照投料，若只发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得平衡时的平衡转化率、CO和的选择性随温度的变化如图所示。 [例：CO的选择性=] 其中曲线a表示__________，曲线c表示__________。 （2）科学研究人员用下图所示装置原理，用电解法将转化为甲醇。 ①写出生成的电极反应式__________。 ②电源中通过3 mol电子时电解池中溶液的质量减少__________g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六盘水市2024-2025学年度第一学期期末质量监测 高二年级化学试题卷 (考试时长：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1.答题前，务必在答题卡上填写姓名和准考证号等相关信息并贴好条形码。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试题卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 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，只有一项符合题目要求) 1. 化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系，下列说法正确的是 A. 草木灰(主要成分)与氯化铵混合后使用，肥效更强 B. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属 C. 明矾净水的原理是水解生成的氢氧化铝胶粒能凝聚水中的悬浮物并杀菌消毒 D. “暖贴”主要成分为铁粉、活性炭、无机盐等，利用原电池原理加快了反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．草木灰主要成分为，其中的与氯化铵的会发生相互促进的水解反应，释放导致肥效降低，A错误； B．氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电，工业上通过电解熔融氧化铝来冶炼铝，而非氯化铝，B错误； C．明矾水解生成的氢氧化铝胶粒可吸附水中悬浮物实现净水，但不具备杀菌消毒的功能，C错误； D．暖贴中的铁粉、活性炭、无机盐溶液可构成原电池，加快了电子转移速率，使反应速率加快，D正确； 故答案选D。 2. 下列化学用语表述正确的是 A. 基态铬原子的价电子排布式： B. 的电子式： C. 电子云轮廓图： D. 基态碳原子的电子排布图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态Cr为24号元素，洪特规则特例下半满结构更稳定，价电子排布式为，A正确； B．中最外层仅3个价电子，与3个Cl形成3对共用电子对，周围无孤电子对仅6个电子，图示电子式中额外多出孤电子对，正确的为，B错误； C．图示p电子云沿z轴伸展，为电子云轮廓图，电子云应沿y轴方向伸展，可表示为，C错误； D．基态C原子轨道的2个电子应分占不同轨道且自旋平行，图示电子排布图违反洪特规则，正确的为，D错误； 故选A。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 氢氧燃料电池工作时，正极消耗11.2 L气体，电路中转移电子数为2 B. 一定条件下，3 mol 和1 mol 反应后分子总数为2 C. 25℃，1 L pH=13的NaOH溶液含的数目为0.1 D. 1 L 0.1 mol/L的溶液中和离子数之和为0.1 【答案】C 【解析】 【详解】A．题干未指明气体所处状态为标准状况，无法确定11.2 L气体的物质的量，因此无法计算电路中转移的电子数，A错误； B．与合成的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应后分子总数大于，B错误； C．25℃时水的离子积，的溶液中，则1 L该溶液中，含的数目为，C正确； D．根据物料守恒，的溶液中，、、的物质的量之和为0.1 mol，因此和的离子数之和小于，D错误； 故选C。 4. 反应在2 L恒容密闭容器中进行，1 min后NO的物质的量增加了0.3 mol，则该反应在此时间段的平均反应速率可表示为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】，容器体积，反应时间，故，化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，即。 【详解】A．，A错误； B．与化学计量数相等，故，B正确； C．，C错误； D．，D错误； 故选B。 5. 下列说法中正确的是 A. 已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) ，则石墨比金刚石稳定 B. 已知反应平衡常数为K，则的平衡常数为 C. 电解精炼铜时粗铜连接电源的负极，电极反应为 D. 已知 ，则氢气的燃烧热 【答案】A 【解析】 【详解】A．物质能量越低稳定性越强，石墨转化为金刚石的，说明石墨总能量低于金刚石，因此石墨比金刚石稳定，A正确； B．反应计量数变为原来的时，平衡常数为原平衡常数的算术平方根，而非，B错误； C．电解精炼铜时粗铜作阳极，应连接电源正极，发生氧化反应，C错误； D．燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时的反应热，H元素对应的稳定氧化物为液态，题给反应生成气态，因此氢气燃烧热，D错误； 6. 下列各项叙述中正确的是 A. p能级能量一定比s能级的能量高 B. 基态氧原子核外电子运动状态有6种 C. Ca位于元素周期表的p区 D. 焰色试验的原理是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，以光的形式释放能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一能层中，p能级的能量高于s能级；不同能层中不能仅根据能级名称比较能量，例如2p能级的能量低于3s能级，A错误； B．氧原子的原子序数为8，核外有8个电子，同一原子中没有运动状态完全相同的两个电子，因此基态氧原子核外电子的运动状态有8种，B错误； C．Ca的原子序数为20，基态价层电子排布式为，最后填入的电子进入s能级，因此Ca位于元素周期表的s区，C错误； D．焰色试验中，电子吸收能量后跃迁到激发态，再由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，以光的形式释放能量，从而产生特征焰色，D正确； 故选D。 7. 部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A. e的第一电离能大于f B. y、z、d的电负性依次降低 C. 与x形成简单化合物的稳定性：g＞h D. x、z、d只能形成共价化合物 【答案】A 【解析】 【分析】根据化合价和原子半径变化规律，短周期元素x为，y为C，z为N，d为O，e为Mg，f为Al，g为S，h为Cl。 【详解】A．e为Mg，价电子排布为，全满结构稳定，f为Al，价电子排布为，易失去轨道电子，故第一电离能，A正确； B．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性，即y、z、d的电负性依次升高，B错误； C．非金属性，元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，故稳定性，即，C错误； D．、、O可形成离子化合物，并非只能形成共价化合物，D错误； 故选A。 8. 下列用于解释事实的化学用语书写不正确的是 A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理： B. 水解制备的反应原理： C. 溶液的水解方程式： D. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．锅炉水垢中的微溶物可与反应转化为更难溶的，该沉淀转化离子方程式书写符合反应事实，A正确； B．水解生成沉淀和，方程式配平正确，反应原理合理，B正确； C．是二元弱酸的酸根，水解需分步进行，以第一步水解为主：，选项中直接写为一步生成的反应不符合多元弱酸根水解的规律，C错误； D．铅酸蓄电池充电时阳极发生失电子的氧化反应，被氧化为，该电极反应式的原子、电荷均守恒，D正确； 故选C。 9. 用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，可以达到实验目的的是 A．验证的酸性和漂白性 B．验证AgCl溶解度大于AgI C．由制取无水 D．测定锌与稀硫酸反应速率 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．通入紫色石蕊试液仅能使溶液变红，可验证其酸性，但不能漂白石蕊溶液，无法验证漂白性，A错误； B．该实验中溶液过量，加入时直接与过量反应生成沉淀，无法验证溶解度大于，B错误； C．为强酸弱碱盐，直接加热蒸发溶液时，水解且易挥发促进水解，最终得不到无水，需在气流中加热制备，C错误； D．可通过注射器测定一定时间内生成的体积，或测定生成一定体积所需的时间，进而计算锌与稀硫酸的反应速率，D正确； 故选D。 10. 反应的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A. 升高温度，能加快正逆反应速率，且正反应平衡常数增大 B. 曲线b为使用催化剂的反应历程，其中第一步反应为决速步 C. 曲线a表示的反应历程，逆反应活化能大于正反应活化能，该反应的逆反应为吸热反应 D. 使用催化剂后反应历程中出现2种过渡态和1种中间产物，且不一定小于E 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应反应物总能量高于生成物，正反应为放热反应，升高温度正逆反应速率均加快，但平衡逆向移动，正反应平衡常数减小，A错误； B．催化剂可降低反应活化能，故曲线b为使用催化剂的历程，多步反应的决速步为活化能最大的步骤，第一步活化能大于第二步，故第一步为决速步，B正确； C．曲线a的正反应活化能为反应物到能峰的能量差，逆反应活化能为生成物到能峰的能量差，因生成物能量更低，故逆反应活化能大于正反应活化能，逆反应为吸热反应，C正确； D．使用催化剂的历程有2个能峰对应2种过渡态，中间的为1种中间产物；为无催化剂的正反应活化能，为两步活化能之和，其数值不一定小于，D正确； 故选A。 11. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 向5 mL 0.1 mol/L 溶液中滴入5～6滴0.1 mol/L KI溶液，加2 mL 后振荡，静置取上层清液滴加KSCN溶液 溶液变红 与的反应有一定限度 B 将加热后的2 mL 0.5 的溶液置于冷水中 溶液由黄绿色变为蓝绿色 降低温度，平衡向逆反应方向移动 C 甲、乙两支大小相同的试管中分别加入2 mL 0.1 溶液，再分别向甲、乙两试管中加入0.1 溶液2 mL和1 mL 甲试管中先产生淡黄色浑浊 其他条件不变，反应物浓度越大，反应速率越快 D 常温下，用pH计测量0.1 溶液和0.1 溶液的pH pH：前者＜后者 水解程度： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．过量，反应后仍有大量剩余，滴加溶液必然变红，无法证明与的反应存在限度，A错误； B．为蓝色，为黄色，降低温度溶液由黄绿色变为蓝绿色，说明浓度增大， 平衡向逆反应方向移动，B正确； C．加入不同体积的溶液后，两组实验的总体积不同，、的稀释程度均不同，存在多个变量，无法得出反应物浓度越大反应速率越快的结论，C错误； D．醋酸酸性强于碳酸，根据“越弱越水解”，水解程度大于，同浓度下溶液pH应更大，实验现象和结论均错误，D错误； 故选B。 12. 我国某大学基于新型碳载钌镍合金纳米材料（Ru-Ni/C）制备出一种高能量镍氢电池，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A. 放电时，电极a为电池的负极 B. 放电时，电极b的电极反应为 C. 充电时，向电极b移动 D. 电池放电时的总反应为 【答案】B 【解析】 【分析】图示电解液为KOH溶液，放电时，电极b上的NiOOH转化为，Ni元素由+3价降低为+2价，发生还原反应；电极a处氢气转化为水，氢元素由0价升高为+1价，发生氧化反应。充电时，两电极的反应方向与放电时相反。 【详解】A．电极a处氢气被氧化，在碱性溶液中的电极反应为，该电极失去电子，是放电时的负极，A正确； B．电极b上的NiOOH在放电时得电子发生还原反应，电解液为KOH溶液，不能以为反应物书写该电极反应；按碱性条件配平，正确的电极反应为，B错误； C．电极b在放电时发生还原反应，充电时反应逆向进行，发生氧化反应，是电解池的阳极；阴离子向阳极移动，因此向电极b移动，C正确； D．放电时，负极反应为，正极反应扩大2倍为，两式相加并约去电子、水和氢氧根离子，得到总反应，D正确； 故选B。 13. 将0.1 mol 和0.3 mol 通入某刚性密闭容器中发生反应，平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应ΔH > 0 B. C. a、b两点逆反应速率 D. a、b两点的平衡常数 【答案】B 【解析】 【分析】正反应使气体的物质的量减小，恒温增大压强，平衡正向移动，甲醇的平衡体积分数增大。因此，同一温度下，甲醇体积分数越大的曲线所对应的压强越大，三条曲线满足。a、b两点均对应温度，其中a点的总压强和甲醇体积分数均较大。 【详解】A．同一条压强曲线上，升高温度，甲醇的平衡体积分数减小，说明平衡逆向移动。升温有利于吸热反应，故逆反应吸热，正反应放热，即ΔH < 0，A错误； B．由分析确定的压强顺序可知，最上方曲线对应的压强大于最下方曲线对应的2 MPa，因此，B正确； C．由分析可知，a、b两点温度相同，a点的总压强及甲醇体积分数均较大，因此甲醇的分压较大、浓度较大。反应生成的甲醇与水的物质的量相等，所以a点水蒸气的浓度也较大。相同温度下，逆反应物浓度越大，逆反应速率越大，故，C错误； D．a、b两点温度相同，同一反应的平衡常数只随温度改变，因此，D错误； 故选B。 14. 常温下向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)，下列说法不正确的是 A. d点表示的溶液中 B. 水的电离程度a点＜c点 C. 由图可知HA是弱酸 D. 该滴定实验可以用甲基橙做指示剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．d点过量，溶液呈碱性，故，A正确； B．a点为溶液，酸电离出的抑制水的电离；c点存在的水解，促进水的电离，故水的电离程度a点＜c点，B正确； C．溶液的，说明未完全电离，故是弱酸，C正确； D．强碱滴定弱酸，滴定终点时溶质为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂，甲基橙变色范围为酸性，无法匹配滴定终点的pH范围，不能用甲基橙做指示剂，D错误； 故选D。 二、非选择题(共4道大题，共58分) 15. 室温下，有浓度均为0.2 的下列五种溶液： ①HCl ②NaCl ③ ④ ⑤ 已知：室温下电离常数，醋酸；碳酸，。 （1）上述溶液中水的电离被抑制的是__________（填溶液序号，下同）。 （2）上述溶液的pH由大到小的顺序为__________。 （3）比较溶液③和④中的物质的量浓度③__________④（填“<”“=”或“>”）。 （4）室温时，向溶液①中加水稀释至原体积的2倍，所得溶液的pH为__________。 （5）室温时，与的混合溶液，若测得混合液pH = 4，则溶液中__________。 （6）室温下的水解平衡常数__________（保留2位有效数字）。 （7）下列事实不能说明是弱电解质的是__________（填标号）。 A. 相同温度下，浓度均为1 mol/L的盐酸和醋酸的导电性盐酸明显大于醋酸 B. 1 mol/L 溶液能使紫色石蕊试液变蓝 C. 25℃时，1 mol/L 溶液的pH约为2.4 D. 10 mL 1 mol/L 溶液恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应 【答案】（1）①③ （2）⑤>④>②>③>① （3）< （4）1 （5）0.17 （6） （7）D 【解析】 【小问1详解】 ①HCl和③醋酸均能电离产生氢离子，使溶液中的氢离子浓度增大，水的电离平衡逆向移动，因而抑制水的电离。②NaCl不水解，对水的电离无影响；④醋酸钠和⑤碳酸钠的弱酸根离子水解，消耗水电离产生的氢离子，促进水的电离。因此水的电离被抑制的是①③； 【小问2详解】 同浓度的①盐酸完全电离、③醋酸部分电离，①的氢离子浓度大于③，故①的pH小于③；②NaCl不水解，溶液呈中性；④醋酸钠和⑤碳酸钠均因弱酸根离子水解而呈碱性。碳酸根水解对应的酸式电离为，其电离常数小于醋酸的电离常数，故同浓度下碳酸根的水解程度更大，⑤的pH大于④。综上，pH由大到小的顺序为⑤>④>②>③>①； 【小问3详解】 ③中醋酸是弱电解质，只有少部分电离生成醋酸根离子；④中醋酸钠完全电离，产生的醋酸根离子只有少部分水解。两溶液的溶质浓度相同，因此③中的醋酸根离子浓度小于④，填“<”； 【小问4详解】 ①为0.2 mol/L的盐酸，HCl完全电离。加水稀释至原体积的2倍后，氢离子的物质的量基本不变，浓度减半，即，所以pH = -lg0.1 = 1； 【小问5详解】 混合溶液中存在醋酸的电离平衡，其电离常数为。由pH = 4可得，因此所求浓度比为； 【小问6详解】 碳酸根的水解平衡为，水解平衡常数为。与之对应的电离平衡为，其电离常数为。将两式相乘，得到，故室温下； 【小问7详解】 A．相同温度、相同物质的量浓度下，盐酸的导电性明显强于醋酸，说明醋酸溶液中的离子浓度较小，醋酸只部分电离，能够说明醋酸是弱电解质，A正确； B．醋酸钠溶液使紫色石蕊试液变蓝，说明溶液呈碱性，醋酸根离子能水解生成弱酸，因而能够说明醋酸是弱电解质，B正确； C．25℃时，1 mol/L醋酸溶液的pH约为2.4，则，远小于醋酸的物质的量浓度，说明醋酸只部分电离，能够说明醋酸是弱电解质，C正确； D．等体积、等浓度的醋酸与NaOH溶液恰好完全反应，只能说明二者按物质的量之比1∶1中和；同样条件下盐酸也能与NaOH溶液恰好完全反应，不能据此判断醋酸的电离程度，不能说明醋酸是弱电解质，D错误； 故选D。 16. 以一种废旧锂离子电池（主要成分为钴、锰、镍、锂的氧化物，还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等）为原料回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下： 已知： ⅰ．的溶解度随温度升高而减小 ⅱ．“碱浸”后的滤渣中主要含有、MnO、和NiO； ⅲ．25℃，，，。 （1）Ni在周期表中的位置为__________，中C元素的化合价为__________。 （2）“粉碎”的目的是__________。 （3）“酸浸”步骤中反应的温度不宜过高，原因是__________。 （4）若“酸浸”后溶液中、、的浓度均为0.1 mol/L，欲使完全沉淀（离子浓度小于等于 mol/L）而不使、沉淀，需调节的范围为________________________［］。 （5）“沉钴”时应控制沉淀温度，沉钴率和沉淀温度的变化关系如图所示，温度高于80℃时沉钴率下降的原因可能是__________。 （6）“沉锰”过程中加入溶液，请写出沉锰过程中的离子反应方程式__________。 （7）“沉锂”步骤中加入溶液，将溶液温度升高至90℃，得到固体的系列操作为加热浓缩、__________、洗涤、干燥。 【答案】（1） ①. 第四周期Ⅷ族 ②. +3 （2）增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分 （3）温度过高会导致分解，降低其利用率 （4）12~13 （5）温度过高会导致氨水挥发（或草酸铵分解），使沉淀剂浓度降低 （6） （7）趁热过滤 【解析】 【分析】废旧锂离子电池经粉碎、灼烧除去炭黑和有机粘合剂，再用氢氧化钠碱浸除去铝。按题给滤渣组成，用硫酸和过氧化氢酸浸，使钴、锰、镍、锂进入溶液，其中过氧化氢将+3价钴还原为+2价钴。向酸浸液加入氨水和草酸铵，先得到沉淀；滤液中再加入碳酸氢钠沉出；随后加入碳酸钠和氢氧化钠，得到沉淀；最后向含锂溶液加入碳酸钠，回收。 【小问1详解】 Ni的原子序数为28，核外电子分层排布为2、8、16、2，有四个电子层，在元素周期表中属于第四周期Ⅷ族。中Co为+2价，O为−2价，设C元素的化合价为x，由化合物中各元素正负化合价的代数和为0，得2+2x−8 = 0，解得x = +3，即C元素为+3价； 【小问2详解】 粉碎使固体颗粒变小，增大反应物的接触面积，从而加快反应速率，使反应更充分； 【小问3详解】 酸浸时加入的用于还原+3价钴。过氧化氢受热易分解，温度过高会加快其自身分解，使参与酸浸反应的过氧化氢减少，降低其利用率，因此酸浸温度不宜过高； 【小问4详解】 三种草酸盐的金属离子与草酸根离子均按1∶1溶出。以草酸钴为例，其沉淀溶解平衡为，故。 钴离子完全沉淀要求。将题给溶度积及浓度数值代入，草酸根离子浓度应满足。 锰离子、镍离子的浓度均为0.1 mol/L。要使它们不析出沉淀，各自的离子积不能超过相应溶度积；对锰离子，应有；对镍离子，应有。 其中锰离子给出的上限更小，合并可得。按题给定义取负对数，得，即所求范围为12~13； 【小问5详解】 曲线显示，沉钴率在80℃附近达到最大值，继续升温后下降。沉钴时使用氨水和草酸铵，温度过高可能使氨从氨水中逸出，溶液碱性减弱，游离草酸根离子浓度降低，钴离子沉淀不充分，因而沉钴率下降； 【小问6详解】 沉钴后的溶液中含，加入碳酸氢钠提供，流程图给出的沉锰产物为。生成1个碳酸锰需2个碳酸氢根离子，同时生成二氧化碳和水，配平原子数与电荷后，离子方程式为； 【小问7详解】 由已知ⅰ，的溶解度随温度升高而减小，因此加热浓缩有利于其析出。若冷却后再过滤，碳酸锂的溶解度增大，会使部分沉淀重新溶解而造成损失，所以加热浓缩后应趁热过滤，再洗涤、干燥。 17. 某兴趣小组同学利用和亚硫酰氯()制备无水，并测量结晶水的含量，其装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。 （1）盛放仪器的名称是__________。 （2）加热时与反应生成无水的化学反应方程式为__________。 （3）加热b处前向装置中通入的目的是__________。 （4）无水的作用为__________。 （5）已知样品中含少量杂质(杂质不含结晶水)，为测定x的值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取1.00 g样品，用过量稀硫酸溶解后，用0.1000 标准溶液滴定达终点，滴定三次，消耗的标准溶液的平均体积为8.00 mL。 实验Ⅱ：另取1.00 g样品，利用上述装置与足量充分反应后，测得反应后固体的质量为0.64 g。 ①标准溶液盛装于__________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。 ②实验Ⅰ中与溶液反应的离子方程式__________。 ③x=__________。 ④下列操作会使所测x值偏高的是__________(填字母)。 A．滴定前没有用待测液润洗滴定管 B．滴定过程中不慎将数滴标准溶液滴在锥形瓶外 C．读取标准溶液体积时，开始滴定时仰视读数，滴定结束时俯视读数 【答案】（1）三颈烧瓶（或三口烧瓶） （2） （3）排尽装置内的空气，防止 被氧化 （4）防止 f 装置中的水蒸气进入反应装置，引起 水解 （5） ①. 酸式 ②. ③. 5 ④. C 【解析】 【分析】本实验以和为原料制备无水：加热前，先通入氮气排尽装置内空气，防止被氧化。在三颈烧瓶a中加入，装置b中盛放。加热使之挥发至装置b与反应，既作脱水剂除去结晶水，产物为氯化氢、二氧化硫等酸性气体又作保护气抑制水解；球形冷凝管c冷凝回流以提高利用率，无水氯化钙干燥气体，装置f用碱液吸收尾气中氯化氢、二氧化硫等酸性气体并防止倒吸；后续取含杂质的样品，经稀硫酸溶解后，用标准溶液滴定，通过滴定数据计算样品中的质量分数。 【小问1详解】 根据分析，盛放仪器的名称是三颈烧瓶（或三口烧瓶）。 【小问2详解】 根据分析，与反应，既作脱水剂除去结晶水，产物为氯化氢、二氧化硫等酸性气体又作保护气抑制水解，反应的化学方程式为：。 【小问3详解】 根据分析，加热b处前向装置中通入氮气的目的是排尽装置内的空气，防止 被氧化。 【小问4详解】 根据分析，装置f用碱液吸收尾气中氯化氢、二氧化硫等酸性气体并防止倒吸，因此无水氯化钙作用是防止 f 装置中的水蒸气进入反应装置，引起 水解。 【小问5详解】 ①酸性溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，因此用酸式滴定管盛装； ②亚铁离子被酸性溶液氧化成铁离子，反应的离子方程式为：； ③实验Ⅰ：，由离子方程式，，实验Ⅱ是带走结晶水，剩余固体为无水，，样品中的水的质量为：1.00 g-0.64 g=0.36 g，，； ④，由酸性溶液滴定算出，根据表达式，偏高，意味着测得的偏小。 A．本实验酸性溶液装在滴定管中，而待测液在锥形瓶，由于待测液在锥形瓶，因此该选项描述的操作对本滴定无影响，A错误； B．滴定过程中不慎将数滴标准溶液滴在锥形瓶外，导致消耗的溶液体积偏大，计算出的偏大，偏小，B错误； C．读取标准液体积时，开始滴定时仰视读数，滴定结束时俯视读数，初读数仰视，读数偏大，终点俯视，读数偏小，因此消耗标准液体积偏小，计算出的偏小，偏大，C正确。 故答案选C。 18. 让二氧化碳能够成功转化为人类可以利用的能源，是许多科学家正在研究的课题。 （1）我国科学家利用合成甲醇的研究已取得成功，其涉及的关键反应如下： Ⅰ． Ⅱ． kJ/mol Ⅲ． kJ/mol ①反应Ⅰ中__________kJ/mol，反应Ⅰ的平衡常数表达式__________；反应Ⅰ在高温下(填“能”或“不能”)__________自发进行。 ②在一定条件下，向容积恒为1 L的密闭容器中充入1 mol和2 mol，若只发生反应Ⅲ，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是__________(请用相应字母填空)。 a．气体的平均摩尔质量不变 b． c．每生成1 mol 的同时有2 mol H-H键形成 d．容器内气体密度保持不变 ③一体积可变的密闭容器中，在保持a MPa下，按照投料，若只发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得平衡时的平衡转化率、CO和的选择性随温度的变化如图所示。 [例：CO的选择性=] 其中曲线a表示__________，曲线c表示__________。 （2）科学研究人员用下图所示装置原理，用电解法将转化为甲醇。 ①写出生成的电极反应式__________。 ②电源中通过3 mol电子时电解池中溶液的质量减少__________g。 【答案】（1） ①. ②. ③. 不能 ④. ac ⑤. 的选择性 ⑥. 的平衡转化率 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律，反应Ⅰ可由反应Ⅱ和反应Ⅲ相加得到，即 反应Ⅰ = 反应Ⅱ + 反应Ⅲ。因此。反应Ⅰ的平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，即。该反应的焓变，且正反应是气体分子数减少的反应，熵变。根据自由能判据，在高温下，故该反应在高温下不能自发进行。 ②a．反应前后气体总质量不变，但正反应气体总物质的量减小，因此气体的平均摩尔质量是变量，当其不变时说明反应达到平衡状态，a正确； b．若达到平衡，正逆反应速率之比等于化学计量数之比，应有，而选项给出的说明正逆反应速率不等，未达到平衡，b错误； c．每生成消耗（代表正反应速率）的同时有键形成即生成（代表逆反应速率），二者速率符合化学计量数之比，正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，c正确； d．容器容积恒定，气体总质量守恒，气体密度始终保持不变，不能说明达到平衡状态，d错误； 故选 ac。 ③反应Ⅰ（生成甲醇）放热，反应Ⅱ（生成CO）吸热：温度升高时，放热的反应Ⅰ平衡逆向移动，甲醇选择性降低；吸热的反应Ⅱ平衡正向移动，CO选择性升高，因此随温度上升而增大的曲线a代表CO的选择性。温度较低时，反应Ⅰ占主导，​转化率随温度升高变化小；温度升高后，吸热的反应Ⅱ平衡正向移动，对的消耗程度大幅提升，总平衡转化率随温度升高明显增大，对应曲线c；随温度升高下降的曲线b则代表的选择性。 【小问2详解】 ①由装置图可知，在Cu电极上得电子生成，发生还原反应，电极作阴极。在酸性（稀硫酸）条件下，其电极反应式为：。 ②电解池的阳极反应为，阴极反应为，阳离子交换膜允许阳极产生的迁移至阴极参与反应，总反应方程式为，每转移电子，阳极逸出3mol（质量96g），阴极消耗2mol（质量88g），电解池溶液质量减少，因此电路中通过3mol电子时，溶液质量减少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $