精品解析：江西省南昌市2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷

高二化学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修1、选择性必修2第一章。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 Zn-65 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学电源在生活、生产和科研中得到广泛的应用，下列装置能产生电流的是 A. B. C. D. 2. 工业上处理废水时，和均可用于除去废水中的，下列说法错误的是 A. 氧化性： B. 溶液中， C. 在水中的电离方程式为 D. 在水中存在沉淀溶解平衡： 3. 是一种用途广泛的磁性材料，以为主要原料制备时，可获得副产物，下列说法正确的是 A. Fe位于元素周期表的第四周期第VIIIA族 B. 和的化学性质几乎相同 C. 第一电离能： D. 在Fe原子中，最后填入电子的轨道能级符号是s，故Fe位于元素周期表中的s区 4. 在水溶液中的电离方程式书写正确的是 A. B. C. D. 5. 下列叙述与对应图示相符且正确的是 A．蒸发溶液获得晶体 B．记录滴定终点的读数为 C．时刻改变的反应条件为升高温度 D．稳定性：金刚石>石墨 A. A B. B C. C D. D 6. 石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量CaO等，苛化泥的主要成分为、NaOH、，下列说法错误的是 A. 基态V原子的价层电子排布式为 B. p电子云轮廓图为哑铃形 C. 金属活动性： D. 电负性： 7. 关于可逆反应 ，下列关于示意图的解释与图像相符的是 A． B．时刻改变的条件为升高温度 C．Y可表示平衡时CO(g)的质量分数 D．②表示加入了催化剂 A. A B. B C. C D. D 8. 、、、和五种主族元素，原子序数依次增大，原子半径最小，短周期元素中的电负性最小，与、相邻，基态原子的能级与能级的电子数相等。下列说法正确的是 A. 加热条件下，的单质与的单质只能形成化合物 B. 、均为酸性氧化物 C. 与互为同素异形体 D. 常温下，溶液能使无色酚酞变蓝 9. 利用电解法转化CO2(如图所示)可实现CO2资源化利用，装置工作时，下列说法正确的是 已知：两电极均为惰性电极，电解质溶液为稀硫酸(足量)。 A. 若以铅酸蓄电池为电源，则应与PbO2电极相连 B. M电极上的电极反应式为 C. 每转移0.4 mol电子，此时生成气体的体积为2.24 L(标准状况下) D. 左室产生的OH-穿过质子交换膜往电极迁移 10. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温下，中，所含的原子总数为 B. 标准状况下，中，所含的电子总数为 C. 常温下，的溶液中，所含的数目为 D. 常温下，的溶液中，所含的总数为 11. 将和充入密闭容器中，在一定条件下发生反应 ，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 压强： B. 平衡常数： C. 混合气体中氧元素的质量： D. 该反应的反应物的能量总和小于生成物的能量总和 12. 常温下，用溶液分别滴定浓度均为0.01的溶液、溶液，所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示（不考虑的水解）。下列说法正确的是 A. B. 的数量级为 C. 对于反应，a点溶液中，v(正)v(逆) D. 常温下，的平衡常数为 13. 某温度时，溶液的pH是11，在此温度下，将的盐酸与的NaOH溶液混合，所得混合液为中性，则为 A. B. C. D. 14. 常温下，用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液，所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 已知：，。 A. 常温下，溶液中， B. 常温下， C. 的过程中，溶液中水的电离程度一直增大 D. 常温下，溶液中， 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次增大。已知： ①Z的原子序数为29，其余四种元素均为短周期主族元素； ②Y的基态原子的价电子排布式为； ③R的基态原子的核外L层电子数为奇数； ④Q、X的基态原子p轨道的电子数分别为2和4。 回答下列问题： （1）Q的原子结构示意图为________。 （2）基态R原子的价层电子轨道表示式为________。 （3）基态与中： ①成对电子数与未成对电子数之比为________。 ②从结构的角度分析，稳定性________(填“>”或“<”)，判断的理由为________。 （4）基态Y原子核外存在________对自旋相反的电子。 （5）非金属性：Q________(填“>”或“<”)Y，判断的理由为________。 （6）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态X原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为________。 16. 用软锰矿(主要成分为)作原料生产高锰酸钾，为测定生产的高锰酸钾样品的纯度，进行如下实验：称取1.0800g样品，溶解后定容于容量瓶中，摇匀；取浓度为的标准溶液于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为。 已知：。 回答下列问题： （1）配制高锰酸钾溶液的过程中，下列仪器中需要用到的有___________(填标号)。 A．胶头滴管 B．分析天平 C．坩埚钳 D．分液漏斗 （2）酸性高锰酸钾溶液盛装在___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中，滴定过程中，眼睛应注视___________内溶液的变化情况。 （3）滴定过程中不需要再加入其他指示剂，原因为___________。 （4）该实验到达滴定终点的标志是___________。 （5）该样品的纯度为___________(用含、、的代数式表示，列出计算式即可)%。 （6）常温下，向草酸溶液中滴加相同浓度的烧碱溶液，所得混合溶液中、、三种微粒的分布系数[例：]与溶液pH的关系如图所示。 ①为___________(填“一”或“二”)元弱酸。 ②___________(用含a、b的代数式表示)。 17. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣中含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取Co(OH)3的一种流程如图： 已知：加沉淀剂使一种金属离子浓度≤10-5 mol·L-1，其他金属离子均不沉淀，即认为完全分离；部分难溶金属硫化物的沉淀溶解平衡常数如表。 化学式 CuS ZnS CoS FeS MnS Ksp 6.3×10-36 1.6×10-24 4.0×10-21 6.3×10-18 2.5×10-10 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸”效率可以采取的措施有___________(写一条)，浸渣的主要成分为___________(填化学式)。 （2）“沉铜”过程发生反应的离子方程式为___________，若“沉铜”前酸浸液中金属离子浓度均为0.10 mol·L-1，能否完全分离Cu2+？___________(填“能”或“否”，并说明原因)。 （3）“沉锰”步骤中，每生成1 mol MnO2，消耗氧化剂___________(填离子符号)的物质的量为___________，该步骤中化合价降低的元素是___________。 （4）已知Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，“沉钴”后的滤液中如果加入过量的NaOH后，沉淀溶解发生反应的化学方程式为___________。 18. 是产生温室效应的主要气体，工业上用合成一系列产品，变废为宝。回答下列问题： （1）工业上可用和反应合成甲醇，涉及的反应有： ① ； ② ； ③ 。 则_______(用含、的代数式表示)，_______(用含、的代数式表示)。 （2）草酸锌可应用于有机合成、电子工业等领域。工业上制取的原理如图所示(电解液不参加反应)，装置工作时： ①R为电源_______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。 ②Pb电极上的电极反应式为_______。 ③外电路中每转移0.2 mol电子，同时生成的质量为_______g。 （3）工业上用和反应合成二甲醚。T℃时，将和充入3 L的恒容密闭容器中，发生反应，2 min后反应达到平衡，同时测得反应前后混合气体的压强之比为。 ①0~2 min内，_______。 ②的平衡转化率为_______%。 ③该反应的平衡常数_______(用分数表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修1、选择性必修2第一章。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 Zn-65 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学电源在生活、生产和科研中得到广泛的应用，下列装置能产生电流的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu、Zn插入无水乙醇中，无水乙醇为非电解质，不能构成原电池，A错误； B．Mg、Al插入NaOH溶液中，两电极没有用导线连接，没有形成闭合回路，B错误； C．两个石墨电极插入CaCl₂溶液中，电极材料相同，不能自发进行氧化还原反应，C错误； D．Zn比Pb活泼，能发生自发的氧化还原反应并形成闭合回路，D正确； 故答案为D。 2. 工业上处理废水时，和均可用于除去废水中的，下列说法错误的是 A. 氧化性： B. 溶液中， C. 在水中的电离方程式为 D. 在水中存在沉淀溶解平衡： 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据金属活动性顺序，铁（Fe）比汞（Hg）活泼，因此Hg2+的氧化性比Fe2+强，故A项错误； B．Na2S是强碱弱酸盐，S2-水解使溶液呈碱性：，因此，故B项正确； C．Na2S是强电解质，在水中完全电离，电离方程式为，故C项正确； D．FeS是难溶物，在水中存在沉淀溶解平衡，符合溶度积规则，故D项正确； 故选A。 3. 是一种用途广泛的磁性材料，以为主要原料制备时，可获得副产物，下列说法正确的是 A. Fe位于元素周期表的第四周期第VIIIA族 B. 和的化学性质几乎相同 C. 第一电离能： D. 在Fe原子中，最后填入电子的轨道能级符号是s，故Fe位于元素周期表中的s区 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe位于元素周期表的第四周期第VIII族，A错误； B．和是铁元素的不同核素，二者质子数相同、核外电子排布完全一致，化学性质几乎相同，B正确； C．同周期主族元素第一电离能整体从左到右递增，同主族从上到下递减，O的第一电离能远大于Cl，非金属元素的第一电离能普遍远高于过渡金属、碱土金属，所以第一电离能的正确顺序为，C错误； D．Fe的核外电子排布为，按照构造原理，最后填入电子的能级是3d轨道，Fe属于d区元素，不属于s区，D错误； 故选B。 4. 在水溶液中的电离方程式书写正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】属于铵盐，是强电解质，在水溶液中完全电离产生、和H+，电离方程式为：，故选A。 5. 下列叙述与对应图示相符且正确的是 A．蒸发溶液获得晶体 B．记录滴定终点的读数为 C．时刻改变的反应条件为升高温度 D．稳定性：金刚石>石墨 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．蒸发溶液，虽然铜离子会水解，但生成的硫酸难挥发，因此最终还会得到晶体，A正确； B．仰视滴定管读数，最终读数偏大，正确的读数为24.60mL，B错误； C．若时刻升高温度，则正逆反应速率均会突变，与图像不符，且升温后，平衡逆向移动，V逆>V正，C错误； D．物质所具有的能量越低，则越稳定，由图可知，石墨的能量更低，则石墨比金刚石稳定，D错误； 故选A。 6. 石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量CaO等，苛化泥的主要成分为、NaOH、，下列说法错误的是 A. 基态V原子的价层电子排布式为 B. p电子云轮廓图为哑铃形 C. 金属活动性： D. 电负性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态为23号元素，价层电子排布式为，不是，A错误； B．电子云的轮廓图为哑铃形，B正确； C．根据金属活动性顺序，金属活动性，C正确； D．非金属电负性大于金属，同周期主族元素电负性从左到右递增，同主族从上到下递减，故电负性，D正确； 故选A。 7. 关于可逆反应 ，下列关于示意图的解释与图像相符的是 A． B．时刻改变的条件为升高温度 C．Y可表示平衡时CO(g)的质量分数 D．②表示加入了催化剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．p1先达到平衡（时间更短），压强越大反应速率越快，先平衡，所以p1>p2； 加压平衡向正向移动（气体系数减小的方向移动），CH3OH体积分数变大。图中p1对应的甲醇体积分数更大，符合加压右移，故p1>p2，A错误； B．若升高温度，正逆速率都增大，但图中时刻只有v正 增大、v逆 瞬时不变，且升高温度向逆向移动（吸热），故v逆>v正；图是v正>v逆，B错误； C．反应放热，温度升高，平衡逆向移动，CO变多，CO的质量分数随温度升高而增大，和图像趋势一致，C正确； D．加入催化剂反应速率加快，能缩短达到平衡的时间，故①表示加入了催化剂，D错误； 故选C。 8. 、、、和五种主族元素，原子序数依次增大，原子半径最小，短周期元素中的电负性最小，与、相邻，基态原子的能级与能级的电子数相等。下列说法正确的是 A. 加热条件下，的单质与的单质只能形成化合物 B. 、均为酸性氧化物 C. 与互为同素异形体 D. 常温下，溶液能使无色酚酞变蓝 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，则X为H元素，短周期中M电负性最小，则M为Na元素，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，则Z的核外电子排布式为：1s22s22p4，则Z为O元素，Z与Y、Q相邻，则Y为N元素，Q为S元素，据此分析。 【详解】A．钠与氧气加热时生成，常温时生成，A错误； B．Q为S，Z为O，和均为酸性氧化物，B正确； C．X为H，Z为O，与是化合物，不互为同素异形体，C错误； D．溶液是溶液，因水解使溶液呈碱性，能使酚酞变红，D错误； 故选B。 9. 利用电解法转化CO2(如图所示)可实现CO2资源化利用，装置工作时，下列说法正确的是 已知：两电极均为惰性电极，电解质溶液为稀硫酸(足量)。 A. 若以铅酸蓄电池为电源，则应与PbO2电极相连 B. M电极上的电极反应式为 C. 每转移0.4 mol电子，此时生成气体的体积为2.24 L(标准状况下) D. 左室产生的OH-穿过质子交换膜往电极迁移 【答案】AC 【解析】 【分析】根据图示可知：在M电极上CO2得到电子被还原CH3OH，故M电极为阴极，a为负极，b为正极，N电极为阳极，在N电极上H2O失去电子被氧化为O2，然后根据电解池原理分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知M电极为阴极，应该与原电池的负极连接，a为负极，b为正极，若以铅酸蓄电池为电源，铅酸蓄电池的负极是Pb电极，PbO2电极为正极，则电极是电源正极，b电极应该与铅酸蓄电池的PbO2电极相连，A正确； B．M电极为阴极，发生还原反应，CO2得到电子被还原CH3OH阴极上的电极反应式为，B错误； C．在N电极上H2O失去电子变为O2，同时反应产生H+，阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，每反应转移4 mol电子，反应产生1 molO2，其在标准状况下的体积为22.4 L，因此若反应过程中转移0.4 mol电子，此时生成O2气体在标准状况下的体积为2.24 L，C正确； D．根据选项B、C分析可知左室反应消耗H+，右室生成 H+，反应时右室H+向左室移动，左室不会产生OH-，D错误； 故合理选项是AC。 10. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温下，中，所含的原子总数为 B. 标准状况下，中，所含的电子总数为 C. 常温下，的溶液中，所含的数目为 D. 常温下，的溶液中，所含的总数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．物质的量为0.1mol，所含的原子总数为0.1mol×3×NAmol-1=，A正确； B．在标准状况下为非气态，不能用气体摩尔体积进行计算，B错误； C．未给出溶液具体的体积，无法计算数目，C错误； D．常温下，pH＝1的溶液中，c()=1×10-1mol/L，1L溶液所含的总数为0.1，D错误； 故选A。 11. 将和充入密闭容器中，在一定条件下发生反应 ，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 压强： B. 平衡常数： C. 混合气体中氧元素的质量： D. 该反应的反应物的能量总和小于生成物的能量总和 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应为气体总体积减小的反应，则恒温时增大压强平衡正向移动，CO转化率增大，故，A项错误； B．由图可知，恒压时温度升高，CO平衡转化率降低，即恒压升温平衡逆向移动，平衡常数减小，温度：c＞b＞a，则平衡常数：，B项正确； C．根据原子守恒，混合气体中氧元素的质量：，C项错误； D．由图可知，恒压时温度升高，CO平衡转化率降低，即恒压升温平衡逆向移动，该反应为放热反应，所以反应物的能量总和大于生成物的能量总和，D项错误； 故选B。 12. 常温下，用溶液分别滴定浓度均为0.01的溶液、溶液，所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示（不考虑的水解）。下列说法正确的是 A. B. 的数量级为 C. 对于反应，a点溶液中，v(正)v(逆) D. 常温下，的平衡常数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．取点可得，则，A错误； B．取可得，，数量级为，B错误； C．对于反应，a点处于曲线下方，，为过饱和溶液，平衡正向进行，故v(正)v(逆)，C正确； D．常温下，的平衡常数为，D错误； 故选C。 13. 某温度时，溶液的pH是11，在此温度下，将的盐酸与的NaOH溶液混合，所得混合液为中性，则为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该温度下，，，即，利用一元酸与一元碱的反应可知，，由于，，，即，，A项符合题意。 14. 常温下，用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液，所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 已知：，。 A. 常温下，溶液中， B. 常温下， C. 的过程中，溶液中水的电离程度一直增大 D. 常温下，溶液中， 【答案】D 【解析】 【详解】A．常温下，溶液中，得，，故，故A正确； B．常温下，，故B正确； C．的过程中为酸性环境，酸性减弱，所以溶液中水的电离程度一直增大，故C正确； D．常温下，溶液中，会发生水解，溶液呈碱性，所以，故D错误； 答案选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次增大。已知： ①Z的原子序数为29，其余四种元素均为短周期主族元素； ②Y的基态原子的价电子排布式为； ③R的基态原子的核外L层电子数为奇数； ④Q、X的基态原子p轨道的电子数分别为2和4。 回答下列问题： （1）Q的原子结构示意图为________。 （2）基态R原子的价层电子轨道表示式为________。 （3）基态与中： ①成对电子数与未成对电子数之比为________。 ②从结构的角度分析，稳定性________(填“>”或“<”)，判断的理由为________。 （4）基态Y原子核外存在________对自旋相反的电子。 （5）非金属性：Q________(填“>”或“<”)Y，判断的理由为________。 （6）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态X原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为________。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. > ③. 的为全充满状态，较的稳定 （4）6 （5） ①. > ②. 在第ⅣA族中，从上到下，非金属性逐渐减弱 （6）或 【解析】 【分析】Z的原子序数是29，Z为Cu；Y的基态原子的价电子排布式为，并且Y为短周期元素，其价电子排布只能是，Y为Si；Q、X的基态原子p轨道的电子数分别为2和4，并且原子序数均小于Si，因此Q为C、X为O，R的元素序数在Q和X之间，R为N，也符合核外L层电子数为奇数，由此解答。 【小问1详解】 Q为C，核电荷数为6，核外电子排布为2、4，因此原子结构示意图为； 【小问2详解】 R为N，N的价层电子排布为，因此其价层电子轨道表示式为； 【小问3详解】 ①Z为Cu，电子排布为，成对的电子为26个，未成对的电子为1个，因此成对电子数与未成对电子数之比为26:1； ②的价层电子排布为，的价层电子排布为为全充满状态，较的稳定，因此稳定性； 【小问4详解】 Y为Si，Si的电子排布为，其中、、、轨道的电子均成对，因此一共有6对自旋相反的电子； 【小问5详解】 Q为C，Y为Si，同一主族元素，从上到下非金属性逐渐减弱，因此非金属性：； 【小问6详解】 X为O，价层电子排布为，其价层电子轨道表示式为，成对电子的电子自旋磁量子数的代数和为0，剩余两个未成对电子的电子自旋磁量子数的代数和为+1或-1，因此价电子自旋磁量子数的代数和为+1或-1。 16. 用软锰矿(主要成分为)作原料生产高锰酸钾，为测定生产的高锰酸钾样品的纯度，进行如下实验：称取1.0800g样品，溶解后定容于容量瓶中，摇匀；取浓度为的标准溶液于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为。 已知：。 回答下列问题： （1）配制高锰酸钾溶液的过程中，下列仪器中需要用到的有___________(填标号)。 A．胶头滴管 B．分析天平 C．坩埚钳 D．分液漏斗 （2）酸性高锰酸钾溶液盛装在___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中，滴定过程中，眼睛应注视___________内溶液的变化情况。 （3）滴定过程中不需要再加入其他指示剂，原因为___________。 （4）该实验到达滴定终点的标志是___________。 （5）该样品的纯度为___________(用含、、的代数式表示，列出计算式即可)%。 （6）常温下，向草酸溶液中滴加相同浓度的烧碱溶液，所得混合溶液中、、三种微粒的分布系数[例：]与溶液pH的关系如图所示。 ①为___________(填“一”或“二”)元弱酸。 ②___________(用含a、b的代数式表示)。 【答案】（1）AB （2） ①. 酸 ②. 锥形瓶 （3）可用作指示剂 （4）当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，锥形瓶内溶液的颜色由无色变为红(或浅红)色且30s内不恢复至原色 （5） （6） ①. 二 ②. 【解析】 【分析】氧化还原滴定法与酸碱中和滴定法类似，用酸式滴定管装酸性溶液，放入锥形瓶中，取浓度为的标准溶液于锥形瓶中，根据反应的化学计量数之比，计算得到溶液的浓度，从而计算生产的高锰酸钾样品的纯度。 【小问1详解】 配制高锰酸钾溶液的过程中，下列仪器中需要用到的有分析天平用来称量，胶头滴管用来定容，故选AB； 【小问2详解】 酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，盛装在酸式滴定管中，滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶内溶液的变化情况； 【小问3详解】 滴定过程中不需要再加入其他指示剂，原因为该实验中KMnO4自身为紫色，反应后溶液颜色变浅或变成无色，KMnO4可做指示剂，不需要再加入其他指示剂； 【小问4详解】 该实验到达滴定终点的标志是当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时，锥形瓶内溶液的颜色由无色变为红(或浅红)色且30s内不恢复至原色； 【小问5详解】 关系式， 的浓度=，该样品的纯度为； 【小问6详解】 ①由图可知，草酸有两个电离平衡常数，可以分步电离两次，为二元弱酸；②从曲线中可以看出，在a点，；在b点，，则Ka1==10-a，Ka2==10-b，x点，，Ka1 Ka2==10-b-a，则x=。 17. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣中含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取Co(OH)3的一种流程如图： 已知：加沉淀剂使一种金属离子浓度≤10-5 mol·L-1，其他金属离子均不沉淀，即认为完全分离；部分难溶金属硫化物的沉淀溶解平衡常数如表。 化学式 CuS ZnS CoS FeS MnS Ksp 6.3×10-36 1.6×10-24 4.0×10-21 6.3×10-18 2.5×10-10 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸”效率可以采取的措施有___________(写一条)，浸渣的主要成分为___________(填化学式)。 （2）“沉铜”过程发生反应的离子方程式为___________，若“沉铜”前酸浸液中金属离子浓度均为0.10 mol·L-1，能否完全分离Cu2+？___________(填“能”或“否”，并说明原因)。 （3）“沉锰”步骤中，每生成1 mol MnO2，消耗氧化剂___________(填离子符号)的物质的量为___________，该步骤中化合价降低的元素是___________。 （4）已知Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，“沉钴”后的滤液中如果加入过量的NaOH后，沉淀溶解发生反应的化学方程式为___________。 【答案】（1） ①. 适当提高浸取温度或把废渣粉碎或适当提高硫酸的浓度 ②. Cu、PbSO4 （2） ①. ②. 能，当c(Cu2+)≤10-5 mol·L-1时，溶液中c(S2-)≥6.3×10-31 mol·L-1，6.3×10-31×0.1=6.3×10-32，Ksp(ZnS)，Ksp(CoS)、Ksp(FeS)，Ksp(MnS)的值均大于6.3×10-32 （3） ①. ②. 1 mol ③. O或氧 （4）Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4] 【解析】 【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质，经稀硫酸酸浸时，铜不溶解，Zn及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，故滤渣滓的成分为Cu、PbSO4，其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液；然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀；过滤后，滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子也被氧化为铁离子；再次过滤后，用氢氧化钠调节pH=4，铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴，得到Co(OH)3。 【小问1详解】 增大反应物接触面积、增大反应物浓度等可提高反应速率，加快“酸浸”的效率可采取的方法是研磨粉碎、适当增加硫酸浓度、加热等；由分析可知，滤渣的成分为Cu、PbSO4，故答案为：适当提高浸取温度或把废渣粉碎或适当提高硫酸的浓度；Cu、PbSO4； 【小问2详解】 “沉铜”过程中，铜离子与H2S反应生成CuS沉淀，离子方程式为；当c(Cu2+)≤10-5 mol·L-1时，溶液中c(S2-)≥6.3×10-31 mol·L-1，Ksp=6.3×10-31×0.1=6.3×10-32，Ksp(ZnS)、Ksp(CoS)、Ksp(FeS)，Ksp(MnS)的值均大于6.3×10-32，所以能完全分离Cu2+，故答案为：；能，当c(Cu2+)≤10-5 mol·L-1时，溶液中c(S2-)≥6.3×10-31 mol·L-1，Ksp=6.3×10-31×0.1=6.3×10-32，Ksp(ZnS)、Ksp(CoS)、Ksp(FeS)，Ksp(MnS)的值均大于6.3×10-32； 【小问3详解】 “沉锰”步骤中，Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去，自身被还原为硫酸根离子，发生反应离子方程式为，由方程式可知每生成1 mol MnO2，消耗1 mol；中含有过氧键，－1价氧在反应中生成－2价氧，所以化合价降低的元素为O，故答案为：；1 mol；O或氧； 【小问4详解】 结合Al(OH)3与NaOH溶液的反应，可知Zn(OH)2与NaOH溶液的反应的方程式为Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]，故答案为：Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]。 18. 是产生温室效应的主要气体，工业上用合成一系列产品，变废为宝。回答下列问题： （1）工业上可用和反应合成甲醇，涉及的反应有： ① ； ② ； ③ 。 则_______(用含、的代数式表示)，_______(用含、的代数式表示)。 （2）草酸锌可应用于有机合成、电子工业等领域。工业上制取的原理如图所示(电解液不参加反应)，装置工作时： ①R为电源_______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。 ②Pb电极上的电极反应式为_______。 ③外电路中每转移0.2 mol电子，同时生成的质量为_______g。 （3）工业上用和反应合成二甲醚。T℃时，将和充入3 L的恒容密闭容器中，发生反应，2 min后反应达到平衡，同时测得反应前后混合气体的压强之比为。 ①0~2 min内，_______。 ②的平衡转化率为_______%。 ③该反应的平衡常数_______(用分数表示)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 负极 ②. 或 ③. 15.3 （3） ①. 0.025 ②. 50 ③. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，①② 即可得到反应③，因此反应热；同理，化学平衡常数与化学计量数的关系为：。 【小问2详解】 ① 由装置图可知，Pb电极上通入，碳元素化合价降低，发生还原反应生成，故Pb电极为电解池的阴极，与电源负极相连，即R为负极； ② Pb电极上得到电子生成，电极反应式为； ③阳极Zn失去电子生成，通过阳离子交换膜进入左室，总反应生成；根据电子守恒关系，当外电路转移电子时，生成，其质量为。 【小问3详解】 设反应消耗的物质的量为，列出三段式：，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，即，解得； ①内，二甲醚的平均反应速率； ②的平衡转化率为； ③平衡时各物质的浓度分别为：，，，；该反应的平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $