精品解析:上海市市西中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题
2026-10-21
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内容正文:
市西中学2026学年第一学期学科调研
高二化学
2026.10
式量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64
一.金属腐蚀与防护(30分)
钢铁容易生锈而被腐蚀,可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀。如图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。
1. 钢铁在海洋中主要的电化学腐蚀类型是_________。
A. 析氢腐蚀 B. 吸氧腐蚀
2. K与M连接时,钢铁桥墩的电化学防护方法为_________。
A. 外加电源阴极保护法 B. 牺牲阳极阴极保护法
3. K与N连接时,钢铁桥墩上发生的反应类型为_________。
A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 离子互换反应
研究发现青铜器的腐蚀也与电化学有关。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的示意图。
4. 腐蚀过程中,负极是_________。
A. 多孔粉状锈 B. 多孔催化层 C. 青铜基体
5. 氧气在潮湿青铜器表面发生的电极反应方程式为________________________________。
6. 天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价),对设备、环境造成严重危害。某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的H2S,装置如图所示,总反应是:2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O。
(i)写出负极的电极反应式________________。
(ii)一段时间后,单位时间内H2S的去除率会降低,可能的原因是________________。
已知H2CO3与H2S的电离平衡常数如下表所示,回答下面问题。
H2CO3
H2S
7. 常温下,相同浓度的下列溶液,碱性最强的是_________。
A. Na2CO3 B. NaHCO3 C. Na2S D. NaHS
8. Na2CO3溶液中微粒浓度关系正确的是________。(不定项)
A.
B.
C.
D.
9. 写出用少量Na2CO3溶液吸收天然气中的H2S的离子方程式:________________________。
10. 常温下,向含0.01 mol H2S的氢硫酸溶液中滴加稀NaOH溶液,充分反应,当溶液中水的电离程度最大时,加入NaOH的物质的量为_________。
A. 0.01 mol B. 0.015 mol C. 0.02 mol D. 0.025 mol
11. NaHS溶液呈碱性,结合反应与数据说明原因:________________________。
12. 常温下沉淀铜离子,发生反应。
(i)书写该反应平衡常数的表达式________。
(ii)用该反应的、H2S的和表示此条件下的________。
【答案】1. B 2. A 3. B 4. C
5.
6. ①.
②.
生成的覆盖在铁碳填料表面,阻碍了反应的进一步进行 7. C 8. B
9.
10. C
11.
的水解常数,其电离常数,因为,即的水解程度大于其电离程度,导致溶液中,故溶液呈碱性
12. ①.
②.
【解析】
【1题详解】
海洋环境中含有大量水分和溶解氧,且呈弱碱性或中性,因此钢铁在海洋中主要发生吸氧腐蚀,故选B;
【2题详解】
K与M连接时,钢铁桥墩与外加电源的负极相连,作为阴极受到保护,这种方法称为外加电流阴极保护法,故选A;
【3题详解】
K与N连接时,构成原电池,锌比铁活泼,锌作负极发生氧化反应,钢铁桥墩作正极,正极上发生还原反应(氧气得电子),故选B;
【4题详解】
据图可知腐蚀过程为Cu的吸氧腐蚀,所以青铜基体为负极,故选C;
【5题详解】
潮湿环境中发生吸氧腐蚀,正极上氧气得到电子并与水结合生成氢氧根离子,电极反应式为:;
【6题详解】
(i)微电池中铁作负极,失去电子,并在存在下生成沉淀和,电极反应式为;
(ii)随着反应的进行,生成的固体产物会附着在铁碳填料表面,减小了反应物的接触面积,阻碍了反应的进一步进行,从而导致的去除率降低;
【7题详解】
根据表格中的电离常数数据可知,酸性强弱顺序为:,酸性越弱,其对应阴离子的水解程度越大,其对应的强碱盐溶液的碱性越强,对应的酸酸性最弱,故水解程度最大,相同浓度下溶液的碱性最强,故选C;
【8题详解】
A.电荷守恒应为,A错误;
B.根据物料守恒,钠离子浓度是碳元素总浓度的2倍,即,B正确;
C.质子守恒应为,C错误;
D.水解生成和,且水自身也会电离出,故,D错误;
故选B;
【9题详解】
由电离常数可知,酸性:,根据强酸制弱酸原理,与反应只能生成和,离子方程式为;
【10题详解】
酸或碱会抑制水的电离,而含有弱酸根离子的盐水解会促进水的电离,当加入的将恰好完全转化为时,溶液中只有,此时的水解程度最大,对水的电离促进程度最大,完全反应生成需要消耗,故选C;
【11题详解】
的水解常数,其电离常数,因为,即的水解程度大于其电离程度,导致溶液中,故溶液呈碱性;
【12题详解】
(i)根据反应方程式,纯固体不列入平衡常数表达式,故平衡常数;
(ii)将平衡常数表达式分子分母同乘,得到 ,由于 ,且 ,,代入可得 ,变形即可得到 。
二.生物质能源甲醇的合成(20分)
利用CO、H2和CO2可以合成生物质能源甲醇。发生如下反应。
反应①:
反应②:
反应③:
13. (i)对于反应①,正反应的活化能________逆反应的活化能。
A.大于 B.小于 C.等于
(ii)________。
14. 在某催化剂作用下,反应②的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应方程式为________________________________。
15. 时,向一恒容密闭容器中充入和,仅发生反应②。下列叙述错误的是_______(不定项)。
A. 加入催化剂,反应速率增大
B. CO体积分数不变时反应达到平衡状态
C. 平衡后,充入氩气平衡正向移动
D. 平衡后,充入H2,CO平衡转化率增大
16. 在某催化剂作用下只发生反应③:。该反应的速率方程式为,(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。
(i)时该反应的平衡常数,达到平衡后,________。
A. B. C.
(ii)时________。
A. B. C.
17. 时,在密闭容器甲、乙中,分别充入和,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应①,测得CO2平衡转化率与压强关系如图所示。
(i)使用了水分子筛的容器是________。
A.甲 B.乙
(ii)平衡常数________。
A. B. C.
(iii)M点__________。
18. 时,向一体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO、1 mol CO2和3 mol H2,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到0.8 mol CH3OH和0.5 mol H2O,此时CO2平衡转化率为50%。该温度下,反应①的平衡常数________。
【答案】13. ①. B ②. -90.9 kJ/mol
14. CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g) 15. BC
16. ①. C ②. A
17. ①. B ②. C ③.
18.
【解析】
【13题详解】
(i)=正反应活化能-逆反应活化能<0,所以正反应活化能小于逆反应活化能,故答案选B;
(ii)由盖斯定律可知:反应①-反应③=反应②,则反应的焓变为:ΔH2=(-49.9 kJ/mol)-(+41.0 kJ/mol)= -90.9 kJ/mol;
【14题详解】
反应的活化能越大,反应速率越慢,慢反应是反应的控速反应,由图可知,过渡态的相对能量为-0.1eV时,反应的活化能最大,反应速率最慢,则控速反应的方程式为:CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g);
【15题详解】
A.加入催化剂,反应的活化能降低,反应的反应速率增大,A正确;
B. 由题意可知,初始CO的体积分数为:;设某时刻时甲醇的物质的量为x mol,由方程式可知,此时CO的体积分数为:,CO体积分数恒为,故CO的体积分数不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.恒容密闭容器中反应达到平衡后,充入不参与反应的氩气,反应物和生成物的浓度均不变,平衡不发生移动,C错误;
D.平衡后,充入氢气,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,一氧化碳平衡转化率增大,D正确;
故答案选BC;
【16题详解】
(i)反应3达到平衡时,正逆反应速率相等,由速率方程式可得:k正c(CO2)⋅c(H2) =k逆c(CO)⋅c(H2O),整理可得:,由题意可知,830℃时平衡常数为1,则正反应速率常数与逆反应速率常数相等,故答案选C;
(ii)该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,所以900°C时,平衡向正反应方向移动,正反应速率常数大于逆反应速率常数,故答案选A;
【17题详解】
(i)用了水分子筛的反应器可以减小生成物水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳平衡转化率高,所以使用了水分子筛的反应器是乙,故答案选B;
(ii)化学平衡常数只与温度有关,a、b两点温度都是,所以,故答案选C。
(ⅲ)由图可知,M点二氧化碳的转化率为50%,起始通入,转化的物质的量为:,平衡时剩余的物质的量为0.5 mol,混合气体的压强为150 kPa,
列三段式得:
平衡时氢气的物质的量为: 1.5 mol,混合气体的总物质的量为:1.5 mol+0.5 mol×3=3 mol,则氢气的平衡分压为:;
【18题详解】
由题意可知,在一定条件下发生上述3个反应,甲醇和水蒸气的物质的量分别为0.8 mol、0.5 mol,二氧化碳的转化率为50%,则平衡时二氧化碳的物质的量为:1 mol-1 mol×50%=0.5 mol,由碳原子个数守恒可知,一氧化碳的物质的量为:2 mol-0.8 mol-0.5 mol=0.7 mol,由氢原子个数守恒可知,氢气的物质的量为:,则体积为1 L的容器中反应①的平衡常数为:。
三.电能与化学能的转化(29分)
工业上大量应用到电能与化学能之间的相互转化。
19. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是_______。
A.火力发电
B.碱性锌锰电池
C.电池充电
D.氢氧燃料电池
A. A B. B C. C D. D
20. 某蓄电池在充电和放电时发生的反应是:,下列有关该电池的说法正确的是_______。
A. 放电时,是负极
B. 放电时,移向该电池的正极
C. 充电时,阳极的电极反应式为:
D. 充电时,发生氧化反应
用下图所示装置完成下列实验。
21. 若上图为精炼铜的装置,
(i)应将粗铜连接电极_______。
A.a B.b
(ii)精炼过程中,溶液中浓度_______。
A.上升 B.下降 C.不变
22. 若将乙装置改为镀铜装置,b极应连接_______。
A. 镀层 B. 镀件
肼()是可燃性液体,一种以肼为原料的电池装置如下图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH为电解质。
23. 请书写负极的电极反应式________________。
24. 1 mol肼完全反应,理论上正极区域质量________(“增加”或“减少”)________g。(注:图中为阴离子交换膜)
现有如图所示装置,所有电极均为Pt,请按要求回答下列问题。
25. 甲装置为甲醇燃料电池,写出a电极的电极反应式________________。
26. 乙装置中装有溶液,反应过程中c极有氧气生成,d极有Cu析出。
(i)c极是________极,电极反应为________________________。
(ii)甲装置b电极吸收标准状况下112 mL O2时,乙装置的d极上析出Cu的质量为________g,若电解过程中溶液体积变化不计,CuSO4溶液pH变为________。
27. 现用丙装置电解K2SO4溶液制取氢气、氧气、硫酸溶液和氢氧化钾溶液,其中M、N为离子交换膜,只允许某些离子通过。
(i)则A出口导出的溶液溶质主要为________(写化学式,下同);C出口导出的气体为________。
(ii)描述N膜上离子的移动情况:________离子(离子符号)从________室移动到________室。
【答案】19. C 20. D
21. ①. B ②. B
22. A 23.
24. ①. 减少 ②. 36
25. CH3OH+8OH--6e-=+6H2O
26. ①. 阳极 ②. 2H2O-4e-=4H++O2↑ ③. 0.64 ④. 1
27. ①. ②. ③. ④. 2 ⑤. 3
【解析】
【分析】6.甲装置为碱性甲醇燃料电池,即原电池,b极通入O2,为正极,电极反应方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-;a极通入的是甲醇,为负极,电极反应方程式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O,乙池中c极与燃料电池正极相连,为阳极,阳极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑;d极为阴极,阴极反应式为:Cu2++2e-=Cu;丙池左侧为阳极,失电子,阳极反应式为:2H2O-4e-=4H++O2↑,硫酸根离子由2室移动到1室,M为阴离子交换膜,1室某电解质为硫酸;右侧为阴极,阴极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,钾离子由2室移动到3室,N为阳离子交换膜,3室某电解质为氢氧化钾,氢气从C口导出,氧气在B导出,据此分析;
【19题详解】
电能转化为化学能的装置是外接电源的电解装置;
A.火力发电是化学能→热能→机械能→电能,A不符合题意;
B.碱性锌锰电池是将化学能转化为电能,B不符合题意;
C.电池充电是外接电源将电能转化为电池内部的化学能,C符合题意;
D.氢氧燃料电池都是将化学能转化为电能的原电池,D不符合题意;
故选C;
【20题详解】
A.放电时Fe元素化合价升高发生氧化反应,Fe是负极,是正极,A错误;
B.原电池中阴离子向负极移动,B错误;
C.充电时阳极发生氧化反应,阳极反应:,C错误;
D.充电时中Ni元素从+2价升高到+4价,发生氧化反应,D正确;
故选D;
【21题详解】
(i)电解精炼铜时,粗铜作阳极,连接电源正极,图中b接电源正极,因此粗铜连b,故选B;
(ii)精炼时,粗铜中比铜活泼的杂质金属(如Zn、Fe等)会先于Cu失电子进入溶液,而阴极只有Cu2+得电子析出Cu,同一时间阳极溶解的Cu的量小于阴极析出的Cu的量,因此溶液中Cu2+浓度下降,故选B;
【22题详解】
镀铜时,镀件作阴极,镀层金属铜作阳极;图中a接电源负极,为阴极,因此a极连接镀件,b连接镀层金属,故选A;
【23题详解】
负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水,电极反应式为;
【24题详解】
负极反应式为;正极反应式为,1 mol 肼完全反应失去4 mol电子,反应消耗1 mol 氧气时有4 mol OH-通过阴离子交换膜进入负极区,则理论上正极区域质量减少4 mol×17 g/mol-1 mol×32 g/mol=36 g;
【25题详解】
根据分析,a电极的电极反应式CH3OH+8OH--6e-=+6H2O;
【26题详解】
(i)根据分析,c为阳极,电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑;
(ii)当b极消耗标准状况下112 mL O2时,转移的电子的物质的量为×4=0.02 mol,d极反应为Cu2++2e-=Cu,析出Cu的物质的量为0.01 mol,质量为0.01 mol×64 g/mol=0.64 g;产生的氢离子的物质的量为0.02 mol,氢离子浓度为=0.1 mol/L,pH为1;
【27题详解】
(i)根据分析可知,A出口导出的溶液溶质主要为;C出口导出的气体为;
(ii)N膜是阳离子交换膜,允许2室的K+向阴极所在的3室移动,平衡3室的正电荷。
四.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备(21分)
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾()是一种经典的光敏剂,也是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。用废铁屑(含少量Al2O3、Fe2O3)先制备草酸亚铁,然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
Ⅰ.制备草酸亚铁
已知:部分氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
28. 加入过量废铁屑的主要目的是_______。
A. 提高铁的利用率 B. 抑制Fe2+的水解 C. 除去溶液中的Fe3+
29. 加入少量Na2CO3后,混合溶液pH范围应调控在_______。
A. 3.2以下 B. 3.2~3.4 C. 4.4~7.5 D. 7.5以上
30. 图中滤渣的主要成分有________。
31. 书写反应Ⅱ的离子反应方程式_______________。
32. 已知草酸是一种弱酸,下列K2C2O4溶液的说法正确的是_______。
A. 溶液呈碱性,因为钾离子可以发生水解
B. 升温,溶液中的电离平衡与水解平衡都正向移动
C. 向溶液中再加入少量的K2C2O4固体,其水解程度增大
D. 对溶液进行稀释,溶液中所有离子浓度均减小
Ⅱ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾
步骤一:在草酸亚铁固体中,加入饱和K2C2O4溶液;
步骤二:保持恒温40℃,边搅拌边缓慢加入3% H2O2溶液,直至氧化完全;
步骤三:将溶液加热至沸,加入饱和H2C2O4溶液,溶液转为绿色,获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液。
33. 在酸性条件下,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,
(i)写出反应离子方程式并配平:________________。
(ii)步骤二中选择H2O2作氧化剂,其优点是________________(任写一条)。
34. 已知下列物质的氧化性强弱顺序为,下列反应在水溶液中不可能发生的是_______。
A.
B.
C.
D.
Ⅲ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾含量测定
测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾样品纯度的方法如下:称取样品0.2415 g,放入250 mL锥形瓶中,加入25 mL水和5 mL 1 mol·L⁻¹ H2SO4,用0.02000 mol·L-1KMnO4标准溶液测定,反应原理为:
____________________________
35. 补全并配平上述离子反应______________。
36. 若最终消耗KMnO4标准溶液23.19 mL,计算样品纯度_______(精确到0.1%)。
(已知的摩尔质量为)
【答案】28. AC 29. C
30.
、
31.
32. B
33. ①.
②.
还原产物是水,不引入新杂质(或绿色环保) 34. D
35.
36.
78.6%
【解析】
【分析】用废铁屑(含少量Al2O3、Fe2O3)加入稀硫酸酸溶得到硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁,过量铁将三价铁转化为二价铁,加入碳酸钠调节pH将铝转化为氢氧化铝沉淀除去,分离出的硫酸亚铁溶液加入草酸钾得到草酸亚铁晶体沉淀,据此分析;
【28题详解】
废铁屑中含有,酸溶后生成,加入过量铁屑可将还原为,除去的同时提高了铁的利用率,故选AC;
【29题详解】
调节pH的目的是使完全沉淀而不沉淀。根据表格数据,完全沉淀的pH为4.4,开始沉淀的pH为7.5,故pH应调控在4.4~7.5之间,故选C;
【30题详解】
加入了过量的废铁屑,且调节pH使转化为沉淀,故滤渣主要成分为未反应的过量和生成的;
【31题详解】
反应Ⅱ是与反应生成草酸亚铁晶体沉淀,离子方程式为;
【32题详解】
A.溶液呈碱性是因为草酸根离子发生水解,钾离子不水解,A错误;
B.弱电解质的电离和盐类的水解均为吸热过程,升温平衡均正向移动,B正确;
C.加入固体,草酸根离子浓度增加,其水解程度减小,C错误;
D.稀释溶液时,碱性减弱,浓度减小,但根据可知浓度增大,D错误;
故选B;
【33题详解】
(i)酸性条件下,将氧化为,自身被还原为,根据电子守恒和电荷守恒,离子方程式为;
(ii)作为氧化剂的优点是其还原产物是水,不会在体系中引入新的杂质离子;
【34题详解】
氧化剂的氧化性强于氧化产物,氧化性强弱顺序为;
A.由方程式可知氧化性,符合已知顺序,可发生,A不符合题意;
B.由方程式可知氧化性,优先氧化还原性更强的I-,未被氧化,反应可发生,B不符合题意;
C.由方程式可知氧化性,符合顺序,可发生,C不符合题意;
D.由方程式可知氧化性,能氧化生成,二者会发生氧化还原反应而不能大量共存,该反应不可能发生,D符合题意;
故选D;
【35题详解】
反应中Mn元素化合价由+7降至+2(得5个电子),C元素化合价由+3升至+4(每个失2个电子)。根据得失电子守恒,与的比例为2:5,再结合电荷守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为;
【36题详解】
滴定消耗的物质的量为。根据反应方程式可得关系式:。样品中三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的物质的量为。其质量为。样品纯度为。
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市西中学2026学年第一学期学科调研
高二化学
2026.10
式量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64
一.金属腐蚀与防护(30分)
钢铁容易生锈而被腐蚀,可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀。如图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。
1. 钢铁在海洋中主要的电化学腐蚀类型是_________。
A. 析氢腐蚀 B. 吸氧腐蚀
2. K与M连接时,钢铁桥墩的电化学防护方法为_________。
A. 外加电源阴极保护法 B. 牺牲阳极阴极保护法
3. K与N连接时,钢铁桥墩上发生的反应类型为_________。
A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 离子互换反应
研究发现青铜器的腐蚀也与电化学有关。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的示意图。
4. 腐蚀过程中,负极是_________。
A. 多孔粉状锈 B. 多孔催化层 C. 青铜基体
5. 氧气在潮湿青铜器表面发生的电极反应方程式为________________________________。
6. 天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价),对设备、环境造成严重危害。某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的H2S,装置如图所示,总反应是:2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O。
(i)写出负极的电极反应式________________。
(ii)一段时间后,单位时间内H2S的去除率会降低,可能的原因是________________。
已知H2CO3与H2S的电离平衡常数如下表所示,回答下面问题。
H2CO3
H2S
7. 常温下,相同浓度的下列溶液,碱性最强的是_________。
A. Na2CO3 B. NaHCO3 C. Na2S D. NaHS
8. Na2CO3溶液中微粒浓度关系正确的是________。(不定项)
A.
B.
C.
D.
9. 写出用少量Na2CO3溶液吸收天然气中的H2S的离子方程式:________________________。
10. 常温下,向含0.01 mol H2S的氢硫酸溶液中滴加稀NaOH溶液,充分反应,当溶液中水的电离程度最大时,加入NaOH的物质的量为_________。
A. 0.01 mol B. 0.015 mol C. 0.02 mol D. 0.025 mol
11. NaHS溶液呈碱性,结合反应与数据说明原因:________________________。
12. 常温下沉淀铜离子,发生反应。
(i)书写该反应平衡常数的表达式________。
(ii)用该反应的、H2S的和表示此条件下的________。
二.生物质能源甲醇的合成(20分)
利用CO、H2和CO2可以合成生物质能源甲醇。发生如下反应。
反应①:
反应②:
反应③:
13. (i)对于反应①,正反应的活化能________逆反应的活化能。
A.大于 B.小于 C.等于
(ii)________。
14. 在某催化剂作用下,反应②的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应方程式为________________________________。
15. 时,向一恒容密闭容器中充入和,仅发生反应②。下列叙述错误的是_______(不定项)。
A. 加入催化剂,反应速率增大
B. CO体积分数不变时反应达到平衡状态
C. 平衡后,充入氩气平衡正向移动
D. 平衡后,充入H2,CO平衡转化率增大
16. 在某催化剂作用下只发生反应③:。该反应的速率方程式为,(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。
(i)时该反应的平衡常数,达到平衡后,________。
A. B. C.
(ii)时________。
A. B. C.
17. 时,在密闭容器甲、乙中,分别充入和,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应①,测得CO2平衡转化率与压强关系如图所示。
(i)使用了水分子筛的容器是________。
A.甲 B.乙
(ii)平衡常数________。
A. B. C.
(iii)M点__________。
18. 时,向一体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO、1 mol CO2和3 mol H2,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到0.8 mol CH3OH和0.5 mol H2O,此时CO2平衡转化率为50%。该温度下,反应①的平衡常数________。
三.电能与化学能的转化(29分)
工业上大量应用到电能与化学能之间的相互转化。
19. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是_______。
A.火力发电
B.碱性锌锰电池
C.电池充电
D.氢氧燃料电池
A. A B. B C. C D. D
20. 某蓄电池在充电和放电时发生的反应是:,下列有关该电池的说法正确的是_______。
A. 放电时,是负极
B. 放电时,移向该电池的正极
C. 充电时,阳极的电极反应式为:
D. 充电时,发生氧化反应
用下图所示装置完成下列实验。
21. 若上图为精炼铜的装置,
(i)应将粗铜连接电极_______。
A.a B.b
(ii)精炼过程中,溶液中浓度_______。
A.上升 B.下降 C.不变
22. 若将乙装置改为镀铜装置,b极应连接_______。
A. 镀层 B. 镀件
肼()是可燃性液体,一种以肼为原料的电池装置如下图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH为电解质。
23. 请书写负极的电极反应式________________。
24. 1 mol肼完全反应,理论上正极区域质量________(“增加”或“减少”)________g。(注:图中为阴离子交换膜)
现有如图所示装置,所有电极均为Pt,请按要求回答下列问题。
25. 甲装置为甲醇燃料电池,写出a电极的电极反应式________________。
26. 乙装置中装有溶液,反应过程中c极有氧气生成,d极有Cu析出。
(i)c极是________极,电极反应为________________________。
(ii)甲装置b电极吸收标准状况下112 mL O2时,乙装置的d极上析出Cu的质量为________g,若电解过程中溶液体积变化不计,CuSO4溶液pH变为________。
27. 现用丙装置电解K2SO4溶液制取氢气、氧气、硫酸溶液和氢氧化钾溶液,其中M、N为离子交换膜,只允许某些离子通过。
(i)则A出口导出的溶液溶质主要为________(写化学式,下同);C出口导出的气体为________。
(ii)描述N膜上离子的移动情况:________离子(离子符号)从________室移动到________室。
四.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备(21分)
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾()是一种经典的光敏剂,也是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。用废铁屑(含少量Al2O3、Fe2O3)先制备草酸亚铁,然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。
Ⅰ.制备草酸亚铁
已知:部分氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
28. 加入过量废铁屑的主要目的是_______。
A. 提高铁的利用率 B. 抑制Fe2+的水解 C. 除去溶液中的Fe3+
29. 加入少量Na2CO3后,混合溶液pH范围应调控在_______。
A. 3.2以下 B. 3.2~3.4 C. 4.4~7.5 D. 7.5以上
30. 图中滤渣的主要成分有________。
31. 书写反应Ⅱ的离子反应方程式_______________。
32. 已知草酸是一种弱酸,下列K2C2O4溶液的说法正确的是_______。
A. 溶液呈碱性,因为钾离子可以发生水解
B. 升温,溶液中的电离平衡与水解平衡都正向移动
C. 向溶液中再加入少量的K2C2O4固体,其水解程度增大
D. 对溶液进行稀释,溶液中所有离子浓度均减小
Ⅱ.制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾
步骤一:在草酸亚铁固体中,加入饱和K2C2O4溶液;
步骤二:保持恒温40℃,边搅拌边缓慢加入3% H2O2溶液,直至氧化完全;
步骤三:将溶液加热至沸,加入饱和H2C2O4溶液,溶液转为绿色,获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液。
33. 在酸性条件下,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,
(i)写出反应离子方程式并配平:________________。
(ii)步骤二中选择H2O2作氧化剂,其优点是________________(任写一条)。
34. 已知下列物质的氧化性强弱顺序为,下列反应在水溶液中不可能发生的是_______。
A.
B.
C.
D.
Ⅲ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾含量测定
测定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾样品纯度的方法如下:称取样品0.2415 g,放入250 mL锥形瓶中,加入25 mL水和5 mL 1 mol·L⁻¹ H2SO4,用0.02000 mol·L-1KMnO4标准溶液测定,反应原理为:
____________________________
35. 补全并配平上述离子反应______________。
36. 若最终消耗KMnO4标准溶液23.19 mL,计算样品纯度_______(精确到0.1%)。
(已知的摩尔质量为)
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