精品解析：山东省德州市2026-2027学年高三上学期期中考试 化学试题

高三化学题库(二) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 I 127 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法正确的是 A. 利用明矾可对自来水进行杀菌消毒 B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板属于陶瓷材料 C. 白葡萄酒中添加二氧化硫主要是用来漂白葡萄汁液 D. 利用活性炭、食盐和铁粉等制备暖贴 2. 关于实验安全和实验操作，下列说法错误的是 A. 金属Na、K着火时选用灭火毯盖灭 B. 高温熔融时选用石英坩埚 C. 蒸馏实验结束时先停止加热，冷却后再关闭冷凝水 D. 实验室水银洒落后需先用滴管收集，再撒硫粉覆盖 3. 下列离子（或化学）方程式书写正确的是 A. 烟气中用石灰乳喷淋脱硫： B. 实验室制备氢氧化铁胶体： C. 泡沫灭火器的原理： D. 海带提碘时用浓NaOH溶液反萃取： 4. 下列有关物质用途与性质匹配的是 选项 用途 性质 A 维生素C用作补铁口服液添加剂 维生素C具有还原性 B 硫酸钡用于内服造影剂 难溶于水 C 浓硫酸除去、等气体中的水蒸气 浓硫酸具有脱水性 D 工业上用液氨作制冷剂 氨极易溶于水 A. A B. B C. C D. D 5. 下列实验装置及操作完成相应实验，能达到目的的是 A．比较和AgI的溶解度大小 B．除去CO2中的SO2 C．实验室利用浓盐酸和高锰酸钾制取Cl2 D．探究铁的两种电化学防护方法 A. A B. B C. C D. D 6. 净水剂高铁酸钾（）在酸性条件下极不稳定。向含氰（以表示）废水中加入，转化过程如图所示。下列说法错误的是 A. 酸性条件下，分解产生 B. 反应②中为氧化产物 C. 可用除去反应②废液中的 D. 处理时，理论上 7. 下列化学工艺流程可行的是 A. 粗盐提纯： B. 海水提镁： C. 侯氏制碱法： D. 提取： 8. 二水合醋酸亚铬是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，潮湿时易被氧化，微溶于乙醇，不溶于冷水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。实验室制备装置如下图所示： 下列说法错误的是 A. 导气管a更有利于稀硫酸顺利滴入三颈烧瓶 B. 滴加稀硫酸至锌粒完全溶解后再关闭、打开 C. 甲装置中反应的离子方程式为 D. 洗涤产品时，应依次用去氧冷蒸馏水、乙醇、乙醚洗 9. 常温下，将4.0 g铁钉加入30 mL 4%的溶液中，能观察到铁钉表面产生气泡，且反应初期生成气泡的速率逐渐加快，反应中氧气含量、溶液pH的变化如下图所示。 下列说法错误的是 A. 形成原电池以及pH减小导致生成气泡的速率加快 B. 过程中一定有生成 C. pH下降的原因是 D. 后期含量增大的原因可能是空气中的溶解导致 10. 25℃时，向10 mL浓度为的二元弱酸中，慢慢滴加少量浓氢氧化钠溶液，改变三种粒子、、的分布比例。已知，。下列说法错误的是 A. 溶液的pH小于7 B. 当溶液中时，存在 C. 当溶液呈中性时，存在 D. 滴加溶液的过程中比值不变 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验操作及现象所推结论错误的是 实验操作及现象 结论 A．向碘水中加入，振荡，再加入浓KI溶液，振荡，下层紫色变浅 KI可以增加在水中的溶解度 B．足量锌分别与等体积、等pH的HX和HY溶液充分反应，产生的物质的量 结合质子的能力： C．向悬浊液中滴加溶液，产生红褐色沉淀 D．取少量晶体溶于水，滴加溶液，产生白色沉淀 说明晶体中含有 A. A B. B C. C D. D 12. 海水提锂与锌镍储能一体化的装置如下图所示： 已知：LAGP膜只允许通过。下列说法正确的是 A. 闭合，系统处于储能状态，Zn电极发生还原反应 B. 闭合，阳极反应： C. 闭合，产生22.4 L氢气时，理论上可提取2 mol D. 闭合，储能室中电解质溶液的pH增大 13. 工业上可由硫铁矿(主要成分为)制备硫酸，同时获得绿矾。其工艺流程如图所示： 已知：烧渣中含有、、。 下列说法错误的是 A. 煅烧时气体与矿料逆流而行以加快化学反应速率 B. 还原后溶液pH降低 C. 结晶时将硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶即可获得绿矾 D. 若获得9.8吨的硫酸，理论上可获得13.9吨绿矾 14. 为探究氯化铁与硫化钠的反应，某同学进行如下实验： 步骤 操作 现象 Ⅰ 开始时，局部产生少量的黑色沉淀，振荡，黑色沉淀立即消失，同时溶液中产生淡黄色浑浊和臭鸡蛋气味的气体 Ⅱ 当步骤Ⅰ中不再出现上述现象时继续滴加溶液 一段时间后，产生大量的黑色沉淀，振荡，沉淀不消失 已知：、均为黑色固体，均能溶于盐酸。 下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ能够证明氧化性： B. 步骤Ⅰ存在反应： C. 步骤Ⅱ溶液中几乎消耗完全，黑色沉淀为 D. 若滴加顺序互换，主要反应和本实验完全相同 15. 常温下，1 L水溶液中含有一定量的和，该溶液中pM与pH的关系如图。其中，M代表、、和。 已知：①溶液中始终存在，且 ② 下列说法错误的是 A. 溶液中 B. C. pH = 4时，增大，曲线Ⅲ将向下平移 D. 时， 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 三、非选择题：本题包括5小题，共60分。 16. 工业上采用溶析—蒸发结晶法分离与混盐的流程如下： （1）溶析用最佳浓度为，实验室配制250 mL该溶液用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外，还有____________。 （2）溶析结晶后采用了如下图所示的抽滤装置获取粗品硫酸钠。 ①抽滤时，安全瓶的________(填“a”或“b”)口应与抽滤瓶连接。 ②结束后，拆除装置时需要先_____________，再关闭真空泵，防止倒吸。 （3）检验母液Ⅲ中是否含，用到的化学试剂是_________(填化学式) （4）测定氯化钠的纯度常用作标准溶液，采用间接法配制(配成近似浓度的溶液，再用氯化钠基准物标定)。不采用直接法配制的原因是__________________。 （5）测定高纯的纯度。已知：为砖红色沉淀。准确称取高纯，溶解后定容至250 mL；准确量取25.00 mL待测液置于锥形瓶中滴定，滴加几滴指示剂，三次平行实验平均消耗标准溶液。滴定终点时的现象________________，高纯的纯度为________。若滴定结束后尖嘴处产生气泡，测得纯度__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 17. 是新能源汽车电池的正极材料，某小组以赤铁矿(主要成分，含少量、、等)为原料，设计了如下“低碳活化—混酸浸出”新工艺制备电池级，其流程如下： 已知：①“预处理”时，碳将部分还原为磁性氧化物，导致晶格畸变，使矿石产生裂纹； ②在该工艺条件下，三价铁均与结合成稳定的； ③时，、。 （1）“预处理”后，铁浸出速率显著提高的可能原因是_________________，碳将部分还原为磁性氧化物的化学反应方程式为______________________。 （2）“酸浸”所用混合酸中盐酸的作用是___________________(答出1条即可)。 （3）“沉淀”步骤中，在常温下用氨水调节生成沉淀，发生反应的离子方程式为___________________，为确保铁元素完全以形式沉淀而不生成杂质，滤液中的值必须大于________。 （4）“煅烧”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。 18. 碘酸钙是重要的食品添加剂。主要制备过程为：含碘废液（含，少量）→制→制。制备过程中的部分装置如下： （1）制：向甲装置的含碘废液中加入足量的溶液，再逐滴滴加溶液，控制温度50～60℃，并不断搅拌，直至白色的沉淀不再增加。 ①仪器B的名称为___________，可采用____________的方法将装置温度控制在50～60℃。 ②与白色沉淀一同生成的还有，该过程中的离子方程式为______________________，判断已经沉淀完全的方法是__________________。 （2）制备： 步骤1．弃去上步反应后的上层液体只留固体，连接图乙的尾气吸收装置。边搅拌边向仪器A中逐滴加入浓硝酸，充分反应后，将所得混合物过滤，用冷水洗涤，低温干燥得。 步骤2．将溶于，向其中加水并不断搅拌，同时通入，充分反应后分液，向水相中加入氢氧化钙悬浊液，充分反应后过滤，即制得粗品。 ①图乙烧杯中盛放的试剂为_____________（填试剂名称）； ②浓硝酸过量使得产量下降，可能原因是______________________。 ③为保证充分反应，需通入的体积至少为____________ L（标准状况下）。 19. 含硫化合物种类繁多，研究其性质具有重要意义。 （1）治理环境：处理，减少环境污染。 方法1：部分燃烧生成，再与发生Claus反应回收单质硫。 已知： 则Claus反应的热化学方程式为___________________。 方法2：直接电解的酸性溶液（pH = 5）可回收硫单质，装置如图所示： 已知：i．，。 ii．（黄色溶液）；与酸反应生成S。 ①阳极的电极反应式为__________________。 ②实际电解过程中，阳极会发生副反应。若电路中转移0.2 mol电子，两极共收集到2.688 L气体（标准状况下），则回收硫单质________mol。 ③直接电解时生成的硫覆盖在电极上导致电解不能持续进行。工业上常用烧碱溶液吸收至溶液pH = 13.2时进行电解，然后再用电解后的黄色溶液吸收生成S。生成S的离子方程式为_________________。 （2）服务生活：硫代硫酸钠可用于清除自来水中的余氯。 若以代表余氯，则清除余氯的离子方程式为____________________。某天然水经氯气消毒后，其中余氯的含量为（以计），欲使水中余氯含量降低至，理论上每升水中应加入硫代硫酸钠的质量为__________mg。 20. 捕获是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。 （1）氢氧化钠在吸收足量二氧化碳的过程中，水的电离程度变化趋势为_______________。 （2）分别取等体积“碳捕获”后不同阶段的溶液，测得其pH随温度变化如下图所示： ①图1溶液中溶质随温度的升高水解程度__________（填“增大”“减小”或“不变”），升高温度溶液pH下降的原因_________________。 ②由图1和图2分析可知pH值：P_______N（填“>”“<”或“=”）。 （3）常温下，向“碳捕获”后的溶液中逐滴加入某浓度的溶液，测得溶液中的离子浓度的关系如图所示。 已知：i．该温度下；ii．的。 该混合溶液中________（填“>”“<”或“=”）；a点时，由水电离产生的______，b点时溶液中______；c、d、e三点中，体系稳定性最差的是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学题库(二) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 I 127 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法正确的是 A. 利用明矾可对自来水进行杀菌消毒 B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板属于陶瓷材料 C. 白葡萄酒中添加二氧化硫主要是用来漂白葡萄汁液 D. 利用活性炭、食盐和铁粉等制备暖贴 【答案】D 【解析】 【详解】A．明矾溶于水后电离出的水解生成胶体，胶体可吸附水中悬浮杂质实现净水，但不具备强氧化性，无法对自来水进行杀菌消毒，A错误； B．钛板是以金属钛为主要成分的合金，属于金属材料，不属于陶瓷材料，B错误； C．白葡萄酒中添加的主要作用是利用其还原性抗氧化、抑制微生物滋生，并非用于漂白葡萄汁液，C错误； D．暖贴的工作原理是铁发生吸氧腐蚀放热，其中铁粉作原电池的负极反应物，活性炭作原电池的正极导电材料，食盐作电解质增强导电性，三者可共同用于制备暖贴，D正确。 2. 关于实验安全和实验操作，下列说法错误的是 A. 金属Na、K着火时选用灭火毯盖灭 B. 高温熔融时选用石英坩埚 C. 蒸馏实验结束时先停止加热，冷却后再关闭冷凝水 D. 实验室水银洒落后需先用滴管收集，再撒硫粉覆盖 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属钠、钾能与水、二氧化碳等常见灭火剂剧烈反应，所以着火时不能用水浇灭，应用灭火毯盖灭可隔绝空气，A正确； B．石英坩埚的主要成分为二氧化硅，高温下碳酸钠会与二氧化硅发生如下反应：，所以不能选用石英坩埚高温熔融碳酸钠，否则会腐蚀石英坩埚，B错误； C．蒸馏实验结束时应先停止加热，待装置冷却、无残留馏分逸出后再关闭冷凝水，目的是避免未冷凝的馏分逸出造成实验误差，同时防止冷凝管因温差过大而破裂，C正确； D．汞常温下易挥发产生有毒蒸气，但汞常温下能与硫反应生成无毒的硫化汞，实验室水银洒落后需先用滴管收集，再撒硫粉覆盖，目的是防止汞挥发造成中毒，D正确； 故选B。 3. 下列离子（或化学）方程式书写正确的是 A. 烟气中用石灰乳喷淋脱硫： B. 实验室制备氢氧化铁胶体： C. 泡沫灭火器的原理： D. 海带提碘时用浓NaOH溶液反萃取： 【答案】D 【解析】 【详解】A．石灰乳中含有大量未溶解的氢氧化钙，书写离子方程式时应保留其化学式，不能拆写为和。二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，正确的方程式为，A错误； B．实验室制备氢氧化铁胶体应向沸腾的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。正确的化学方程式为，B错误； C．泡沫灭火器使用硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液，参与反应的是和，二者相互促进水解，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体。原式误用了，正确的离子方程式为，C错误； D．碘与浓NaOH溶液反应时，碘元素的化合价由0价分别降低为-1价和升高为+5价，发生歧化反应。根据电子守恒，生成的与的物质的量之比为5∶1，再结合原子守恒和电荷守恒，可得离子方程式为。碘转化为可溶于水的离子进入水相，实现反萃取，D正确； 故选D。 4. 下列有关物质用途与性质匹配的是 选项 用途 性质 A 维生素C用作补铁口服液添加剂 维生素C具有还原性 B 硫酸钡用于内服造影剂 难溶于水 C 浓硫酸除去、等气体中的水蒸气 浓硫酸具有脱水性 D 工业上用液氨作制冷剂 氨极易溶于水 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．补铁口服液中发挥作用的铁元素为，易被氧化为人体难以吸收的，维生素C具有还原性，可将还原为，避免被氧化，A符合题意； B．硫酸钡用作内服造影剂的核心原因是难溶于水且难溶于胃酸（主要成分为），不会解离出有毒的，仅“难溶于水”的性质无法支撑该用途（如也难溶于水，但可与胃酸反应生成有毒的，不能用作内服造影剂），B不符合题意； C．浓硫酸除去、等气体中的水蒸气，利用的是浓硫酸的吸水性，脱水性是指浓硫酸将有机物中H、O元素按原子个数比2:1脱去的性质，与干燥气体的用途无关，C不符合题意； D．工业上用液氨作制冷剂，是因为液氨汽化时会吸收大量的热，使环境温度快速降低，与氨极易溶于水的性质无关，D不符合题意。 5. 下列实验装置及操作完成相应实验，能达到目的的是 A．比较和AgI的溶解度大小 B．除去CO2中的SO2 C．实验室利用浓盐酸和高锰酸钾制取Cl2 D．探究铁的两种电化学防护方法 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．试管内的物质的量远大于后续加入的NaCl的物质的量，过量，加入KI溶液时，过量的可直接与I⁻反应生成AgI黄色沉淀，并非AgCl沉淀向AgI沉淀的转化，无法比较AgCl和AgI的溶解度大小，A错误； B．饱和溶液不仅能与杂质反应，还会与发生反应：，消耗待提纯的，除去中的应选用饱和溶液，B错误； C．浓盐酸与反应制取时，为粉末状固体且易溶于水，会透过多孔塑料板漏至试管底部液体中，无法实现固液分离，不能通过该装置控制反应的发生与停止，C错误； D．当开关K与M闭合、M与N断开时，锌与铁在海水中形成原电池，锌比铁活泼，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，可探究牺牲阳极的阴极保护法；当K与N闭合时，装置形成电解池，铁连接电源负极作阴极被保护，可探究外加电流的阴极保护法，能够实现实验目的，D正确； 故选D。 6. 净水剂高铁酸钾（）在酸性条件下极不稳定。向含氰（以表示）废水中加入，转化过程如图所示。下列说法错误的是 A. 酸性条件下，分解产生 B. 反应②中为氧化产物 C. 可用除去反应②废液中的 D. 处理时，理论上 【答案】C 【解析】 【分析】图示处理过程分为两步：反应①中，被氧化为，被还原，生成和；反应②中，继续被氧化，生成和，被还原为。因此，计算整个处理过程的理论用量时，应依据中C、N两种元素从起始物到最终产物的化合价变化，以及Fe元素最终转化为+3价时的得失电子数进行计算。 【详解】A．酸性条件下，高铁酸根发生分解，Fe元素的化合价由+6价降低到+3价，部分O元素的化合价由-2价升高到0价，反应的离子方程式为，因此有生成，A正确； B．反应②中，中的N元素转化为中的N元素。中C元素为+4价、O元素为-2价，故N元素为-3价；中N元素为+5价。N元素的化合价升高，发生氧化反应，所以为氧化产物，B正确； C．中N元素处于其最高正价+5价，不能再被氧化。在该处理中作氧化剂，不能通过氧化作用除去，C错误； D．由图示最终产物可知，中的C元素由+2价升高到中的+4价，N元素由-3价升高到中的+5价，因此每处理1 mol ，失去电子的物质的量为。中的Fe元素由+6价降低到中的+3价，每消耗1 mol 得到3 mol电子。两步反应的总离子方程式可写为。由得失电子守恒，有，故理论上，D正确； 故选C。 7. 下列化学工艺流程可行的是 A. 粗盐提纯： B. 海水提镁： C. 侯氏制碱法： D. 提取： 【答案】D 【解析】 【详解】A．粗盐中的硫酸根离子可用氯化钡除去，钙离子及过量的钡离子可用碳酸钠除去，镁离子可用氢氧化钠除去。为使杂质离子充分沉淀，所加除杂试剂通常需要过量，因此过滤后的溶液中还含有过量的和，不能直接得到精制食盐水。应在过滤后加入适量盐酸，发生、，除去剩余的碳酸根离子和氢氧根离子；盐酸必须在过滤后加入，以免使碳酸盐、氢氧化镁等沉淀重新溶解。可行的流程为：。原流程缺少过滤后加盐酸的步骤，A不符合题意； B．向海水中加入石灰乳，发生，过滤后用盐酸溶解氢氧化镁，发生，得到氯化镁溶液。该溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到的是，不能直接得到用于电解的无水氯化镁；其加热脱水过程中会发生水解，需在气流中加热脱水，再电解熔融氯化镁，反应为。可行的流程为：。原流程缺少在气流中加热脱水及使氯化镁熔融的处理，B不符合题意； C．二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小，而氨气极易溶于水，应先向饱和食盐水中通入足量氨气，使溶液呈碱性，再通入足量二氧化碳，以促进二氧化碳的吸收，发生。过滤得到碳酸氢钠晶体后，灼烧时发生，得到碳酸钠。可行的流程为：。原流程将两种气体的通入顺序颠倒，C不符合题意； D．铝土矿加入盐酸后，氧化铝、氧化铁分别发生、，二氧化硅不与盐酸反应，过滤可将其除去。向滤液中加入过量氢氧化钠溶液，除中和剩余盐酸外，发生；铝离子先生成氢氧化铝沉淀，随后沉淀溶于过量氢氧化钠溶液，总反应为。过滤除去氢氧化铁后，向滤液中通入足量二氧化碳，二氧化碳消耗剩余的氢氧根离子，并使转化为氢氧化铝沉淀；在二氧化碳过量时，该转化可表示为，生成的氢氧化铝不溶于过量碳酸。过滤后灼烧氢氧化铝，发生，得到氧化铝。因此，可行的流程为：，D符合题意； 故选D。 8. 二水合醋酸亚铬是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，潮湿时易被氧化，微溶于乙醇，不溶于冷水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。实验室制备装置如下图所示： 下列说法错误的是 A. 导气管a更有利于稀硫酸顺利滴入三颈烧瓶 B. 滴加稀硫酸至锌粒完全溶解后再关闭、打开 C. 甲装置中反应的离子方程式为 D. 洗涤产品时，应依次用去氧冷蒸馏水、乙醇、乙醚洗 【答案】B 【解析】 【分析】制备过程中需要防止二水合醋酸亚铬被空气中的氧气氧化。开始时打开、关闭，向甲中滴加稀硫酸，锌在酸性条件下将重铬酸根离子还原为，同时锌与酸反应产生氢气。氢气经导气管a和进入乙，再经丙中的水排出，使装置内的空气逐渐排出。还原完成后，改变阀门的开闭状态，利用甲中气体的压强将含的溶液经压入乙，与足量去氧醋酸钠溶液反应，析出红棕色晶体。丙中的水形成液封，阻止外界空气直接进入装置；所得晶体还需通过洗涤除去附着的杂质和水，并尽快干燥。 【详解】A．导气管a将滴液漏斗上部与三颈烧瓶内的气相空间连通，使漏斗内液面上方与烧瓶内的气体压强保持平衡，稀硫酸便于在重力作用下顺利滴入烧瓶，A正确； B．关闭、打开后，需要锌与稀硫酸继续反应产生氢气，反应为。氢气使甲中的气体压强增大，从而将含的溶液经压入乙。若锌粒已完全溶解，则不能继续产生氢气，无法持续提供输液所需的气体压强。因此，应在重铬酸根离子充分还原且仍有锌粒剩余时，关闭、打开，继续滴加稀硫酸，B错误； C．酸性条件下，锌将重铬酸根离子还原为。铬元素的化合价由+6价降低到+2价，1个中的2个铬原子共得到8个电子；每个锌原子失去2个电子，故锌与重铬酸根离子的化学计量数之比为4∶1。再用和配平氢、氧原子，可得，方程式符合原子守恒和电荷守恒，C正确； D．产品不溶于冷水，先用去氧冷蒸馏水洗涤，可除去晶体表面附着的可溶性杂质，同时避免水中溶解的氧气氧化产品；再用乙醇洗去附着的水，最后用乙醚洗去乙醇。产品不溶于乙醚，且乙醚易挥发，有利于晶体尽快干燥，减少产品在潮湿状态下被氧化，D正确； 故选B。 9. 常温下，将4.0 g铁钉加入30 mL 4%的溶液中，能观察到铁钉表面产生气泡，且反应初期生成气泡的速率逐渐加快，反应中氧气含量、溶液pH的变化如下图所示。 下列说法错误的是 A. 形成原电池以及pH减小导致生成气泡的速率加快 B. 过程中一定有生成 C. pH下降的原因是 D. 后期含量增大的原因可能是空气中的溶解导致 【答案】B 【解析】 【分析】铁钉与硫酸铜发生反应、，产生的和铁组成原电池，加快氧化还原反应速率；消耗的主要是生成与发生反应，该过程浓度增大，减小，发生，增大；随着的减少，消耗的速率小于溶解进入溶液的速率，因此溶液中氧气含量逐渐增大，由此解答； 【详解】A．铁钉与硫酸铜发生反应产生的和铁组成原电池，加快氧化还原反应速率；减小，浓度增大，导致生成气泡的速率加快，A正确； B．，浓度下降，导致水解平衡逆向移动，同时浓度增大也会导致水解平衡逆向移动，因此不会产生沉淀，B错误； C．由分析可知，与发生反应，该过程浓度增大，减小，C正确； D．由分析可知，随着的减少，消耗的速率小于溶解进入溶液的速率，因此溶液中氧气含量逐渐增大，D正确； 故选B。 10. 25℃时，向10 mL浓度为的二元弱酸中，慢慢滴加少量浓氢氧化钠溶液，改变三种粒子、、的分布比例。已知，。下列说法错误的是 A. 溶液的pH小于7 B. 当溶液中时，存在 C. 当溶液呈中性时，存在 D. 滴加溶液的过程中比值不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaHA溶液中，的电离常数为，的水解常数，由于，的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，pH小于7，A正确； B．将与相乘可得，当时，，B正确； C．溶液呈中性时，根据的表达式，，即；根据的表达式，，即，因此中性时浓度顺序为，C错误； D．对目标比值变形，分子分母同乘，可得，滴加NaOH过程中温度不变，和均为常数，因此该比值保持不变，D正确； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验操作及现象所推结论错误的是 实验操作及现象 结论 A．向碘水中加入，振荡，再加入浓KI溶液，振荡，下层紫色变浅 KI可以增加在水中的溶解度 B．足量锌分别与等体积、等pH的HX和HY溶液充分反应，产生的物质的量 结合质子的能力： C．向悬浊液中滴加溶液，产生红褐色沉淀 D．取少量晶体溶于水，滴加溶液，产生白色沉淀 说明晶体中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】CD 【解析】 【详解】A．向碘水中加入振荡后，被萃取到下层层显紫色，加入浓溶液后，水相中发生反应，使水相中的浓度降低，促使层中的不断转移到水相，下层紫色变浅，说明的存在增大了在水中的溶解度，A正确； B．等体积、等的和溶液中，初始浓度相同，足量锌反应产生的物质的量，说明的总物质的量浓度更大，即的电离程度更小、酸性更弱。酸性越弱，对应酸根离子结合质子的能力越强，因此结合质子能力，B正确； C．为型难溶电解质，为型难溶电解质，二者溶度积表达式不同，且实验未控制的浓度，仅通过沉淀转化现象无法直接比较二者的相对大小，结论不成立，C错误； D．晶体由和构成，晶体中不存在；晶体溶于水后，在水分子作用下电离出，滴加产生的白色沉淀是电离生成的与结合的产物，不能说明晶体中原本含有，D错误； 故选CD。 12. 海水提锂与锌镍储能一体化的装置如下图所示： 已知：LAGP膜只允许通过。下列说法正确的是 A. 闭合，系统处于储能状态，Zn电极发生还原反应 B. 闭合，阳极反应： C. 闭合，产生22.4 L氢气时，理论上可提取2 mol D. 闭合，储能室中电解质溶液的pH增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．闭合K2时，装置为原电池，对外供电，处于放电释能状态，Zn电极为负极，发生失电子的氧化反应，A错误； B．闭合K1时，装置为电解池，Ni电极接电源正极作阳极，碱性条件下被氧化为，电极反应为，B正确； C．闭合K1时，阴极生成，但选项未指明处于标准状况，无法通过22.4 L计算的物质的量，也就无法确定提取的物质的量，C错误； D．闭合K2时，装置为锌镍原电池，总反应为，反应过程中电解质中的总物质的量不变，但消耗了溶剂水，导致增大，因此储能室中电解质溶液的pH增大，D正确； 故选BD。 13. 工业上可由硫铁矿(主要成分为)制备硫酸，同时获得绿矾。其工艺流程如图所示： 已知：烧渣中含有、、。 下列说法错误的是 A. 煅烧时气体与矿料逆流而行以加快化学反应速率 B. 还原后溶液pH降低 C. 结晶时将硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶即可获得绿矾 D. 若获得9.8吨的硫酸，理论上可获得13.9吨绿矾 【答案】C 【解析】 【分析】硫铁矿在​氛围下煅烧，发生主反应​，得到的气态产物经后续催化氧化、吸收等步骤最终制得；同时得到固体烧渣，成分包含、、​。烧渣用稀硫酸浸泡，金属氧化物与硫酸反应溶解，得到含、、的酸性硫酸盐混合溶液（酸浸液）。向酸浸液中加入硫铁矿作为还原剂，将溶液中的还原为目标产物所需的，反应后过量的硫铁矿可在后续调pH步骤中分离回收、循环利用。调节还原后溶液的pH，使选择性转化为沉淀析出，同时过滤回收未反应的硫铁矿，实现铝杂质的脱除，得到纯净的溶液。对​溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶等操作，最终析出绿矾晶体。 【详解】A．煅烧时气体与矿料逆流而行，可增大气固接触面积、延长接触时间，有效加快化学反应速率，A正确； B．还原过程中，硫铁矿与酸浸液中的发生反应：，反应生成，溶液中浓度升高，pH降低，B正确； C．具有强还原性，蒸发浓缩过程中易被空气中的氧化，且需控制条件抑制水解、防止绿矾失去结晶水，仅通过蒸发浓缩、冷却结晶无法直接获得纯净的绿矾，C错误； D．制备硫酸的过程中中的S最终进入​，1 mol 生成2 mol ​；同时烧渣中的Fe元素最终转化为绿矾，由定量关系： 可知，9.8吨的物质的量为，对应生成的物质的量也为，其质量为13.9吨，但流程中需额外加入硫铁矿还原的反应，故理论上可获得的绿矾的质量大于13.9吨，D正确； 故选C。 14. 为探究氯化铁与硫化钠的反应，某同学进行如下实验： 步骤 操作 现象 Ⅰ 开始时，局部产生少量的黑色沉淀，振荡，黑色沉淀立即消失，同时溶液中产生淡黄色浑浊和臭鸡蛋气味的气体 Ⅱ 当步骤Ⅰ中不再出现上述现象时继续滴加溶液 一段时间后，产生大量的黑色沉淀，振荡，沉淀不消失 已知：、均为黑色固体，均能溶于盐酸。 下列说法错误的是 A. 步骤Ⅰ能够证明氧化性： B. 步骤Ⅰ存在反应： C. 步骤Ⅱ溶液中几乎消耗完全，黑色沉淀为 D. 若滴加顺序互换，主要反应和本实验完全相同 【答案】D 【解析】 【分析】试管中氯化铁溶液的pH = 1，溶液呈酸性。逐滴加入硫化钠溶液时，滴入处的硫离子浓度较大，可先生成黑色硫化铁沉淀；振荡使沉淀与酸性溶液充分接触，沉淀溶解，其中铁元素由+3价降低为+2价，部分硫元素由−2价升高为0价，生成硫单质，其余硫元素形成硫化氢。因此，淡黄色浑浊对应硫单质，臭鸡蛋气味的气体为硫化氢。随着硫化钠溶液不断加入，溶液中的铁离子和氢离子逐渐被消耗，生成的亚铁离子可与后续加入的硫离子形成沉淀。 【详解】A．步骤Ⅰ出现淡黄色浑浊，说明硫离子被氧化为硫单质，同时铁离子被还原为亚铁离子，相关离子反应为。该反应中是氧化剂，是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故氧化性为，A正确； B．滴入处的铁离子与硫离子可先发生。振荡后，黑色沉淀接触pH = 1的酸性溶液而溶解，同时生成硫单质和硫化氢。每个中的两个铁原子由+3价降至+2价，共得到2个电子；其中一个硫原子由−2价升至0价，失去2个电子，另外两个硫原子形成硫化氢。结合原子守恒和电荷守恒，反应为，B正确； C．步骤Ⅰ中铁离子不断被还原，生成亚铁离子。若溶液中仍有较多铁离子，硫化亚铁会继续被氧化，发生；硫化亚铁在较强酸性条件下还会发生。步骤Ⅱ中不再出现步骤Ⅰ的现象，且黑色沉淀振荡后不消失，说明铁离子已几乎消耗完全，溶液酸性也已减弱，亚铁离子与继续加入的硫离子发生，故黑色沉淀为，C正确； D．互换滴加顺序后，滴加初期硫化钠过量，硫离子发生水解：，溶液呈碱性。滴入的铁离子主要与硫离子发生沉淀反应：，生成的黑色沉淀不会像本实验滴加初期那样在酸性溶液中迅速溶解，故主要反应与本实验不同，D错误； 故选D。 15. 常温下，1 L水溶液中含有一定量的和，该溶液中pM与pH的关系如图。其中，M代表、、和。 已知：①溶液中始终存在，且 ② 下列说法错误的是 A. 溶液中 B. C. pH = 4时，增大，曲线Ⅲ将向下平移 D. 时， 【答案】C 【解析】 【分析】溶液中始终存在，其沉淀溶解平衡为，因此。由第一个配位平衡可得，故。温度不变时，该浓度不变，所以水平直线Ⅲ对应。由第二个配位平衡可得，与溶度积表达式联立，得到。这两种物种的浓度始终成正比，且的浓度较小、pM较大，故同向变化的曲线Ⅰ、Ⅱ分别对应、。随着增大，减小，其pM增大，因此曲线Ⅳ对应。 【详解】A．溶液中始终存在，由配位平衡与沉淀溶解平衡联立可得，因此，A正确； B．图中左侧竖虚线处，曲线Ⅲ与Ⅳ相交，两种物种的pM相等，故；同一pH处，曲线Ⅰ的纵坐标为6.16，故。代入第一个配位平衡的平衡常数表达式，得，B正确； C．曲线Ⅲ对应。pH = 4时增大，重新达到平衡后，因温度不变且始终存在，减小，使仍成立。由可知，保持不变，其pM也不变，曲线Ⅲ不会向下平移，C错误； D．由、及，可得曲线Ⅲ的纵坐标为。当时，曲线Ⅱ与Ⅲ相交，故的pM也为3.19，因此，D正确； 故选C。 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 三、非选择题：本题包括5小题，共60分。 16. 工业上采用溶析—蒸发结晶法分离与混盐的流程如下： （1）溶析用最佳浓度为，实验室配制250 mL该溶液用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外，还有____________。 （2）溶析结晶后采用了如下图所示的抽滤装置获取粗品硫酸钠。 ①抽滤时，安全瓶的________(填“a”或“b”)口应与抽滤瓶连接。 ②结束后，拆除装置时需要先_____________，再关闭真空泵，防止倒吸。 （3）检验母液Ⅲ中是否含，用到的化学试剂是_________(填化学式) （4）测定氯化钠的纯度常用作标准溶液，采用间接法配制(配成近似浓度的溶液，再用氯化钠基准物标定)。不采用直接法配制的原因是__________________。 （5）测定高纯的纯度。已知：为砖红色沉淀。准确称取高纯，溶解后定容至250 mL；准确量取25.00 mL待测液置于锥形瓶中滴定，滴加几滴指示剂，三次平行实验平均消耗标准溶液。滴定终点时的现象________________，高纯的纯度为________。若滴定结束后尖嘴处产生气泡，测得纯度__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1）胶头滴管、250mL容量瓶 （2） ①. b ②. 打开放空阀 （3）、 （4）硝酸银见光易分解，且固体常含有杂质，纯度达不到基准物质要求 （5） ①. 滴入最后半滴溶液，锥形瓶中产生砖红色沉淀，且半分钟内砖红色沉淀不消失 ②. ③. 偏低 【解析】 【分析】混合盐（NaCl、Na2SO4）与NaOH溶液混合后进行溶析结晶，Na+的同离子效应使Na2SO4溶解度降低而析出，抽滤所得粗品用Na2SO4饱和溶液洗涤除去表面附着的NaCl，得高纯Na2SO4，母液与溶析剂循环使用；母液Ⅰ用盐酸中和后蒸发结晶析出NaCl，再用NaCl饱和溶液洗涤得高纯NaCl，母液Ⅲ返回溶析结晶。五个小问依次考查一定物质的量浓度溶液的配制、减压过滤的安全操作、干扰离子的排除与氯离子的检验、基准物质的选择以及沉淀滴定法测定纯度。 【小问1详解】 配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，需在烧杯中溶解、冷却后用玻璃棒引流转移入250 mL容量瓶，定容时用胶头滴管逐滴加水至凹液面最低处与刻度线相切，故除烧杯、玻璃棒、量筒外，还缺少的玻璃仪器是胶头滴管、250 mL容量瓶。 【小问2详解】 ①安全瓶起缓冲、防倒吸作用。瓶内a口为伸至瓶底的长导管、b口为刚过塞子的短导管，故抽滤瓶应接b口、抽气泵接a口：一旦停泵或水压下降使泵内水倒吸，倒吸的水经a口流入瓶内并积存在瓶底，液面远低于b口下端，水不会进入抽滤瓶；若把抽滤瓶接在a口，倒吸的水会经伸入瓶底的长导管直接进入抽滤瓶，安全瓶就起不到保护作用。故填b。 ②抽滤结束后，应先打开放空阀，使装置与大气相通、解除瓶内真空，再关闭真空泵；否则真空泵中的水会沿导管倒吸入抽滤瓶，污染滤液。故填打开放空阀。 【小问3详解】 母液Ⅲ是蒸发结晶析出NaCl后的母液，其中除氯离子外还含有硫酸根，硫酸根与银离子生成的微溶物会干扰氯离子的检验。检验时先加入Ba(NO3)2溶液使硫酸根沉淀完全，静置后取上层清液，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀即说明母液Ⅲ中含氯离子；试剂不能选BaCl2，否则会引入氯离子而无法判断。故填Ba(NO3)2、AgNO3。 【小问4详解】 基准物质必须纯度高、组成确定且性质稳定。硝酸银见光易分解，光照下逐渐变质，固体中又常含有杂质，纯度达不到基准物质的要求，不能准确称量后直接配成准确浓度的标准溶液。因此只能先配成近似浓度的溶液，再用氯化钠基准物标定其准确浓度，即采用间接法配制。 【小问5详解】 ①终点：以K2CrO4溶液为指示剂，当滴入最后半滴AgNO3溶液时，氯离子已沉淀完全，稍过量的银离子与铬酸根结合生成砖红色沉淀，且半分钟内不消失，即为滴定终点。 ②计算：25.00 mL待测液中消耗的硝酸银的物质的量为cV×0.001 mol（c为AgNO3标准溶液的浓度，单位为mol⋅L-1；V为消耗溶液的体积，单位为mL）；银离子与氯离子按1∶1反应，故氯化钠的物质的量与之相等，250 mL待测液中氯化钠的物质的量为10×cV×0.001 mol=0.01cV mol，质量为58.5 g⋅mol-1×0.01cV mol=0.585cV g，则高纯氯化钠的纯度为(0.585cV ÷ m)×100%（m为所称取样品的质量，单位为g），即。 ③偏差：滴定结束后尖嘴处产生气泡，气泡占据了尖嘴处的体积，实际滴入锥形瓶的AgNO3溶液体积大于滴定管读出的体积V，而硝酸银的物质的量按V计入，故计入的硝酸银物质的量偏小，测得纯度偏低。 17. 是新能源汽车电池的正极材料，某小组以赤铁矿(主要成分，含少量、、等)为原料，设计了如下“低碳活化—混酸浸出”新工艺制备电池级，其流程如下： 已知：①“预处理”时，碳将部分还原为磁性氧化物，导致晶格畸变，使矿石产生裂纹； ②在该工艺条件下，三价铁均与结合成稳定的； ③时，、。 （1）“预处理”后，铁浸出速率显著提高的可能原因是_________________，碳将部分还原为磁性氧化物的化学反应方程式为______________________。 （2）“酸浸”所用混合酸中盐酸的作用是___________________(答出1条即可)。 （3）“沉淀”步骤中，在常温下用氨水调节生成沉淀，发生反应的离子方程式为___________________，为确保铁元素完全以形式沉淀而不生成杂质，滤液中的值必须大于________。 （4）“煅烧”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。 【答案】（1） ①. 矿石产生裂纹，增大固液接触面积，便于酸液渗透，加快浸出反应速率 ②. （2）提供，增强体系酸性，促进矿物溶解、提供，与形成稳定配离子，促进铁元素浸出、同时不引入杂质，不干扰后续沉淀生成 （3） ①. ②. （4） 【解析】 【分析】赤铁矿主要成分为（含少量、、等），先掺入0.8%碳在650℃高温活化预处理，破坏矿石致密结构，提升后续酸浸效率；再用混合酸加热酸浸，铁元素溶出，形成滤渣分离；浸出液加氧化，将低价铁全部转化为，随后滴加氨水调节pH，沉淀析出，滤液含铝、镁杂质除去。煅烧时加入草酸、碳酸锂，被还原为，草酸被氧化为二氧化碳，故气体X为二氧化碳，据此回答。 【小问1详解】 “预处理”时，矿石晶格畸变产生微裂纹，增大矿石与酸液的接触面积，同时内部孔隙增多，酸液更容易渗入矿石内部，有效提升浸出反应速率；碳将部分还原为磁性氧化物，磁性氧化物为，C被氧化为二氧化碳，其化学方程式为； 【小问2详解】 “酸浸”加入盐酸，提供大量，增强体系酸性，促进氧化铁矿物溶解；提供，与形成稳定配离子，促进铁元素浸出；同时不引入杂质，不干扰后续沉淀生成； 【小问3详解】 “沉淀”步骤中，与氨水、磷酸反应生成磷酸铁晶体沉淀，离子方程式为；常温下用氨水调节溶液的，则，若不生成沉淀，则需，。 【小问4详解】 “煅烧”时，草酸将还原为，自身被氧化为，则为氧化剂，草酸为还原剂，中的铁元素由+3价降低为+2价，1个得1个电子，草酸中的碳元素由+3价升高为+4价，1个草酸分子失2个电子，所以由得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为。 18. 碘酸钙是重要的食品添加剂。主要制备过程为：含碘废液（含，少量）→制→制。制备过程中的部分装置如下： （1）制：向甲装置的含碘废液中加入足量的溶液，再逐滴滴加溶液，控制温度50～60℃，并不断搅拌，直至白色的沉淀不再增加。 ①仪器B的名称为___________，可采用____________的方法将装置温度控制在50～60℃。 ②与白色沉淀一同生成的还有，该过程中的离子方程式为______________________，判断已经沉淀完全的方法是__________________。 （2）制备： 步骤1．弃去上步反应后的上层液体只留固体，连接图乙的尾气吸收装置。边搅拌边向仪器A中逐滴加入浓硝酸，充分反应后，将所得混合物过滤，用冷水洗涤，低温干燥得。 步骤2．将溶于，向其中加水并不断搅拌，同时通入，充分反应后分液，向水相中加入氢氧化钙悬浊液，充分反应后过滤，即制得粗品。 ①图乙烧杯中盛放的试剂为_____________（填试剂名称）； ②浓硝酸过量使得产量下降，可能原因是______________________。 ③为保证充分反应，需通入的体积至少为____________ L（标准状况下）。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 水浴加热 ③. ④. 静置后，向上层清液中继续滴加溶液，无沉淀生成 （2） ①. 氢氧化钠溶液 ②. 浓硝酸有强氧化性，会将进一步氧化为更高价态的碘化合物 ③. 【解析】 【分析】（1）含碘废液中的少量先被足量的还原为，反应为，使废液中的碘转化为可用于沉淀的。随后滴加溶液，被还原，生成的+1价铜与结合形成白色沉淀，实现碘的富集。 （2）弃去上层液体后，向留下的固体中加入浓硝酸，铜元素被氧化为+2价并进入溶液，碘元素被氧化为，同时产生。尾气先通过空的安全瓶，再经倒置漏斗进入吸收液；安全瓶可容纳可能倒吸的液体。过滤分离出，冷水洗涤可减少其溶解损失，低温干燥可减少其升华损失。步骤2中，先溶于；加水并通入后，碘元素被氧化为+5价，生成进入水相的，同时生成。分液除去有机相，向水相加入氢氧化钙悬浊液，转化为沉淀，被中和生成可溶性的，过滤得到碘酸钙粗品。 【小问1详解】 ①图中B带有连接漏斗上部与下部的侧管，可使漏斗内液面上方与反应容器内的气压相等，便于液体顺利滴下，因此其名称为恒压滴液漏斗。实验要求将温度控制在50～60℃，低于水的沸点，可采用水浴加热，使反应体系受热均匀且便于控制温度。 ②反应中，得到电子后与结合形成沉淀，相应变化为；失去电子生成，相应变化为。将前一式乘以2后与后一式相加，得离子方程式。由于加入的足量，若上层清液中仍含有，继续滴加溶液还会生成沉淀，因此判断方法为：静置后，向上层清液中继续滴加溶液，无沉淀生成，说明已经沉淀完全； 【小问2详解】 ①步骤1中，浓硝酸氧化时被还原为。可与氢氧化钠溶液反应，反应方程式为，因此图乙烧杯中盛放的试剂为氢氧化钠溶液。 ②中碘元素为0价，浓硝酸具有强氧化性，过量时可将已生成的进一步氧化为更高价态的碘化合物，使被继续消耗，从而使分离得到的产量下降。 ③目标产物中碘元素为+5价，故步骤2中碘元素由0价升高到+5价，氯元素由0价降低到−1价。根据电子守恒和原子守恒，反应方程式为，因此与的物质的量之比为。所得的质量为，其物质的量为，理论上至少需要。标准状况下气体摩尔体积，所需氯气的最小体积为。 19. 含硫化合物种类繁多，研究其性质具有重要意义。 （1）治理环境：处理，减少环境污染。 方法1：部分燃烧生成，再与发生Claus反应回收单质硫。 已知： 则Claus反应的热化学方程式为___________________。 方法2：直接电解的酸性溶液（pH = 5）可回收硫单质，装置如图所示： 已知：i．，。 ii．（黄色溶液）；与酸反应生成S。 ①阳极的电极反应式为__________________。 ②实际电解过程中，阳极会发生副反应。若电路中转移0.2 mol电子，两极共收集到2.688 L气体（标准状况下），则回收硫单质________mol。 ③直接电解时生成的硫覆盖在电极上导致电解不能持续进行。工业上常用烧碱溶液吸收至溶液pH = 13.2时进行电解，然后再用电解后的黄色溶液吸收生成S。生成S的离子方程式为_________________。 （2）服务生活：硫代硫酸钠可用于清除自来水中的余氯。 若以代表余氯，则清除余氯的离子方程式为____________________。某天然水经氯气消毒后，其中余氯的含量为（以计），欲使水中余氯含量降低至，理论上每升水中应加入硫代硫酸钠的质量为__________mg。 【答案】（1） ①. ②. ③. 0.06 ④. （2） ①. ②. 7.9 【解析】 【小问1详解】 方法1：与反应生成硫和水。将题给第三个反应保持不变，将第二个反应逆向进行并乘以2，将第一个反应逆向进行，得到、和，对应的反应焓分别为、和。三式相加，消去两边的和，根据盖斯定律，Claus反应的热化学方程式为。 方法2：①硫化氢的两步电离分别为、，依次对应题给的和。pH = 5时，，由电离平衡可得、，因此溶液中的硫主要以形式存在。阳极发生氧化反应，中硫元素的化合价由−2价升至0价，每生成1 mol硫失去2 mol电子，故阳极的电极反应式为。 ②装置右侧产生，该电极为阴极，电极反应式为，故转移0.2 mol电子时，。阳极除生成硫外，还发生析氧副反应。两极气体的总物质的量为，因此。生成这些氧气转移的电子为，剩余电子对应硫的生成。根据①中生成1 mol硫转移2 mol电子的关系，回收硫单质的物质的量为。 ③烧碱溶液吸收至pH = 13.2时，，由两步电离平衡可得、，含硫微粒主要为，同时存在。电解产生的硫可按题给反应与结合，形成含的黄色溶液。再通入具有酸性的，中的部分硫析出，其余硫与通入的共同形成。根据硫原子、氢原子及电荷守恒，生成硫的离子方程式为； 【小问2详解】 具有强氧化性，能将氧化为，自身被还原为。中硫元素的平均化合价为+2，转化为后升至+6，因此1 mol完全氧化时共失去8 mol电子；1 mol转化为得到2 mol电子，故与的反应物质的量之比为1∶4。再根据原子守恒和电荷守恒配平，清除余氯的离子方程式为。 以1 L水为计算对象，需除去的余氯质量为，对应的物质的量为。由上述反应可得。硫代硫酸钠的摩尔质量为，故每升水中应加入硫代硫酸钠的质量为。 20. 捕获是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。 （1）氢氧化钠在吸收足量二氧化碳的过程中，水的电离程度变化趋势为_______________。 （2）分别取等体积“碳捕获”后不同阶段的溶液，测得其pH随温度变化如下图所示： ①图1溶液中溶质随温度的升高水解程度__________（填“增大”“减小”或“不变”），升高温度溶液pH下降的原因_________________。 ②由图1和图2分析可知pH值：P_______N（填“>”“<”或“=”）。 （3）常温下，向“碳捕获”后的溶液中逐滴加入某浓度的溶液，测得溶液中的离子浓度的关系如图所示。 已知：i．该温度下；ii．的。 该混合溶液中________（填“>”“<”或“=”）；a点时，由水电离产生的______，b点时溶液中______；c、d、e三点中，体系稳定性最差的是___________。 【答案】（1）先增大后减小 （2） ①. 增大 ②. 升高温度，增大程度大于水解增大的程度 ③. > （3） ①. > ②. ③. ④. c 【解析】 【分析】向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，先发生反应；继续通入二氧化碳，发生反应。因此，图1中吸收二氧化碳与氢氧化钠的物质的量之比为1∶2，对应的溶质为碳酸钠；图2中该比值为1∶1，升温前的溶质为碳酸氢钠。分析水的电离及溶液pH的变化时，需要同时考虑氢氧化钠对水电离的抑制、碳酸盐的水解以及升温时碳酸氢钠的分解。第（3）问的纵坐标与电离平衡有关，由可将碳酸根与碳酸氢根的浓度比转化为氢离子浓度。图中曲线上的点满足碳酸钡的沉淀溶解平衡，相应关系为，可据此求平衡离子浓度并判断体系的饱和状态。 【小问1详解】 水存在电离平衡，氢氧化钠电离出的抑制水的电离。开始通入二氧化碳时，氢氧化钠不断被消耗，对水电离的抑制逐渐减弱；生成的碳酸钠发生水解，促进水的电离，因此水的电离程度增大。继续通入二氧化碳，碳酸钠逐渐转化为碳酸氢钠，碳酸氢根发生水解，其水解程度小于碳酸根，对水电离的促进作用减弱，因此水的电离程度减小。故水的电离程度先增大后减小； 【小问2详解】 ①图1对应碳酸钠溶液，其水解平衡为。盐的水解是吸热过程，升高温度使水解平衡正向移动，所以水解程度增大。升温也使水的离子积增大，虽然水解增强使增大，但的增大倍数大于的增大倍数，由可知增大，因而溶液pH下降。 ②P、N两点的温度均为45℃。图2中溶液pH在45℃附近突然升高，随后继续升高，表明碳酸氢钠受热逐渐分解，反应为。N点的碳酸氢钠尚未完全分解，溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠；P点对应碳酸钠溶液。两份溶液取自同一吸收过程，在相同钠离子浓度下，N点碳酸钠的含量小于P点，且剩余的会使碳酸根的水解平衡逆向移动。因此，P点的大于N点，同温下P点的pH大于N点，即P>N； 【小问3详解】 碳酸的两步电离分别为和，对应的电离常数为、。多元弱酸的第一步电离比第二步容易，故，从而，因此。a点的纵坐标为4，即，所以。代入碳酸的第二步电离常数表达式，得。常温下，。此时溶液中的来自水的电离，而水电离产生的氢离子与氢氧根离子的物质的量相等，因此。b点的横坐标为7，所以；纵坐标为0，所以。b点位于沉淀溶解平衡曲线上，由，得，因此。c、d、e三点的纵坐标相同，以曲线上的d点作为这一纵坐标下的沉淀溶解平衡参照。c点的横坐标小于d点，所对应的大于平衡值，位于过饱和区，离子积，易析出碳酸钡沉淀；d点处于沉淀溶解平衡状态；e点位于未饱和区，不会自行析出碳酸钡沉淀。因此，体系稳定性最差的是c点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $