廣東省廣州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期五校聯(lián)考期末

可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-lC-12N-140-16Na-23Ca-40Fe-56Cu-64Zn-

65

第一部分選擇題(共44分)

一、選擇題：本題共16小題，共60分。第1?10小題，每小題2分；第11?16小題，每

小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1.化學(xué)與社會(huì)、科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是

A.中國古代利用明磯溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹

B.“木與木相摩則然(燃)”中的“然”是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/p>

C.《荀子勸學(xué)》中記載“冰之為水，而寒于水”，說明冰的能量低于水，冰變?yōu)樗畬儆谖鼰?/p>

反應(yīng)

D.電熱水器內(nèi)裝有鎂棒，采用犧牲陽極法，防止不銹鋼內(nèi)膽被腐蝕

【答案】C

【解析】明磯溶液中鋁離子水解顯酸性，可以清除銅鏡表面的銅銹，A正確；“木與木相摩

則然(燃)”中的“然”指燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽珺正確；冰變?yōu)樗畬儆谖锢磉^程，不屬于吸

熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；電熱水器內(nèi)裝有鎂棒，鎂比鐵活潑，采用犧牲陽極法，防止不銹鋼內(nèi)膽被

腐蝕，D正確；

故選C。

2.化學(xué)中常用圖象直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列圖象描述正確的是

A.圖①表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g).'3c(g)+D(s)的影響，乙的壓強(qiáng)大

B.圖②可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導(dǎo)電性的變化

C.圖③是在0.1moLL-i的Na2c03溶液中加水稀釋，隨著加入水的體積的增大，溶液中

c(HCC)3)的變化曲線，Na2c03的水解程度：A點(diǎn)小于B點(diǎn)

D.圖④是鐵條與鹽酸反應(yīng)反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，ti時(shí)刻溶液的溫度最高

【答案】C

【解析】根據(jù)反應(yīng)可知正反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故

A錯(cuò)誤；乙酸是弱酸，通入氨氣會(huì)生成醋酸鏤，醋酸鏤是強(qiáng)電解質(zhì)，導(dǎo)電性應(yīng)增強(qiáng)，故B錯(cuò)

誤；稀釋碳酸鈉溶液，稀釋程度越大，碳酸根離子的水解程度越大，但溶液中碳酸氫根離子

濃度減小，故C正確；o-ti,因?yàn)榉磻?yīng)放熱，因此反應(yīng)速率增大；ti時(shí)刻后因?yàn)殡S著反應(yīng)進(jìn)

行反應(yīng)物濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)速率減小，因此ti時(shí)刻溶液的溫度不是最高，故D錯(cuò)誤；

故答案為：C?

3.下列說法正確的是

A.已知:H-H鍵、H-N鍵和N三N鍵的鍵焰AH分別為436kJ-mo「i、391kJ-mo「i和

946kJ-mo「1,貝UN2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92kJ-mor1

B.已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-802.3kJ/mol,則甲烷的燃燒熱為

802.3kJ/mol

C.已知：4P(紅磷，s)=P4(白磷，s)AH>0,則相同條件下，白磷比紅磷穩(wěn)定

+1

D.己知：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mol,貝UH2so4和Ba(OH)2反應(yīng)：

H2so4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2。。)AH=-U4.6kJ?mol"

【答案】A

【解析】H-H鍵、H-N鍵和N=N鍵的鍵焰AH分別為436kJ-mo「i、391kJ-mo「i和946kJ-mol

-1,則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=(946+3x436-6x391)kJmol--92kJ-mol-i,故A正確；

燃燒熱要求H的指定產(chǎn)物為液態(tài)水，而該熱化學(xué)方程式中水為氣態(tài)，故B錯(cuò)誤；紅磷轉(zhuǎn)化

為白磷正向吸熱，因此紅磷能量更低，紅磷更穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；已知H+(aq)+OIT(叫)=H2O(1)

AH=-57.3kJ-mor1,則H2so4和Ba(OH)2反應(yīng)除生成2倍的水，還生成硫酸的則其反應(yīng)

熱AH不等于2x(—57.3)kJ-moli=-114.6krmo「i,故D錯(cuò)誤；

故答案為：Ao

4.用釘(Ru)基催化劑催化C02(g)和H2(g)的反應(yīng)示意圖如圖，當(dāng)反應(yīng)生成46g液態(tài)HCOOH

時(shí)放出31.2kJ的熱量。下列說法正確的是

A.反應(yīng)歷程中存在極性鍵、非極性鍵的斷裂與形成

B.圖示中物質(zhì)I、II、III均為該反應(yīng)的催化劑

C,使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，從而改變反應(yīng)的婚變

1

D.由題意知：HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)AH=+31.2kJ-mor

【答案】D

【解析】由反應(yīng)示意圖可知反應(yīng)過程中不存在非極性鍵的形成，故A錯(cuò)誤；物質(zhì)I為反應(yīng)起

點(diǎn)存在的物質(zhì)，且在整個(gè)過程中量未發(fā)生改變，物質(zhì)I為催化劑，物質(zhì)II、m為中間過程出

現(xiàn)的物質(zhì)，為中間產(chǎn)物，故B錯(cuò)誤；催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的焰

變，故C錯(cuò)誤；該圖為釘(Ru)基催化劑催化CCh(g)和H2(g)的反應(yīng)示意圖，反應(yīng)生成46g液

態(tài)HCOOH時(shí)放出31.2kJ的熱量則46g(Imol)HCOOH分解為ImolCCh(g)和lmolH2(g)時(shí)

吸收3L2kJ的熱量，熱化學(xué)方程式為HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)AH=+31.2kJ-mof故D

正確；

故答案為：D。

5.下列說法不正確的是

A.pH為3的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，溶液pH增大

B,將NaCl溶液從常溫加熱至80℃,溶液的pH變小

C.NaHA溶液呈酸性，說明H2A為弱酸，且HA的電離程度大于水解

D.室溫下，100mLpH=10.0的Na2cCh溶液中水電離出OIT的物質(zhì)的量為L0xl(T5moi

【答案】C

【解析】pH為3的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，醋酸電離平衡逆向移動(dòng)，溶液pH增大，A

正確；將NaCl溶液從常溫加熱至80℃,水的電離程度增大，氫離子濃度增大，溶液的pH

變小，B正確；NaHA溶液呈酸性，不能說明H2A為弱酸，C錯(cuò)誤；Na2c。3水解促進(jìn)水電

離，在室溫下，100mLpH=10.0的Na2cCh溶液pOH=14-pH=4,氫氧根離子全部來源于水的

電離物質(zhì)的量濃度10-4mol/L,則水電離出OIF的物質(zhì)的量為10-4mol/Lx0.1L=1.Ox10-5mol,

D正確。

故選Co

6.室溫下用0.1mo「L-iNa2sO3溶液吸收SO2的一種脫硫工藝流程如圖所示。已知H2s。3

27

電離平衡常數(shù)分別為Kai=1.0xl0,Ka2=1.0xl0,H2c。3電離平衡常數(shù)分別為Kai=4.0xl0

-9

-7、Ka2=5.0xl(yu,Ksp(CaC03)=3xlO,Ksp(CaSC)3)=3xl(r7,忽略通入SO2所引起的溶

液體積變化和H2O揮發(fā)。

Na2so3(aq)

下列說法正確的是

A0.1mol^L一lNa2SO3溶液中：c(OJT)=c(H+)+c(HSO3)+c(H2sO3)

B.NaHSO3溶液中：c(SO；)<c(H2so3)

C.“沉淀”分離后的濾液中：c(Ca2+)-c(SO￡)<Ksp(CaSO3)

D.“沉淀”時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式：CaCO3+HSO；=CaSO3+HCO；

【答案】D

-7

【解析】Na2SO3溶液吸收煙氣中的S02,生成NaHSO3,由于H2SO3的Ka2=1.0xl0小于

H2cCh的Kai=4.0xl07,所以CaCCh與NaHSCh反應(yīng)只能生成NaHCOj和CaSO3,CaSCh被

通入的氧氣氧化生成CaSCU,從而獲得石膏，據(jù)此回答。

+

由質(zhì)子守恒得，(MmoLLiNa2sCh溶液中：c(OH)=c(H)+c(HSO-)+2c(H2SO3),A錯(cuò)

誤；H2s03電離平衡常數(shù)分別為Kai=L0xl0-2,Ka2=L0xl07,HSO-H++SO,電離常

數(shù)為Ka2=1.0xl0-7,HSO-+H20H2SO3+OH的水解常數(shù)為

1,OX112

Kh,=^=0—=1.OxIO_,由于Kai〉后,HSO3電離強(qiáng)于水解，故NaHSCh

2

Kal1.0x10

溶液中c(SO；)>c(H2so3)，B錯(cuò)誤；“沉淀”分離后的濾液，仍是CaSCh的飽和溶液，則

2+-7

c(Ca)'c(SO")=Ksp(CaSO3),C錯(cuò)誤；由分析知H2sCh的Ka2=l.OxlO小于H2cCh的

Kai=4.0xl07,所以CaCCh與NaHSCh反應(yīng)只能生成NaHCC>3和CaSCh,“沉淀”時(shí)發(fā)生主要

反應(yīng)的離子方程式：CaCO3+HSO3=CaSO3+HCO；,D正確;

故選D。

7.下列關(guān)于電化學(xué)腐蝕、防護(hù)與利用的說法中，不正確的是

ABcD

fa

%0（水膜）c

戮1

LJi鐵管道鋅,鐵管道廢鐵

銅板打上鐵釧釘連接鋅棒后，電

暖氣片表面刷油漆陰極的電極反應(yīng)式為

后，銅板不易被子由鋅流向鐵管

可防止金屬腐蝕Fe-2e-=Fe2+

腐蝕道

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】形成Fe-Cu原電池，Cu作正極被保護(hù)，Cu不易被腐蝕，A正確；暖氣片表面刷油

漆可隔絕氧氣，從而防止金屬腐蝕，B正確；鋅比鐵活潑，形成鋅-鐵原電池，鋅作負(fù)極，電

子由鋅流向鐵管道，C正確；鐵管道與電源負(fù)極相連，為陰極，陰極得電子，電極反應(yīng)式為

2H2O+2e-=2OH-+H2T，D錯(cuò)誤；

故選D。

8.下列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的敘述正確的是

A.用濕潤的pH試紙測定硫酸溶液的pH

B.酸堿中和滴定時(shí)，錐形瓶需用待測液潤洗2次，再加入待測液

C,配制FeCb溶液時(shí)，將FeCb固體溶解在濃鹽酸中，然后再用水稀釋到所需的濃度

D.中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，將NaOH溶液分幾次緩慢加入鹽酸溶液中

【答案】C

【解析】pH試紙不能濕潤，濕潤后相當(dāng)于把硫酸稀釋，應(yīng)選擇干燥的pH試紙測定硫酸溶

液的pH,A錯(cuò)誤；錐形瓶不需要用待測液潤洗，潤洗會(huì)使待測液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量增大，

B錯(cuò)誤；由于FeCb溶液易水解，故配制FeCb溶液時(shí)，將FeCb固體溶解在濃鹽酸中，可以

抑制水解，然后再用水稀釋到所需的濃度，c正確；將NaOH溶液分幾次緩慢加入鹽酸溶液

中易造成熱量損失，導(dǎo)致所測定的最高溫度偏低，應(yīng)一次性迅速混合，D錯(cuò)誤；

故選C。

9.下列操作或裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

【答案】C

【解析】應(yīng)該向AgBr懸濁液中滴加2滴Nai溶液來證明Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),A錯(cuò)誤；過

氧化氫和亞硫酸氫鈉反應(yīng)沒有明顯的表征，因此該實(shí)驗(yàn)不能探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，B

錯(cuò)誤；將膠管向上彎曲，用力捏擠玻璃珠，迅速放液，除去堿式滴定管中的氣泡，C正確；

在空氣中蒸干硫酸亞鐵，亞鐵離子會(huì)被空氣中的氧氣氧化，因此不能得到硫酸亞鐵固體，D

錯(cuò)誤。

故選Co

10.NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是

A.電解精煉銅時(shí)在陽極減少32g,轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)為NA

B.25℃時(shí)，lLpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OIF數(shù)目為O.INA

C.氫氧燃料電池工作時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下正極消耗11.2L氣體，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA

D.O.lmol/L的Na2cCh溶液中H2cCh、HCO；、COj的粒子總數(shù)為O.INA

【答案】B

【解析】電解精煉銅時(shí)，陽極放電的金屬不完全是銅，存在鐵等，所以減少32g時(shí)，電路中

轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目不是NA,故A錯(cuò)誤；pH=13的Ba(OH)2溶液中，c(OH-)=0.1mol/L,溶液體

積為1L,含有的OIF數(shù)目為O.INA,故B正確；氫氧燃料電池正極消耗氧氣，若消耗標(biāo)況

下11.2L氧氣即0.5mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol,即2NA,故C錯(cuò)誤；溶液體積未知，不能確

定粒子數(shù)目，故D錯(cuò)誤；

故選：B

11.下列各組離子在指定溶液中一定不能大量共存的是

A.使甲基橙顯黃色的溶液：Fe2+、Cl、Mg2+、SOj

c”)，

B.―7-------r=1.0x1012的溶液：Na+、A1O,、NO、S?、SO,

c(OH~)-3

C.c(NH；)=c(C「)的NH4C1-NH3,H2O混合液：Al3\Fe3\SOj、NO；

D.常溫下，由水電離產(chǎn)生c(H+尸lOFmolir的溶液中：Na\C「、CO：、SO1

【答案】C

【解析】使甲基橙顯黃色的溶液可能呈酸性，也可能呈中性或堿性，堿性溶液中Fe2+、Mg2+

cM)

不能大量存在，酸性或中性溶液中Fe2+、Cl\Mg2+、SO；-能大量共存，故A錯(cuò)誤；一~4

c(OH-)

=1.0x10-12的溶液,H+濃度小于氫氧根離子濃度,溶液呈堿性，堿性溶液中Na+、A1O；、NO；、

S2\SO：能大量共存，故B錯(cuò)誤；c(NH：尸C(cr)的NH4CI-NH3F2O混合溶液中電荷守

恒：C(NH；)+C(H+)=C(C1-)+C(OH),即c(H+)=c(OH),溶液呈中性，中性溶液中AP+、Fe3+

會(huì)沉淀，故C正確；常溫下，由水電離產(chǎn)生c(H+)=10-i2mol/L溶液中，水的電離受到抑制，

溶液既可能呈酸性也可能呈堿性，酸性溶液中CO；不能大量存在，堿性溶液中Na+、Cl>

CO：、SO；能大量共存，故D錯(cuò)誤；

故答案為：Co

12.下列實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論均正確的是

選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論

白鐵皮(鍍鋅鐵)出現(xiàn)刮痕后浸泡

在飽和食鹽水中，一段時(shí)間后，

A無明顯現(xiàn)象該過程未發(fā)生原電池反應(yīng)

取少許溶液于試管，向試管中滴

入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液

A102結(jié)合H+的能力比

向NaHCO3溶液中加入NaAlCh有白色沉淀

B

溶液生成co；強(qiáng)

向濃度均為O.lmol/L的前者溶液變

NaHCCh水解，而

CNaHCO3溶液和NaHSO3溶液中紅，后者不

NaHSCh不水解

滴加幾滴酚醐試劑變色

向2支均盛有2mLi.Omol/L的一支無明顯

NaOH溶液的試管中，分別加入現(xiàn)象，另一

DKsp[Fe(OH)3]<Ksp[Al(OH)3]

2滴濃度均為lmol/L的AlCh和支試管出現(xiàn)

FeCb溶液紅褐色沉淀

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】白鐵皮(鍍鋅鐵)出現(xiàn)刮痕后浸泡在飽和食鹽水中，構(gòu)成原電池時(shí)，Zn為負(fù)極，

滴入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，無現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；向NaHCCh溶液中加入NaAKh溶液有白

色沉淀生成，白色沉淀是Al。？結(jié)合HCO3電離出的H+而生成的氫氧化鋁，說明Al。？結(jié)合

H+的能力比CO；強(qiáng)，故B正確；向濃度O.lmol/L的NaHSCh溶液中滴加幾滴酚獻(xiàn)試劑不變

色，是因?yàn)閬喠蛩釟涓x子的電離程度比水解程度大，溶液顯酸性，故C錯(cuò)誤；向盛有

2mL1.0mol/L的NaOH溶液的試管中，加入2滴濃度為lmol/L的AlCh,發(fā)生

3+"

A1+4OH=[A1(OH)4],因此沒有沉淀產(chǎn)生，不能說明Ksp[Fe(OH)3]<KsP[Al(OH)3],

故D錯(cuò)誤；

故答案為B：。

13.恒溫密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2co2(g)+6H2(g)海為C2H4(g)+4H2O(g)AH<0O若按照

n(CO2)：n(H2)=l：3的投料比充入容器，測得平衡時(shí)n(H2)和n(H2。)隨溫度的變化如圖所

示。下列說法正確的是

7

O

E6

*￡5

.58

眼

霹2

fe44

避

中3

3

39453513573633693753溫度/K

A.L線表示平衡時(shí)n(H20)隨溫度的變化

B,由圖可知、溫度升高，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大

C.x=5.16mol

D.在等溫相同體積下，通入ImolCCh、3moiH2與通入2moice)2、6moiEk達(dá)到平衡時(shí)，

C2H4的體積分?jǐn)?shù)一樣

【答案】C

【解析】反應(yīng)正向放熱，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，n(H2)增大，n(H2O)減小，故L線表示平

衡時(shí)n(H2)隨溫度的變化，M線表示平衡時(shí)n(H2。)隨溫度的變化，故A錯(cuò)誤；溫度升高，正

逆反應(yīng)速率均加快，故B錯(cuò)誤；393K時(shí)，n(H2)=4.2mol,n(H2O)=5.8mol,升高溫度，平衡

逆向移動(dòng)，a點(diǎn)時(shí)n(H2尸n(H2。)，設(shè)由393K升高為460K時(shí)，水的反應(yīng)量為kmol,由關(guān)系

式可知6H2?4H20,則4.2+L5k=5.8-k,解得k=0.64moLx=5.16mol,故C正確;在等溫相

同體積下，通入2moic。2、6moiH2達(dá)到平衡相當(dāng)于對(duì)通入ImolCCh、3moiH2平衡時(shí)加壓，

反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減小，加壓，平衡正向移動(dòng)c2H4的體積分?jǐn)?shù)增大，故D錯(cuò)誤；

故選C。

14.常溫下，用0.1000mol/L的鹽酸滴定20.00mL未知濃度的一元堿BOH溶液。溶液

中，pH、B+的分布系數(shù)6隨滴加鹽酸體積VHCI的變化關(guān)系如圖所示。［比如B+的分布系

c(B+)

數(shù):8(B+)=

c(B+)+c(BOH)

下列敘述正確的是

A.滴定時(shí)，可以選擇酚獻(xiàn)作指示劑

B.BOH的電離常數(shù)Kb=1.0xl0-6

C.滴定過程中，水的電離程度：n<m<p

D.p點(diǎn)溶液中，粒子濃度大小為c(Cl-)>c(B+)>c(BOH)

【答案】D

【解析】根據(jù)題圖可知BOH為一元弱堿，該實(shí)驗(yàn)是用強(qiáng)酸(HC1)滴定弱堿BOH,當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)

到終點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的溶質(zhì)BC1為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解使溶液顯酸性，故應(yīng)該選擇酸性范圍內(nèi)

變色的指示劑甲基橙作指示劑,實(shí)驗(yàn)誤差較小，而不應(yīng)該使用堿性范圍內(nèi)變色酚酸為指示劑,

A錯(cuò)誤;滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗HC1的體積是20.00mL,根據(jù)反應(yīng)方程式HC1+BOH=BC1+H2O,

〃(BOH)="(HC1),由于二者的體積相同，故二者的濃度相等，c(BOH)=0.1000mol/Lo開始滴

定時(shí)溶液pH=ll,則c(OH)=10-3mol/L,則根據(jù)BOHB++OH:可知c(B+)=0.1000mol/L,

故BOH的電離平衡常數(shù)Kb=c(B)，c(OH)=10義10?1。義短J,B錯(cuò)誤向BOH

c(BOH)O.IOOO-IO3

中滴加HCL溶液的堿性逐漸減弱，堿電離產(chǎn)生的OH-對(duì)水電離的抑制作用逐漸減弱，則在

恰好中和前，水電離程度逐漸增大，因此水電離程度：m<n<p,C錯(cuò)誤；p點(diǎn)時(shí)恰好中和

反應(yīng)產(chǎn)生BCL該鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽，B+發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生BOH而消耗，則粒子濃度c(Cl-)>

c(B+),鹽水解程度十分微弱，鹽水解產(chǎn)生的微粒濃度小于鹽電離產(chǎn)生的兩種濃度，則微粒濃

度：c(B+)>c(BOH),因此該溶液中微粒濃度大小關(guān)系為：c(Cl-)>c(B+)>c(BOH),D正確；

故合理選項(xiàng)是D。

15.利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2Po。2并得到副產(chǎn)物NaOH、氐、Cl2,裝置如圖所

示。下列說法不正確的是

酗膜j石墨

石堡A膜B月英C

Ca（HPO）

CaCl2242NaH2PO4NaOH

濃溶液稀溶液濃溶液1稀溶液

1產(chǎn)品室原料室

2

A.a極反應(yīng)：CH4-8e-+4O=CO2+2H2O

B.A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜

C.a極上通入標(biāo)況下2.24L甲烷，陽極室Ca?+減少0.2mol

D.陽極室有氯氣產(chǎn)生，陰極室中有氫氣產(chǎn)生且NaOH濃度增大

【答案】C

【解析】由圖可知，左側(cè)裝置為甲烷燃料電池，通入甲烷的a極為負(fù)極，氧離子作用下甲烷

失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+4O2=cO2+2H2O,通入

氧氣的b極為正極，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，電極反應(yīng)式為2Ch+8e-

=402-；右側(cè)裝置為電解池，與b極相連的石墨電極為陽極，氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧

化反應(yīng)生成氯氣，溶液中鈣離子通過陽離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室，與a極相連的石墨電極為陰

極，水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，原料室中鈉離子通過陽離

子交換膜進(jìn)入陰極室，磷酸二氫根離子通過陰離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室，所以在陰極室得到濃

度較大的氫氧化鈉溶液，在產(chǎn)品室得到磷酸二氫鈣溶液。

由分析可知，通入甲烷的a極為負(fù)極，氧離子作用下甲烷失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧

化碳和水，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+4O2=CO2+2H2O,故A正確；由分析可知，電解時(shí)，

溶液中鈣離子通過陽離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室、鈉離子通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室、磷酸

二氫根離子通過陰離子交換膜進(jìn)入產(chǎn)品室，則A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子

交換膜，故B正確；由得失電子數(shù)目守恒可知，陽極室消耗氯離子的物質(zhì)的量為

久?"ZOT1

—:--------x8=0.8mol,由電荷守恒可知，進(jìn)入產(chǎn)品室的鈣離子物質(zhì)的量為0.8molx—

22.4L/mol2

=0.4mob則陽極室減少鈣離子物質(zhì)的量為0.4mol,故C錯(cuò)誤；由分析可知，與b極相連

的石墨電極為陽極，氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，與a極相連的石墨電

極為陰極，水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，原料室中鈉離子

通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室，所以在陰極室得到濃度較大的氫氧化鈉溶液，故D正確；

故答案為：Co

16.我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CCh電池，將兩組陰離子、陽離子復(fù)合膜反向放

置分隔兩室電解液，充電、放電時(shí)，復(fù)合膜層間的H2。解離成H+和0H-,工作原理如圖

所示。下列說法正確的是

。a

A.放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Zn+4OH-2e=Zn(OH)'

B.放電時(shí)正極區(qū)pH升高

C.充電時(shí)Zn與外接直流電源正極相連，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

D.當(dāng)放電時(shí)，復(fù)合膜層間有ImolHzO解離時(shí)，正極區(qū)溶液增重23g

【答案】D

【解析】根據(jù)圖示可知，放電時(shí)是原電池，放電時(shí)，負(fù)極為鋅，鋅在負(fù)極失去電子生成鋅離

子，結(jié)合復(fù)合膜層電離出的氫氧根離子生成Zn(OH)：,負(fù)極的電極反應(yīng)式為

Zn+4OH=2e-=Zn(OH)j,多孔Pd納米片為正極,二氧化碳在正極得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸，

+

電極反應(yīng)為CO2+2H+2e=HCOOH,總的電極反應(yīng)為：

Zn+2OH+2H2O+CO2=Zn(OH)"+HCOOH,充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的反應(yīng)相反,

由此分析。

據(jù)分析，放電時(shí)，多孔Pd納米片為正極，二氧化碳在正極得到電子轉(zhuǎn)化為甲酸，電極反

應(yīng)為CCh+2H++2e-=HCOOH,故A錯(cuò)誤；由分析可知，放電時(shí)，多孔Pd納米片為正極，

+

酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，電極反應(yīng)式為CO2+2H+2e-

=HCOOH,甲酸在氯化鈉溶液中電離出氫離子使電極附近溶液pH減小，故B錯(cuò)誤；放電

時(shí)Zn為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，因此充電時(shí)Zn與直流電源的負(fù)極相連，故C錯(cuò)誤；由分析可

知，放電時(shí)，多孔Pd納米片為正極，酸性條件下二氧化碳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)

生成甲酸，電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e=HCOOH,復(fù)合膜層間有hnol水解離時(shí)，外電路轉(zhuǎn)

移Imol電子，貝U正極增力口的質(zhì)量為lmolx44g/molx；+lmolxlg/mol=23g,故D正

確;

故答案為：D?

二、非選擇題：本題包括4小題，共56分。

17.水資源的處理和利用是環(huán)境化學(xué)的重要課題。

I.NH4Al(SO。常作食品加工中的食品添加劑，也可用作凈水劑。請(qǐng)回答下列問題:

(1)NH4A1(SO4)2作凈水劑的原理是.(用離子方程式說明)。幾種均為

L-i的電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖1所示。其中符合O.lmol，L」NH4A1(SO4)2溶

液的pH隨溫度變化的曲線是(填羅馬數(shù)字)，判斷的理由是

II.高鐵酸鉀是綠色、環(huán)保型水處理劑。

(2)高鐵酸鹽在水溶液中有四種含鐵形體。25℃時(shí)，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化如

圖2所示：pH=2.4時(shí)，溶液中主要含鐵形體濃度的大小關(guān)系為

-24-8

（3）已知HFeO：電離常數(shù)分別為：Ki=2.51xl0,K2=4.16xl0-,K3=5.01xl0,當(dāng)

c（HFeO4）

pH=4時(shí)，溶液中—.......

c（H2FeO4）

(4)高鐵酸鉀(KzFeCU)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如

圖3所示是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

①該電池放電時(shí)正極產(chǎn)生Fe(0H)3,正極電極反應(yīng)為。

②鹽橋中盛有飽和KC1溶液，此鹽橋中氯離子向(填“左”或“右”)移動(dòng)；

③圖4為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有

【答案】⑴①.加3++3旦。Al(OH)3(膠體)+3JT②.I③.NH4Al(SO4)2水解溶

液呈酸性，升高溫度使水解程度增大，pH減小

(2)c(H2FeO4)>c(HFeO；)>c(H3FeO4)

-

(3)4.16(4)@.FeO；+4H2O+3e=Fe(OH)3+5OH②.右③.使用時(shí)間長、工作電

壓穩(wěn)定

【解析】

【小問1詳析】

NH4Al(SO。作凈水劑的原理是電離出的鋁離子水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體具有吸附性：

3+

A1+3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+；錢根離子和鋁離子水解都呈酸性，越熱越水解

且升高溫度水的離子積常數(shù)增大，因此符合O.lmorL」NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化

的曲線是I;

【小問2詳析】

pH=2.4時(shí)，由圖中可以讀出Fe主要以HzFeCU的形式存在，其電離分步進(jìn)行以第一步為

主，因此溶液中的主要含鐵形體濃度的大小關(guān)系為c(H2FeO4)>c(HFeO；)>c(H3FeO：)；

【小問3詳析】

pH=4時(shí),溶液中c(H+)=10-4mol/L,則此時(shí)

"HFeOj_c(H+)c(HFeC>4)_塢⑹

++4

c(H2FeO4)c(H)c(H2FeO4)c(H)lO-'，

【小問4詳析】

①正極發(fā)生還原反應(yīng)，高鐵酸根離子的電子結(jié)合水生成氫氧化鐵和氫氧根離子：

FeO；+4H2O+3e=Fe（OH）3+5OH；

②Zn為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)、C為正極高鐵酸根離子在這一極發(fā)生還原反應(yīng)，在原電池中陰

離子向負(fù)極移動(dòng)，因此鹽橋中氯離子向右移動(dòng)；

③從圖中可以看出高鐵電池相較普通高能堿性電池使用時(shí)間長、工作電壓穩(wěn)定。

18.碘在科研與生活中有重要作用。

I.實(shí)驗(yàn)室按如下實(shí)驗(yàn)流程提取海帶中的碘。

（1）上述實(shí)驗(yàn)流程中不需要用到的儀器是（從下列圖中選擇，寫出名稱）。

II—0

VY?

（2）“氧化”時(shí)加入3moi[TH2s04溶液和3%七。2溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

（3）海帶灰中含有的其他可溶性無機(jī)鹽，是在__________（從以上流程中選填實(shí)驗(yàn)操作名

稱）中實(shí)現(xiàn)與碘分離。

II.測定反應(yīng)l2（aq）+「（aq）U「3（aq）的平衡常數(shù)K

常溫下，取2個(gè)碘量瓶分別加入下表中的藥品，振蕩半小時(shí)，均有少量固體不溶。取一定

體積的上層清液，加入淀粉作指示劑，用cimo「L-iNa2s2O3溶液進(jìn)行滴定（發(fā)生反應(yīng)

I2+2S2O；-=S4O^+2F）,測定L和5的總濃度，進(jìn)而可以測得K。

（注：在本實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為碘在水中和KI溶液中達(dá)到飽和時(shí)，它們的碘分子濃度。。2）相等）

碘量瓶（實(shí)驗(yàn)I）碘量瓶（實(shí)驗(yàn)H）

0.5g研細(xì)的碘，100mLc2mol,L10.5g研細(xì)的碘，100mL

藥品

KIH2O

12和b-的總濃

C3mol,L1C4mol?L1

度

（4）Na2s2O3溶液也可以滴定寫的原因是（用平衡移動(dòng)原理回答）；滴定終點(diǎn)的

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為O

(5)實(shí)驗(yàn)I中，c(13)=mol/L(用含Cl、C2、C3或C4的式子表示，下同)，反應(yīng)

I2(aq)+I'(aq)U^(aq)的平衡常數(shù)K=。

(6)若所加的碘偏少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)I中碘量瓶振蕩半小時(shí)后無固體剩余(不飽和)，而實(shí)驗(yàn)n

的碘量瓶中仍有固體不溶，則測得的K將(填“偏大”、"偏小”或“無影響”)。

【答案】(1)蒸發(fā)皿、酸式滴定管

+

(2)H2o2+2H+2r=I2+2H,0

(3)萃取、分液(4)①.發(fā)生反應(yīng)l2+2S2O；-=S4O〉+2r,使c(b)降低，平衡

l2(aq)+I-(aq)Ul;(aq)左移，最終使卜一完全消耗②.滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液由

藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變

(5)①.C3—C4②.77

c4x(c2-c3+c4)

(6)偏小

【解析】從海帶中提取碘，首先在用期中灼燒海帶，把海帶灰溶解過濾，用過氧化氫氧化碘

離子，生成碘單質(zhì)，用四氯化碳萃取溶液中的碘并分液，得到碘的四氯化碳溶液，以此解題。

【小問1詳析】

灼燒需要生煙，過濾需要漏斗，萃取需要分液漏斗，故未用到的儀器是蒸發(fā)皿、酸式滴定

管；

【小問2詳析】

海帶中的碘以1的形式存在，故離子方程式為H?。？+21+21=I2+2H2。；

【小問3詳析】

海帶中含有的其他無機(jī)鹽，以萃取、分液實(shí)現(xiàn)與碘分離；

【小問4詳析】

由于發(fā)生反應(yīng)l2+2S2O：=S4O1+2]，使c(k)降低，平衡k(aq)+[(aq)Q(aq)左

移，最終使13一完全消耗，故Na2s2。3溶液也可以滴定門；滴定過程中，碘單質(zhì)被消耗，故

滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變;

【小問5詳析】

在實(shí)驗(yàn)I中，12和13-的總濃度c3moi1-1,實(shí)驗(yàn)II中12的濃度為c4moi1-1,故

cCIj)=C3—c4mol/L,故C(「)=C2-(C3-C4)mol/L=C2-Cs+cDmol/L,則反應(yīng)

C3—C4

I(aq)+P(aq)、寫(aq)的平衡常數(shù)K二

2；

c4x(c2-c3+c4)

【小問6詳析】

若所加的碘偏少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)I中碘量瓶振蕩半小時(shí)后無固體剩余(不飽和)，導(dǎo)致C3偏小，

而實(shí)驗(yàn)H的碘量瓶中仍有固體不溶，導(dǎo)致C4偏大，則測得的K將偏小。

19.工業(yè)上以軟鑄礦(主要成分為MnCh,還含有少量FezCh)和輝銅礦(主要成分為M0S2,

還含有少量Si、Ni的氧化物)為原料，制備四鋁酸鍍晶體［(NH4)2MO4O13-2H2O］和硫酸鎬晶

體的工藝流程如下：

碳酸鈉溶液硫化鈉

叔胺母液

已知：pKsp=-lgKsp,常溫下，NiS和MnS的pKsp分別為19.4和12.6；電2=0.3。

回答下列問題：

(1)為了提高焙燒效率，可以采取的措施有(寫一條即可)；“高溫焙燒”時(shí)

Mn02>M0S2轉(zhuǎn)化為MnMoO4、MnSCU,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

(2)“除鐵”過程中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液的pH至2,生成難溶于水的黃鈉鐵磯

［NaFe3(SO4)2(OH)6］，寫出該反應(yīng)的離子方程式?

(3)“除鐵”后的溶液中c(Mn2+)=0.5mo「LL當(dāng)溶液中可溶組分濃度區(qū)10-5moi?廠時(shí)，可

認(rèn)為已除盡，則“除銀”應(yīng)控制溶液pH的范圍是［已知pc(S2-)=」gc(S2-),該溶液

中pc。")和pH的關(guān)系為pc(S2-)=15.1-pH；忽略溶液體積變化］。

(4)硫酸銃在不同溫度下的溶解度和該溫度范圍內(nèi)析出晶體的組成如下圖所示。從過濾所

得的濾液中獲得較高純度MnSO4-H2O的操作是：控制溫度在80~90℃之間蒸發(fā)結(jié)晶，

,使固體MnSO/HzO與溶液分離，,真空干燥。

(5)“萃取”的原理為2R3N(叔胺)+2H++MoO：?(R3NH)2MOO4,則“反萃取”中的

試劑X最適宜選用(填標(biāo)號(hào))。

a.稀硫酸b.(NH4)2SC)4溶液c.NaOH溶液d.氨水

從“母液，，中回收的副產(chǎn)品主要是(填名稱)。

【答案】(1)①.攪拌或?qū)⒌V石粉碎或增大空氣量或逆流焙燒

高溫

(2),3MnO2+MOS2+302?MjiMoO+2?

3++

(2)3Fe+Na+2SO；+3CO"+3H2O=NaFe3(SO4\(OH)6J+3CO2T

(3)0.7-2.8(4)①.趁熱過濾②.用80?90℃的蒸儲(chǔ)水洗滌

(5)①.d②.硫酸核

【解析】由題給流程可知，軟錦礦和輝鋁礦在空氣中高溫焙燒時(shí)，二氧化鎰、二硫化鋁與氧

氣在高溫條件下反應(yīng)生成鋁酸錦和硫酸銃，向焙燒渣中加入硫酸酸浸，將氧化鐵、氧化保溶

解得到可溶性硫酸鹽，二氧化硅與硫酸不反應(yīng)，過濾得到含有二氧化硅的浸出渣和浸出液;

向浸出液中加入叔胺萃取溶液中的鋁元素，分液得到水相和有機(jī)相；向水相中加入碳酸鈉溶

液,將鐵離子轉(zhuǎn)化為黃鈉鐵磯,過濾得到黃鈉鐵硯和濾液；向?yàn)V液中加入硫化鈉調(diào)節(jié)溶液pH,

將銀離子轉(zhuǎn)化為硫化鎮(zhèn)沉淀，過濾得到含有硫化鎮(zhèn)的濾渣和含有硫酸銃的濾液；濾液經(jīng)蒸發(fā)

濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作制得四水硫酸錦晶體；向有機(jī)相中加入氨水反萃取、分液得到

叔胺和四鋁酸鏤溶液；向溶液中加入硫酸，中和過量的氨水，使四鋁酸鏤轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾

得到含有硫酸鎮(zhèn)的母液和四鋁酸鍍晶體。

【小問1詳析】

將礦石粉碎、增大空氣的量、逆流焙燒等措施能提高焙燒效率；由分析可知，高溫焙燒時(shí)

發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錦、二硫化鋁與氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成鋁酸錦和硫酸錦，反應(yīng)的

高溫

化學(xué)方程式為3MnO2+MOS2+302MnMoO4+2MnSO4；

【小問2詳析】

生成黃鈉鐵研沉淀的反應(yīng)為溶液中的鐵離子、鈉離子、硫酸根離子與碳酸根離子反應(yīng)生成

黃鈉鐵硯沉淀和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為

3++

3Fe+Na+2SO^+3CO^+3H2O=NaFe3(SO4\(OH)6J+3CO2T；

【小問3詳析】

由硫化鎬的溶度積可知，溶液中鎰離子濃度為0.5mol/L時(shí)，溶液中pc(S2-)=pKsp(MnS)-

pc(Mn2+)=12.6-0.3=12.3,貝"pH=15.1-12.3=2.8,由硫化鎮(zhèn)的溶度積可知，溶液中鎂離子完

全沉淀時(shí)，溶液中pc(S2-)=pKsp(NiS)-pc(Ni2+)=19.4-5=14.4,則pH=15.1-溶.4=1.7,則溶液

中pH的范圍為0.7-2.8；

【小問4詳析】

由圖像可知，在70-80℃下蒸發(fā)結(jié)晶后，如果降低溫度，MnSO/IfeO會(huì)溶解損失，因此需

趁熱過濾、并在70-80℃下用蒸儲(chǔ)水洗滌減少損失，

【小問5詳析】

由萃取方程式可知，加入氨水能中和溶液中的氫離子，使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于

四鋁酸鏤的生成，且不引入新雜質(zhì)，故選d；由分析可知，母液的主要成分為硫酸鏤，則

回收的副產(chǎn)品為硫酸銹。

20.含氮化合物是化工、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

(1)工業(yè)上常用NE和CO2合成尿素［CO(NH2)2］,利用該反應(yīng)可以在一定程度上減緩溫

室效應(yīng)。該反應(yīng)可分兩步進(jìn)行，其能量變化和反應(yīng)歷程如圖所示

①以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素［CO(NH2)2］的熱化學(xué)方程式為

②合成尿素總反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是(填“高溫”或“低溫”)。

(2)一定溫度下，將NH3和CCh按2：1的物質(zhì)的量之比充入一容積恒為10L的密閉容器

中發(fā)生總反應(yīng)。15min時(shí)達(dá)到平衡，各物質(zhì)的濃度變化曲線如圖所示。

①上述條件下，從反應(yīng)開始至15min時(shí),