福建省寧德市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末考試

（考試時(shí)間：75分鐘試卷總分：100分）

注意：

1.本學(xué)科試卷分試題卷和答題卡兩部分。試題卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇

題）（共8頁(yè)14題），全部答案必須按要求填在答題卡的相應(yīng)答題欄內(nèi)，否則不能得分。

2.相對(duì)原子質(zhì)量：H1N14O16S32Fe56K39Cu64

第I卷選擇題（共40分）

本題包括10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。

1.下列敘述錯(cuò)誤的是

A.生鐵（鐵碳合金）制作的鐵鍋不易生銹

B.醫(yī)用藥品常在低溫、干燥的環(huán)境下密封保存

C.氫氧燃料電池放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.人體血液中H2cO3-NaHCC>3等體系起到穩(wěn)定血液pH的作用

【答案】A

【解析】生鐵是一種鐵碳合金，含有較多的碳（通常在2%-4.3%之間）。由于碳的存在，生

鐵在潮濕的空氣中會(huì)形成原電池反應(yīng)，加速鐵的氧化過(guò)程，生鐵的耐腐蝕性比純鐵更差，更

容易生銹，故A錯(cuò)誤；因?yàn)榈蜏乜梢詼p緩化學(xué)反應(yīng)速率，防止藥品分解或變質(zhì)；干燥環(huán)境可

以避免藥品吸潮，防止潮解、結(jié)塊或微生物滋生；密封保存可以防止氧化、揮發(fā)或受潮，故

醫(yī)用藥品常在低溫、干燥的環(huán)境下密封保存，故B正確；氫氧燃料電池在放電過(guò)程中，氫氣

和氧氣通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，同時(shí)生成水，放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能等，故C正確；

人體血液中H2CO3-NaHCO3體系是血液中最主要的緩沖對(duì)之一，當(dāng)血液中酸性或堿性物質(zhì)

增加時(shí)，這個(gè)緩沖體系可以中和多余的酸或堿，從而維持血液pH的相對(duì)穩(wěn)定起到穩(wěn)定血液

pH的作用，故D正確；故選A。

2.下列溶液中，一定呈中性的是

A.1gNH4C1溶于100mL水所得到的溶液

B.c（H+）、c（OH-）均為2.0x10-7mol-L1的溶液

C.等物質(zhì)的量的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)所得到的溶液

D.常溫下將pH=5的鹽酸稀釋100倍所得到的溶液

【答案】B

【解析】氯化鏤是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中水解使溶液呈酸性，故A錯(cuò)誤；c(H+)、c(OH-)均為

2.0xl(y7moiLi的溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液呈中性，故B正確；等物質(zhì)

的量的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)得到的溶液不一定呈中性，如等物質(zhì)的量的鹽酸與氫氧化鋼溶液反應(yīng)

時(shí)，氫氧化鋼過(guò)量，溶液呈堿性，故C錯(cuò)誤；常溫下將pH=5的鹽酸稀釋100倍所得到的溶

液還是呈酸性，故D錯(cuò)誤；故選B。

3.氫氣和氧氣的混合氣體在催化劑存在的條件下，可以發(fā)生爆炸式反應(yīng)生成液態(tài)水，主要

反應(yīng)機(jī)理如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

①壓一2H?

②H?+02T?0H+0?

③O.+H?—?OH+H?

④PH+H21H2O+H?

A.0?為反應(yīng)的中間體

B,H*+Ch->*OH+O?稱(chēng)為基兀反應(yīng)

C.自由基(OH)的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短

D.使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能和焰變

【答案】D

【解析】在反應(yīng)機(jī)理中，反應(yīng)②生成Or在反應(yīng)③中O?又參與反應(yīng)，故O?為反應(yīng)的中間體，

A項(xiàng)正確；基元反應(yīng)是指反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)，反應(yīng)②中，H-和02直接反應(yīng)

生成PH和Or故H?+O2T?OH+O?是基元反應(yīng)，B項(xiàng)正確；自由基(OH)由于其有未

成對(duì)的電子，故具有很高的反應(yīng)活性，會(huì)迅速與其他物質(zhì)反應(yīng)，通常壽命非常短，C項(xiàng)正確；

催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率，但它不會(huì)改變反應(yīng)的焰變，D項(xiàng)錯(cuò)

誤；故選D。

4.下列各組粒子在溶液中能大量共存的是

A.無(wú)色溶液：Na+、AF+、ChNH3H2O

B.pH=O的溶液：Fe2+、NH；、NO］、HCOOH

C.在透明溶液中：Na+、K+、MnO：、NO3

D.常溫下水電離的c(H+)=lxl(yi2molL-i的溶液：K\NH；、SO：、CV

【答案】C

3+

【解析】AP+與NH3-H2O(弱堿)在溶液中會(huì)反應(yīng)生成A1(OH)3沉淀(反應(yīng)式：A1+3NH3-H2O

=A1(OH)3；+3NH；),因此不能大量共存，A錯(cuò)誤；pH=O溶液為強(qiáng)酸性環(huán)境。Fe2+與NO；

3+

在H+存在下會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)(反應(yīng)式：3Fe2++41T+NO-=3Fe+NO$+2H2O),

甲酸有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下與NO］反應(yīng)生成NO、CO2和水，因此不能大量共存，B

錯(cuò)誤；Na+、K+、MnO；、NO］均為可溶性離子，且無(wú)復(fù)分解或氧化還原反應(yīng)條件。雖然

MnO；使溶液呈紫色，但“透明”允許顏色存在，故可大量共存，C正確；水電離的c(H+)=lxlO-

12moi/L表明溶液可能為酸或堿性。若為酸性，SO］會(huì)與H+反應(yīng)生成SO2;若為堿性，NH：

會(huì)與0H-反應(yīng)生成NH3H2O,因此無(wú)法大量共存，D錯(cuò)誤；故選C。

5.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是

A.1L1moLL-iNa2c03溶液中，含COj的數(shù)目為NA

B.鋅表面鍍銅時(shí)，陰極質(zhì)量增重32g,則外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

C.常溫下，pH=2的H2s04溶液中含有H+的數(shù)目為0.02NA

D.2so2(g)+Ch(g)=2SO3(g)AH-okJmol1,若充入SO2數(shù)目為2NA,則放出熱量為a

kJ

【答案】B

【解析】碳酸根離子會(huì)水解，貝SL1molL-iNa2c03溶液中，含CO〉數(shù)目小于NA,A

錯(cuò)誤；鋅表面鍍銅時(shí)，陰極電極反應(yīng)為Cu2++2e=Cu,陰極增重32g,外電路轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)

32g?

的量為乙，1X2=lmol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為M,B正確；溶液體積未知，無(wú)法確定溶液中微

64g/mol

粒的數(shù)目，C錯(cuò)誤；該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，充入的二氧化硫不能完全反應(yīng)，則放出熱量小于。

kJ,D錯(cuò)誤；故選B。

6.在一定溫度下，將氣體H2和氣體12各016mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)

H2(g)+12(g)—2Hl(g)AH<Q,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下：

t/min2479

n(l2)/mol0.120.110.100.10

下列說(shuō)法正確的是

A.前4min內(nèi)反應(yīng)的平均速率。(HI)=1.25xlO-3mol-LT-min」

B.其他條件不變，增大H2濃度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快

C.充入少量He使體系壓強(qiáng)增大，，正、。逆均不變

D.其他條件不變，增大壓強(qiáng)，平衡常數(shù)增大

【答案】C

【解析】前4分鐘內(nèi)，b的物質(zhì)的量從016mol減少到O.llmol,消耗量為0.05mol。根據(jù)反

應(yīng)式，每消耗Imolb生成2moiHL因此HI的生成量為0.05x2=0.10mol。其濃度變化為

n

0.1Omol/10L=0.0lmol/L,平均速率為001=2.5x10、mol，匕'?minT,A錯(cuò)誤；增大

4min

H2濃度會(huì)增加單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)，但活化分子百分?jǐn)?shù)由溫度決定，與濃度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)

誤；恒容條件下充入He,總壓增大但各反應(yīng)物濃度不變，正、逆反應(yīng)速率均不受影響，C正

確；平衡常數(shù)K僅與溫度有關(guān)，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等(2molU2mo1),壓強(qiáng)變化不影響

平衡常數(shù)，D錯(cuò)誤；故選C。

7.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是(部分夾持裝置已略去)

鐵釘=

、

紅

有

浸

食

翟

水

悔

的r

水

花

棉

團(tuán)

三

)

A.比較Na2cO3與NaHCCh的水解程度B.觀察鐵的析氫腐蝕

D.蒸發(fā)結(jié)晶獲得晶體

C.測(cè)定H2O2分解速率

FeSO4-7H2O

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】向相同濃度的Na2cCh溶液和NaHCCh溶液中加入酚StNa2cCh溶液的顏色更紅，

說(shuō)明相同濃度的Na2c03溶液堿性更強(qiáng)，Na2cCh的水解程度更大，該實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的，A項(xiàng)

選；食鹽水為中性，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的，B項(xiàng)不選；針筒可測(cè)定生成氣

體的體積，由單位時(shí)間內(nèi)氣體的體積可計(jì)算反應(yīng)速率，但H2O2分解產(chǎn)生的氣體會(huì)從長(zhǎng)頸漏

斗逸出，故該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的，C項(xiàng)不選；Fe?+易被氧化，不能通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶獲得晶體

FeSO4-7H2O,該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的，D項(xiàng)不選；答案選A。

8.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是

A.向AgCl懸濁液中滴加Nai溶液：r(aq)+AgCl(s)QAgI(s)+Cl-(aq)

B.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合：NH；+OH-=NH3-H2。

通電

C.用惰性電極電解飽和MgCb溶液：2C1-+2H20^=CbT+H2T+20H-

2++

D.鉛蓄電池充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)：Pb+2H2O-2e=PbO2+4H

【答案】A

【解析】溶度積：AgKAgCl,故向AgCl懸濁液中滴加Nai溶液，AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為Agl沉

淀，故存在平衡：r(aq)+AgCl(s)UAgI(s)+C「(aq),A項(xiàng)正確；同濃度同體積NH4HSO4溶液

+

與NaOH溶液混合，H+和0H-反應(yīng)生成H20,反應(yīng)的離子方程式為H+OH=H2O,B項(xiàng)錯(cuò)

誤；用惰性電極電解飽和MgCL溶液，生成H2、CL和Mg(OH)2沉淀，反應(yīng)的離子方程式為

通電

2+

Mg+2C1-+2H2OCht+H2T+Mg(OH)2；,C項(xiàng)錯(cuò)誤；蓄電池充電時(shí)，陽(yáng)極上PbSCU發(fā)生

氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-=PbC)2+4H++SO：,D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。

9.利用熱再生氨電池可實(shí)現(xiàn)CuS04電鍍廢液的濃縮再生。電池總反應(yīng)為：

2+2+

CU+4NH3=[CU(NH3)4]=電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預(yù)加同體積、同濃度的

CuS04電鍍廢液，向甲室通入足量氨氣后電池開(kāi)始工作。下列說(shuō)法正確的是

NH3

CuSO4

溶液

隔膜

A.甲室Cu電極為正極

B.隔膜為陽(yáng)離子膜

C.乙室電極反應(yīng)：Cu2++2e=Cu

D.NH3擴(kuò)散到乙室將不會(huì)對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響

【答案】C

【解析】甲、乙兩室均預(yù)加相同的CuSCU電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開(kāi)始工作，

加入氨水的電極為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+,加入氨水發(fā)生

Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+反應(yīng)，右端為原電池正極，電極反應(yīng)CM++2e=Cu,中間為陰離子

交換膜，據(jù)此分析解題。

向甲室加入足量氨水后電池開(kāi)始工作，則甲室Cu電極溶解，變?yōu)殂~離子與氨氣形成

[CU(NH3)4]2+,因此甲室Cu電極為負(fù)極，A錯(cuò)誤；濃差電池濃度差越大越有利反應(yīng)進(jìn)行，在

原電池內(nèi)電路中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，若隔膜為陽(yáng)離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側(cè)移

動(dòng),濃度差會(huì)縮小，不利電池反應(yīng)進(jìn)行，B錯(cuò)誤；乙室為正極，CW+得到電子生成Cu,電極

反應(yīng)為：Cu2++2e=Cu,C正確；NH3擴(kuò)散到乙室會(huì)與銅離子反應(yīng)生成[CU(NH3)4]2+,銅離子

濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對(duì)電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生影響，D錯(cuò)誤；故選C。

10.25℃時(shí)，Mg(OH)2或CU(OH)2的飽和溶液中，-1gc(Mg2+)或-lgc(CM+)與溶液pH的變化

關(guān)系如圖所示。已知：該溫度下，Ksp[CU(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]o下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

107

A.L2表示Mg(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系，且蠢[Mg(OH)2]=10--

B.向a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH固體，可轉(zhuǎn)化為b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液

C.當(dāng)Mg(OH”和Cu(OH)2沉淀共存時(shí)，溶液中c(Mg2+)：c(Cu2+)=109

D.除去MgSCU溶液中含有的少量C/+,可加入適量MgO固體

【答案】B

【解析】這是關(guān)于25°C時(shí)Mg(OH)2或Cu(OH)2飽和溶液中，—lgc(Mg2+)或—lgc(Cu2+)

與溶液pH變化關(guān)系的圖像。溶度積常數(shù)Ksp[Mg(OH)2]=c(M2+)xc2(OH-),

lgc(M2+)=1gKsp,相同pH下，K越小，—lgc(M2+)越大，因?yàn)?/p>

c2(OH)

Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],所以L]代表Cu(OH)2飽和溶液的變化關(guān)系，L2代

表Mg(OH%飽和溶液的變化關(guān)系，通過(guò)圖像能直觀比較不同pH時(shí)兩種飽和溶液中金屬離

子濃度大小，也可用于分析沉淀溶解平衡移動(dòng)以及除雜等問(wèn)題，比如判斷加入某些物質(zhì)后溶

液中離子濃度的變化趨勢(shì)。

由上述分析可知，L?代表Mg(OH)2飽和溶液的變化關(guān)系，從圖中a點(diǎn)可知，pH=9,

-lgc(Mg2+)=0.7,c(OH-)=l(T5moi/L,

2+2--07-5107

Ksp[Mg(OH%]=c(Mg)xc(OH)=IOx(10]=W,A項(xiàng)正確；a點(diǎn)為

Cu(OH)2飽和溶液，加入少量NaOH固體，c(OH-)增大，Ci^OH%沉淀溶解平衡逆向

移動(dòng)，c(Cu2+)減小，—lgc(Cu2+)增大，而b點(diǎn)與a點(diǎn)—lgc(Cu2+)相同，所以不能轉(zhuǎn)化

為b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí)，

c(Mg2+)KsJMg(OH)"僧

'1=1~H~工。由A選項(xiàng)可得K[Mg(OH)]=10-&7正=10時(shí)，

2+spn2

c(Cu)Ksp[Cu(OH)2]5'3P

—lgc(Cu")=11.7，c(OH)=104moVL,

2+21172-197

Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu)xc(OH-)=Wx(10^)=10-,則

c；c：2+；=TiF^=l°9,C項(xiàng)正確；加入適量MgO固體，固體溶解成Mg(OH)2,溶液

pH升高，Cu?+會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀而出去，從而除去MgSCU溶液中含有的少量

Cu2+，D項(xiàng)正確；綜上所述，正確答案是B。

第II卷非選擇題(共60分)

本題包括4大題，共60分

11.菠菜中草酸含量較高，草酸(H2c2。4)是一種二元弱酸。常溫下，向一定濃度的

H2c2。4溶液中逐滴滴加NaOH溶液，H2c2。4、HC2O；、C2O；三種粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

(8)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

012345678

PH

(1)H2c2O4的一級(jí)電離方程式為,向草酸溶液中加水，平衡向移動(dòng)(填

“左”或“右”)o

(2)曲線III表示粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(B)與溶液pH的關(guān)系(填“H2c2。4”、

“HC2O1^“C2O：”)。

(3)H2c2O4二級(jí)電離的電離平衡常數(shù)為(填數(shù)值)。

(4)NaHC2O4溶液呈______(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因

(5)E、F、Q三點(diǎn)，水的電離程度由大到小的順序是o

(6)F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，各粒子的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是(填標(biāo)號(hào))。

A.c(Na+)+c(H+)=3c(HC2O；)+c(OH)

+

B.c(OH)=c(H2c2O4)+C(HC2O；)+c(H)

+-

C.c(Na)>c(C2O4)>c(H+)>c(OH)

【答案】(1)①.H2c2O4UH++HC2O；②.右

(2)C20t

K[0，]04

(3)10-43(4)①.酸性@.Kh=—=———仄=1610-12.7<及2=1043,HC2。；的水

K°i1.010

解程度小于電離程度，溶液呈酸性

(5)Q>F>E(6)B

【解析】草酸(H2c2。4)是一種二元弱酸能分步電離，常溫下，向一定濃度H2c2。4溶液

中逐滴滴加NaOH溶液，H2c2。4的濃度不斷下降，HCzO；先增大后下降、CzO：隨著HC2O

4的下降而增大，則H2c2O4、HC2O；、C2。：三種粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（6）與溶液pH的

關(guān)系對(duì)應(yīng)的曲線依次為I、II、III。

【小問(wèn)1詳析】

H2c2。4的一級(jí)電離方程式為H2c2O4BH++HC2O；,向草酸溶液中加水，平衡向右移

動(dòng)。加水會(huì)稀釋溶液促進(jìn)電離，即向右移動(dòng)。

【小問(wèn)2詳析】

據(jù)分析，III代表C2。二粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（6）與溶液pH的關(guān)系。

【小問(wèn)3詳析】

+

H2c2。4二級(jí)電離方程式：HC2O；^H+C2O；-,電離平衡常數(shù)

c（H+）c（CQ:）。七2。：一）/、…

VV

Ka2=/''，根據(jù)F點(diǎn)，:一^=1時(shí)pH=4.3,即c（H+）=10<3,則

；）7

<HC2OC（HC2O；）'

他喧孚”

cgO；）

【小問(wèn)4詳析】

c（HC2O；）

結(jié)合草酸的一級(jí)電離方程式，根據(jù)電離常數(shù)的定義，根據(jù)圖中E點(diǎn):一_y=i時(shí)，

C（H2C2O4）

,、c（H+）c（HC,。：）

pH=1.3,即c（H+）=10-L3,K\）\_?=KrL3,則NaHC2O4溶液呈酸

7

'c（H2C2O4）

K]0，in-14

性，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因?yàn)椋骸?一==------H=1.0xl（yl2.7<Ka2=1043,HC2。：的水解

K°i1.01013

程度小于電離程度，溶液呈酸性。

【小問(wèn)5詳析】

酸抑制水的電離，草酸鈉水解促進(jìn)水電離，隨著氫氧化鈉的滴入到草酸完全轉(zhuǎn)變?yōu)椴菟徕c

的過(guò)程中，水的電離程度不斷增大，則水的電離程度由大到小的順序是Q>F>E。

【小問(wèn)6詳析】

F點(diǎn)為草酸鈉和草酸氫鈉的混合溶液，且草酸根和草酸氫根等物質(zhì)的量濃度；根據(jù)電荷守

恒c（Na+）+c（H+）=2C（C2Oj）+c（HC2O；）+c（OH）；

A.結(jié)合分析可知c(Na+)+c(H+)=3c(HC2O；)+c(OH)選項(xiàng)正確;

B.由圖可知，不存在草酸分子，則c(OH)=c(H2c2。4)+。(1^20；)+以11+)說(shuō)法錯(cuò)誤，若

考慮實(shí)際情況，混合溶液中含碳微粒為草酸氫根、草酸根和草酸分子，則物料守恒2c(Na+)

=2C(C2O)+3C(HC2O；)+3C(H2C2O4),再結(jié)合電荷守恒，可得到質(zhì)子守恒式：

3c(H2c2。4)+C(HC2O；)+2c(H+)=c(C2O))+2c(OH),選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.由圖知，F(xiàn)點(diǎn)溶液呈酸性，草酸鈉和草酸氫鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，結(jié)合分析可知，c(Na+)>

cCO)>c(H+)>c(OH),選項(xiàng)正確；

選B。

12.高鐵酸鉀(IGFeCU)具有極強(qiáng)的氧化性和優(yōu)良的絮凝功能，是一種綠色環(huán)保多功能型

水處理劑。下圖是生產(chǎn)高鐵酸鉀的一種工藝流程：

NaOH、NaClO

溶液NaOH(s)KCl(s)

FeSCUKFeO(s)

24—重結(jié)晶—?■產(chǎn)品

溶液沉淀FeOOH-?粗產(chǎn)品

NaCl固體

已知:

iK2FeO4可溶于水，在。?5℃、堿性溶液中比較穩(wěn)定；

ii.相同溫度時(shí)溶解度：K2FeO4<Na2Fe04o

回答下列問(wèn)題：

(1)“氧化、沉淀”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

(2)“氧化”使用裝置如圖(夾持裝置省略)

①甲裝置中生成Na2FeO4的化學(xué)方程式為。

②甲裝置中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)溫度須控制在。?5℃,采用的控溫方法為

,乙裝置中NaOH溶液的作用是o

(3)“過(guò)濾”需用到的玻璃儀器有燒杯、和o

(4)“轉(zhuǎn)化”過(guò)程的反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是0

(5)KzFeCU純度測(cè)定：稱(chēng)取KzFeCU產(chǎn)品2.20g于燒杯中，加入足量的強(qiáng)堿性K[Cr(OH)4]

(亞銘酸鉀)溶液，反應(yīng)后再加過(guò)量稀硫酸使溶液呈強(qiáng)酸性，配成100mL溶液，每次取

出20.00mL,加入苯二胺磺酸鈉作指示劑，用1.0000moLL-i的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)

行滴定，數(shù)據(jù)記錄如下表。

測(cè)定過(guò)程涉及反應(yīng)：

Cr(OH)；+FeOj=Fe(OH)3；+CrO廣+OH

+

2CrOj+2H=Cr2O；+H2O

-2++3+3+

Cr2O7+6Fe+14H=6Fe+2Cr+7H2O

實(shí)驗(yàn)編號(hào)待測(cè)液體積(mL)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL)

120.006.05

220.006.00

320.005.95

①滴定前，須將裝有標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管中的氣泡排盡，正確的操作是

2++

【答案】(1)4Fe+O2+6H2O=4FeOOH；+8H

(2)?.2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O(或3Ch+2FeOOH+

lONaOH=2Na2FeO4+6NaCl+6H2O)②.冰水?、?吸收多余的Cb,防止污染環(huán)境

(3)①.玻璃棒②.漏斗

(4)相同溫度下，KzFeCU的溶解度小于Na2FeC>4

(5)①.B②.90%或0.9

【解析】FeSCU通入氧氣，發(fā)生4Fe2++02+6H2O=4FeOOH1+8H+反應(yīng)，進(jìn)行“氧化、沉

淀”，過(guò)濾得至！jFeOOH,力口入NaOH、NaClO進(jìn)行氧化，發(fā)生2FeOOH+3NaClO+4NaOH

=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O(或3cb+2FeOOH+lONaOH=2Na2FeO4+6NaCl+6H2O)反

應(yīng)生成NazFeCU,加入NaOH固體，使NaCl固體析出，由于相同溫度時(shí)溶解度：K2FeO4<

Na2FeO4,故加入KC1固體，使KzFeCU粗品析出，進(jìn)行重結(jié)晶，制得KzFeCU產(chǎn)品，據(jù)此回

答。

【小問(wèn)1詳析】

“氧化、沉淀”時(shí)，是FeSCU通入氧氣，F(xiàn)e2+被氧化為FeOOH,根據(jù)得失電子守恒、電荷守

恒和原子守恒配平離子方程式為4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH；+8H+；

【小問(wèn)2詳析】

①在甲裝置中，將Cb通入過(guò)量NaOH溶液中，與FeOOH反應(yīng)生成NazFeCU,根據(jù)得失電

子守恒和原子守恒化學(xué)方程式為2FeOOH+3NaC10+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O

(或3CL+2FeOOH+lONaOH=2Na2FeO4+6NaCl+6H2O)；

②由于甲裝置中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)溫度須控制在0?5℃,可采用冰水浴的控溫方

法為進(jìn)行控溫；由于Cb為有毒氣體，不能直接排放到空氣中，為防止污染，乙裝置中用

NaOH溶液吸收多余的Ch,防止污染環(huán)境；

【小問(wèn)3詳析】

“過(guò)濾”需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；

【小問(wèn)4詳析】

由已知得，由于相同溫度時(shí)溶解度：K2FeO4<Na2FeO4,故加入KC1固體，能發(fā)生轉(zhuǎn)化，

使KzFeCU粗品析出；

【小問(wèn)5詳析】

①滴定前，標(biāo)準(zhǔn)液顯酸性，應(yīng)裝在酸式滴定管中，排盡酸式滴定管中氣泡的操作是將滴定

管傾斜，迅速打開(kāi)活塞，使溶液沖出趕走氣泡，故選B；

②三次實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為+5.95m=6。0mL,根據(jù)測(cè)定過(guò)程

涉及的反應(yīng)可得關(guān)系式KzFeOd~CrO廣?-3(NH4)2Fe(SO4)2,

n[(NH4)2Fe(SO4)2]=1.0000mol/Lx0.006L=0.006mol,貝1J20.00mL待測(cè)液中

n(K2FeO4)="006moi=0.002mol,100.00mL溶液中

n(K2FeO4)=5x0.002mol=0.01mol,m(K2FeO4)=0.01molx198g/mol=1.98g,該

KFe。,產(chǎn)品的純度為聾xl00%=9。％。

13.用舊鉆酸鋰正極材料(主要成分為L(zhǎng)iCoCh,含少量Fe2C>3、AI2O3等雜質(zhì))，采用以下

工藝可制得CO3O4和Li2co3。

①5%NaOH溶液①H2sNaOHNaOH飽和Na2cO3

1850。（：煨燒

Co3O4

已知：

i.鉆酸鋰(LiCoCh)難溶于水和5%的NaOH溶液；

ii.氧化性:Co3+>H2O2>Fe3+；

iii.室溫時(shí)，Ksp(Li2co3)=8.1x10-4；

iv.常溫下，幾種金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表:

Fe3+Fe2+Co3+Co2+

開(kāi)始沉淀pH1.96.86.86.6

沉淀完全pH3.28.39.27.6

回答下列問(wèn)題：

(1)“80℃加熱2h”的目的是o

(2)“濾液”中的溶質(zhì)主要有NaOH、(填化學(xué)式)。

(3)“酸浸、還原”后溶液中含有H+、Fe3\Co?+等陽(yáng)離子，生成Co2+的離子方程式為

(4)“除鐵”時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH范圍為,檢驗(yàn)“除鐵”已完成的操作是

(5)“沉淀2”在“850℃燃燒”時(shí)的化學(xué)方程式為o

+

(6)若“沉鋰”前c(Li)=2.0molL-',向該溶液中加入飽和Na2CO3溶液后c(CO

I-)=0.1mol-L1,則Li+的沉淀率為。[忽略溶液體積變化；

,沉淀前?+)一°沉淀后

Li+的沉淀率=(Li+)xW0%]

。沉淀前(Li+)

【答案】(1)加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分

(2)Na[Al(OH)4]

+2++

(3)2LiCoO2+H2O2+6H=2Co+2Li+4H2O+02T

(4)0.3.2<pH<6.6②.取適量“除鐵”后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，若溶液未

出現(xiàn)血紅色，貝『‘除鐵''完全

850℃

(5)6CO(OH)2+O22co3O4+6H2O

(6)95.5%或0.955

【解析】工業(yè)上由舊鉆酸鋰正極材料(主要成分為口。。。2，含少量尸02。3、A/2O3等雜質(zhì))

制備。。3。4和勿2cQ的工藝流程為：將廢料在5%MzOH溶液中80℃加熱2h后過(guò)濾，在

濾液中再加入H2s。4溶液和H2O2溶液進(jìn)行酸浸和還原，將C03+還原為CCP+,加NaOH溶

液除鐵后過(guò)濾得濾渣1和濾液，再次加入NaOH溶液沉鉆過(guò)濾得沉淀2,經(jīng)850℃煨燒得

到產(chǎn)品。。3。4,過(guò)濾得到的濾液中加入飽和N%CQ溶液沉鋰過(guò)濾得產(chǎn)品NCQ，據(jù)此分

析解答。

【小問(wèn)1詳析】

適當(dāng)加熱和延長(zhǎng)浸泡時(shí)間可以加快反應(yīng)速率和提高產(chǎn)率，使反應(yīng)更充分。

故答案為：加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分。

【小問(wèn)2詳析】

廢料加入溶液后，根據(jù)流程可知只有雜質(zhì)4,2。3能與NaOH溶液反應(yīng)，方程式

為：AZ2O3+INaOH+3H2O=2Na[_Al(OH)^\,所以“濾液，中的溶質(zhì)除了有NaOH外

還有

故答案為：M，[A/(OH)J

【小問(wèn)3詳析】

3+3+

根據(jù)氧化性：Co>H2O2>Fe,“酸浸、還原”是加入H2sO,溶液和H2O2進(jìn)行酸浸溶

解，同時(shí)將G03+還原為°。2+,則反應(yīng)的離子方程式為：

++

ILiCoO,+H2O2+6H=2c〃++2Li+4H2O+O2To

+2++

故答案為：2LiCoC)2+H2O2+6H=2Co+2Li+4H2O+O2T?

【小問(wèn)4詳析】

根據(jù)已知iv中表格數(shù)據(jù)可知，“除鐵”時(shí)既要保證完全沉淀除去，則?”23.2,又不

能沉淀。。2+,則?！?lt;6.6,因此得至「除鐵”時(shí)調(diào)節(jié)溶液pH范圍為：3.2<pH<6.6.

檢驗(yàn)“除鐵”已完成需要證明溶液已無(wú)皮3+,具體操作為：取適量“除鐵”后的溶液于試管

中，滴加少量KSCN溶液，若溶液未出現(xiàn)血紅色，貝I“除鐵”完全。

故答案為：3.2<pH<6,6；取適量“除鐵”后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，若

溶液未出現(xiàn)血紅色，則“除鐵”完全。

【小問(wèn)5詳析】

“沉淀2”的成分為，在“850℃煨燒”時(shí)與空氣中的氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品Co3O4,

850℃

反應(yīng)的方程式為：6CO（OH）2+O2^=2CO3O4+6H.O。

故答案為：6CO(OH)2+O22CO3O4+6H2Oo

【小問(wèn)6詳析】

若“沉鋰”前c（Li+）=2.0molL1,向該溶液中加入飽和Na2c。3溶液后c（CO1）=0.1molL1,

根據(jù)L%。。的溶度積可得

%（巫CQ）=c2（口+nc2（Li+）=?設(shè)；）==81xlO\

解得c（zr）=9x10-2掰江廣，則u+的沉淀率為：

2.0/MOZ-L-1-9x10_2wo/'L-1

-------------------------：------------x100%=95.5%o

2.0加。心

故答案為：95.5%或0.955。

14.二氧化碳是工業(yè)廢氣中的常見(jiàn)物質(zhì)，有關(guān)二氧化碳的綜合開(kāi)發(fā)利用成為研究熱點(diǎn)。

方法I：捕碳技術(shù)

（1）捕碳技術(shù)（主要指捕獲CCh）在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。下列物質(zhì)中可

作為捕碳劑的是O

A.K2cChB.CaOC.Na2so4D.NH4C1

方法n：co2加氫制甲醇

利用CO2加氫合成甲醇的主要反應(yīng)如下：

1

主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)BCH30H(g)+H2O(g)AHi=-48.97kJmol

1

副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2=+41.17kJ-mol-

(2)根據(jù)上述反應(yīng)，CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)NH=。

(3)恒溫恒容時(shí)，下列能說(shuō)明CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H20(g)到達(dá)平衡狀態(tài)的是

(填標(biāo)號(hào))。

A.混合氣體的密度不再改變

B.v(C02)=3V(H2)

C.每斷裂2moic=O鍵，同時(shí)斷裂3moiH-O鍵

D.CH30H(g)的質(zhì)量不再改變

(4)向剛性容器中充入物質(zhì)的量之比為1：3的CO2和H2,發(fā)生上述主、副反應(yīng)。

①有利于提高甲醇平衡產(chǎn)率的條件是(填標(biāo)號(hào))。

A.高溫高壓B.低溫高壓C.高溫低壓D.低溫低壓

②一定條件下，反應(yīng)相同時(shí)間，CO2轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇性隨溫度的變化如下圖所示：

n(CHOH)

已知:甲醇選擇性=3

?(CO)+Z?(CH3OH)

70

60

50

40

30

20

10

0200220240260280300320

200~300℃時(shí)，CH30H選擇性隨溫度的升高而下降，可能的原因是(寫(xiě)一種)。

③一定條件下，達(dá)到平衡時(shí)CCh的總轉(zhuǎn)化率為20%,主反應(yīng)的選擇性為75%,若總壓為

po,則副反應(yīng)的Kp=0(已知：分壓=總壓x該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

方法m：CO2電解制甲醇

(5)利用電解原理，可將CCh轉(zhuǎn)化為CEOH,其裝置如圖所示:

4

,

輕H+

怔OH+CO

寸2

+

0J

>i

st

oCHOH

x3

雙極膜

AB

①雙極膜B側(cè)為(填“陰離子”或“陽(yáng)離子”)交換膜。

②TiCh電極上電極反應(yīng)方程式為o

【答案】(1)AB(2)-90.14kJ-mol1(3)CD

(4)①.B②AHi<0,AH2>0,升溫主反應(yīng)逆向移動(dòng)，副反應(yīng)正向移動(dòng)(或'升溫對(duì)副反應(yīng)速

率的影響更大”或“溫度升高，催化劑活性降低”)③.5x10-3(或“募”)

(5)①.陽(yáng)離子②.CO2+6H++6e-=CH3OH+H2。

【解析】根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱，平衡移動(dòng)原理用于分析反應(yīng)條件對(duì)平衡的影響，感的計(jì)

算常利用三