安徽省芜湖市2021-2022学年高二化学上学期期末考试试题（Word版附解析）

这是一份安徽省芜湖市2021-2022学年高二化学上学期期末考试试题（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了 反应可用于纯硅的制备等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.本卷共三大题，24小题，满分100分，考试时间为100分钟。
2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。
3.请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”答题是无效的。
4.考试结束后，请将“试题卷"和“答题卷”一并交回。
一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是
A. 电解熔融氧化铝可制备单质铝
B. K2FeO4可以用于饮用水的净化，杀菌消毒
C. 地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
D. 研发高效催化剂，降低水分解反应的焓变，有利于开发氢能源
【答案】D
【解析】
【详解】A．电解熔融氧化铝生成铝和氧气，工业用此反应制取铝，故A正确；
B．K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒，K2FeO4被还原生成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁胶体而净水，故B正确；
C．地下钢铁管道用导线连接锌块，构成原电池时铁为正极，保护了铁，所以地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀，故C正确；
D．催化剂只影响反应历程，水分解反应的焓变不变，故D错误；
故选：D。
2. 化学知识无处不在。下列劳动中化学品使用错误且对应的化学知识解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．草木灰的主要成分是碳酸钾，草木灰与铵态氮肥混合，两者发生双水解反应产生氨气，导致肥效降低，使用错误，解释正确，故A符合题意；
B．白醋中含有醋酸，醋酸酸性强于碳酸，醋酸能与CaCO3反应生成易溶于水的醋酸钙，所以可以用白醋除去水垢中的CaCO3，做法及解释均正确，故B不符合题意；
C．温度升高会促进纯碱的水解，纯碱水解显碱性，油脂在碱性条件下发生水解，所以用热纯碱溶液清洗厨房油污，做法及解释均正确，故C不符合题意；
D．铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀，形成铁锈，所以餐后将洗净的铁锅擦干可以减缓铁的锈蚀，做法及解释均正确，故D不符合题意；
答案选A。
3. 在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是
A. H＋浓度减小，HClO浓度减小B. H＋浓度增大，HClO浓度增大
C. H＋浓度减小，HClO浓度增大D. H＋浓度增大，HClO浓度减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大，故C选项符合题意，答案选 C。
【点睛】
4. 如图曲线b表示放热反应X(g)+ Y(g)⇌Z(g) + M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按a曲线进行，可采取的措施是
A. 升高温度B. 加大X的投入量
C. 加催化剂D. 增大体积
【答案】D
【解析】
【分析】由图像可知，由曲线b到曲线a，到达平衡的时间延长，改变条件，反应速率减慢，且平衡时X的转化率不变，说明条件改变不影响平衡状态的移动，据此分析解答。
【详解】A．该反应正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，且平衡向逆反应方向移动，X的转化率降低，故A不选；
B．加大X的投入量，X的浓度增大，反应速率加快，且X的转化率降低，故B不选；
C．加催化剂，催化剂不影响平衡移动，X的转化率不变，但反应速率加快，故C不选；
D．增大体积，压强减小，该反应前后气体的物质的量不变，压强降低平衡不移动，且反应速率降低，故D选；
答案选D。
5. 下列关于酸碱中和滴定实验的说法错误的是
A. 指示剂变色点必须在滴定突跃范围内
B. 酸碱滴定实验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
C. 若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，则测得结果不可靠
D. 滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干
【答案】B
【解析】
【详解】A．为了及时判断滴定终点，指示剂变色点必须在滴定突跃范围内，A正确；
B．若用待测液润洗锥形瓶，会造成待测液物质的量偏大，测得的浓度偏高，实验误差变大，B错误；
C．若装标准溶液滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使最终测得的待测液浓度偏高，结果不可靠，C正确；
D．滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干，否则会使滴定管刻度不准确，D正确；
答案选B。
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 用溶液将锅炉水垢中转化为
B. 恒温下，由、、组成的平衡体系加压后颜色变深
C 配制溶液：将固体先溶解于浓盐酸，再稀释到所需浓度
D. 石蕊()可发生电离：，可用作酸碱指示剂
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．的溶解度小于的溶解度，所以用溶液将锅炉水垢中的转化为，然后用盐酸将转化为可溶性的盐，故A不符合题意；
B．由反应可知，该反应为恒压反应，所以在恒温下，改变体系压强，体系颜色会加深，但平衡不发生移动，故B符合题意；
C．配制溶液：将固体先溶于浓盐酸，防止铁离子水解，然后用蒸馏水稀释到所需的浓度，故C不符合题意；
D．石蕊()可发生电离：，在酸性环境条件下平衡逆向移动，在碱性条件下平衡正向移动，故D不符合题意。
答案选B。
7. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应 、
B. 该反应的平衡常数
C. 高温下反应每生成1 ml Si需消耗
D. 用E表示键能，该反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；
B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；
C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·ml－1计算，故C错误；
D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D错误；
答案为B。
8. 将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO、⑧NH分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是
A. ①③⑤⑦⑧B. ②④⑦C. ①⑥D. ②④⑥⑧
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①H＋加入水中，将增大溶液中的c(H+)，从而抑制水的电离；
②Cl－加入水中，不影响水电离产生的c(H+)、c(OH－)，对水的电离不产生影响；
③Al3＋加入水中，与水电离产生的OH-结合，从而促进水的电离；
④K＋加入水中，不影响水电离产生的c(H+)、c(OH－)，对水的电离不产生影响；
⑤S2－加入水中，与水电离产生的H+结合，从而促进水的电离；
⑥OH－加入水中，将增大溶液中的c(OH－)，从而抑制水的电离；
⑦NO加入水中，不影响水电离产生的c(H+)、c(OH－)，对水的电离不产生影响；
⑧NH加入水中，与水电离产生的OH-结合，从而促进水的电离；
综合以上分析，②④⑦加入水中，对水电离不产生影响，故选B。
9. 工业上电解熔融NaCl与电解食盐水都能直接得到的物质是
A. NaB. NaOHC. H2D. Cl2
【答案】D
【解析】
【详解】电解熔融氯化钠生成氯气和钠，方程式为：2NaCl2Na+Cl2↑；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；所以二者都能得到的为Cl2，故选：D。
10. 以硫酸铜溶液作电解液，对含杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列说法正确的是
A. 阴极发生的主要反应为：Cu2++2e-=Cu
B. 粗铜与直流电源负极相连
C. 电路中每通过6.02× 1023个电子，阳极一定减少 0.5 mlCu
D. 杂质Ag主要以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成“阳极泥”
【答案】A
【解析】
【详解】A．阴极与电池的负极相连，是电解质中的阳离子发生还原反应，即Cu2++2e-═Cu，故A正确；
B．电解精炼铜时，粗铜应作阳极，与直流电源正极相连，故B错误；
C．电路中每通过6.02× 1023个即电子，阳极上不仅铜失电子，比铜活泼的金属也失电子，则减小少于 0.5 mlCu，故C错误；
D．金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此Ag不会放电，以单质形式沉积下来，故D错误；
故选：A。
二、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分，每小题只有1个选项符合题意。)
11. 一定温度下，把2.5 mlA和2.5 mlB混合盛入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(g) ⇌xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 ml/(L·s)，同时生成1 mlD，下列叙述中不正确的是
A. 反应达到平衡状态时A的转化率为60%
B. x=4
C. 平衡时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6：5
D. 若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应达到平衡状态时，根据方程式可知，参与反应的A的物质的量为：n(A)=n(D)=×1ml=1.5ml ，则A的转化率为=60%，A正确；
B．5s内(D)==ml•L-1•s-1=0.1ml•L-1•s-1，相同时间内其反应速率之比等于计量数之比，(C)：(D)=x：2=0.2ml/(L．s)：0.1ml•L-1•s-1=2：1，x=4，A正确；
C．恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于其压强之比，开始时混合气体总物质的量=(2.5+2.5)ml=5ml，平衡时生成1mlD，生成n(C)=0.2ml/(L．s)×5s×2L=2ml，剩余n(A)=2.5ml-×1ml=1ml、剩余n(B)=2.5ml-×1ml=2ml，所以平衡时气体总物质的量=(2+1+1+2)ml=6ml，则达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比=6ml：5ml=6：5，C正确；
D．已知反应物和生成物均为气体，容器的体积不变，即反应过程中混合气体的密度始终保持不变，则若混合气体的密度不再变化，不能说明该可逆反应达到化学平衡状态，D错误；
故答案为：D。
12. 铁的配合物离子(用[L-Fe-H]+表示)催化甲酸(HCOOH)分解的反应机理和相对能量的变化情况如图所示，下列说法正确的是
A. 该过程的总反应为吸热反应
B. 该过程的总反应速率由II→III步骤决定
C. 该过程总反应可表示为：HCOOHH2↑+CO2↑
D. 该催化剂中铁元素的化合价在反应前后发生了变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．由反应进程的相对能量图得出，△H=生成物总能量-反应物总能量=-46.2kJ/ml-0kJ/ml=-46.2kJ/ml，该过程的总反应为放热反应，故A错误；
B．决定化学反应速率的步骤是最慢的一步，活化能越高，反应越慢，从反应机理图中可知，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，故B错误；
C．合并反应过程的每步反应，HCOOH→HCOO-+H+，[L-Fe-H]++HCOO-→，→CO2+，+H+→，→Ⅰ[L-Fe-H]++H2，得出该过程的总反应为HCOOHCO2↑+H2↑，故C正确；
D．从图中得知，催化剂在反应机理存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种形式中，铁元素的化合价均没有变化，故D错误；
故选：C。
13. 25°C时，用0.lml/L的NaOH溶液，分别滴定20mL，浓度均为0.lml/L的两种酸HX、HY。所加NaOH溶液体积与反应后溶液的pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 酸性：HXC. 溶液b点溶液中，c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)D. 两种溶液中加入20mLNaOH溶液时，pH均为7
【答案】C
【解析】
【详解】A．0.1ml/LHX 溶液的pH=1，说明HX是强酸，0.1ml/LHY溶液的 pH=4，说明HY是弱酸，所以酸性：HX＞HY，故A错误；
B．a点和b点均为酸和盐的混合溶液，因为HY是弱酸，因此b点存在Y-的水解，水的电离受到促进，因此溶液中水电离的程度：a点＜b点，故B错误；
C．b点溶液中含有等浓度的HY和NaY，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)，故C正确；
D．两种溶液中加入20mLNaOH溶液时，均为恰好生成盐溶液，NaY溶液中Y-的水解，pH＞7，故D错误；
故选C。
14. 肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知：
N2(g) + 2O2(g) ＝2 NO2(g) ΔH = +67.7kJ/ml ①
N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g) ΔH = －534 kJ/ml ②
下列说法正确的是
A. 反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量
B. 2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g)+ 4H2O (g) ΔH = －1000.3kJ/ml
C. 铂做电极，KOH溶液做电解质溶液，由反应②设计的燃料电池其负极反应式：N2H4－4e－+4OH－＝N2+4H2O
D. 铂做电极，KOH溶液做电解质溶液，由反应②设计的燃料，工作一段时间后，KOH溶液的pH将增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应①中ΔH = +67.7kJ/ml是吸热反应，其反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，故A错误；
B、目标方程式可以通过①②联立，2×②-①得到，△H=2×②-①=2×(-534kJ/ml)-(+67.7kJ/ml)= -1135.7kJ/ml，B不正确；
C、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故C正确；
D、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，反应生成水，随反应进行KOH溶液浓度降低，碱性减弱，溶液pH值减小，故D错误。
故选C。
15. 下列选项中的数值前者小于后者的是
A. 同温度下，10mL0.1ml/L的醋酸溶液与100mL0.01ml/L的醋酸溶液H+的物质的量
B. 同温同浓度的KHCO3溶液和 NH4HCO3溶液中的c(HCO)
C. 同温同浓度的CH3COONa溶液和NaCl溶液的pH
D. 中和25mL0.1ml/LNaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量
【答案】A
【解析】
【详解】A．同温度下，醋酸的浓度越小，电离程度越大，10mL0.1ml/L的醋酸溶液中H+的物质的量小于100mL0.01ml/L的醋酸溶液中H+的物质的量，故A正确；
B．NH4HCO3溶液中，促进HCO水解，所以同温同浓度的KHCO3溶液中的c(HCO)大于NH4HCO3溶液中的c(HCO)，故不选B；
C．CH3COONa溶液呈碱性，NaCl溶液呈中性，同温同浓度的CH3COONa溶液的pH大于NaCl溶液的pH，故不选C；
D．中和25mL0.1ml/LNaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量相等，故不选D；
选A。
16. 常温下，已知CaSO4的Ksp=4.8×10-5，CaCO3的Ksp=3.6×10-9，下列说法正确的是
A. 该温度下，将5×10-2ml/L氯化钙溶液与2×10-3ml/L硫酸钠溶液等体积混合(忽略体积变化)，混合后没有沉淀生成
B. 向CaSO4悬浊液中加入稀硫酸，c(SO)增大，Ksp增大
C. 向只含CaCO3的悬浊液中加入Na2SO4固体至开始有CaSO4沉淀时，溶液中c(SO)：c(CO)=7.5×10-5
D. 向只含CaCO3的悬浊液中加入少量的水，c(Ca2+)减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．Qc= c(Ca2+)∙ c(SO)=5×10-2×2×10-3=1×10-4< Ksp=4.8×10-5，则无沉淀生成，故A正确；
B．Ksp只与温度有关，c(SO)增大，Ksp不变，故B错误；
C．CaCO3的悬浊液开始有CaSO4沉淀时，，故C错误；
D．温度不变，Ksp不变，则加水瞬间溶液中c(Ca2+)和c(CO)降低，平衡正向移动，最终所得新悬浊液中c(Ca2+)不变，故D错误；
故选：A。
17. 用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如下，下列说法不正确的是
A. 压强增大主要是因为产生了H2
B. 整个过程中，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C. pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D. pH=2.0时，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑和O2+4e-+4H+=2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小，据此分析解答。
【详解】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A正确；
B．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故B正确；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C错误；
D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有：2H++2e-═H2↑和O2+4e-+4H+═2H2O，故D正确；
故选：C。
18. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．NaOH过量，由题述现象，不能说明Ksp[Cu(OH)2]B．加入KCl晶体，对铁离子与SCN-的络合反应无影响，平衡不移动，溶液颜色不变，故B错误；
C．CH3COONH4溶液为中性，醋酸根离子与铵根离子的水解程度相同，促进水的电离，故C错误；
D．滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体，红色变浅，是因碳酸钠溶液中存在水解平衡，加氯化钡，水解平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小，故D正确；
故选：D。
19. 25°C时，下列说法错误的是
A. HCO的电离常数和水解常数关系：Ka(HCO)·Kh(HCO)=Kw=1.0×10-14
B. 已知二元弱酸H2A电离平衡常数Ka1=5.0×10-2，Ka2=5.2×10-5，则NaHA溶液的pH<7
C. pH=1的HNO3和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液pH=7
D. pH=2的醋酸和pH=2的盐酸溶液等体积混合后溶液pH仍为2
【答案】A
【解析】
【详解】A．HCO水解常数，，A错误；
B．HA-的水解常数，HA-的水解程度小于电离程度，NaHA溶液的pH<7，呈酸性，B正确；
C．pH=1的HNO3中,pH=13的Ba(OH)2溶液中，两者等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好完全反应，溶液呈中性，溶液pH=7，C正确；
D．pH=2的醋酸和pH=2的盐酸溶液等体积混合后溶液中氢离子的浓度仍然为10-2，pH=2，D正确；
答案选A。
20. 图为2021年新研发的车载双电极镍氢电池，该电池相当于两电池用铜箔串联在一起，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，下列叙述正确的是
A. a、b为电池负极，c、d为电池正极
B. 充电时，c极上的反应可表示为H2O+M+e-=MH+OH-
C. 图示显示的是电池放电的过程，放电时电池正极质量减小
D. 充电时电子流动路径为外接电源负极→a、d→外接电源正极，而a→b、b→c、c→d的导电过程均借助离子迁移完成
【答案】B
【解析】
【分析】放电过程为原电池，NiOOH转变为Ni (OH)2，镍的化合价从+3价降到+2价，则d为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni (OH)2+OH-，a为负极，MH中H由0价升高到+1价，氢失电子发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水，电极反应为MH-e-+OH-═M+H2O；充电是放电的逆过程。
【详解】A．由OH-离子的移动方向可知，a为负极，c为负极，d为正极，A错误；
B．放电时c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，即放电时，反应物为MH→生成物为M(s)和H2O，充电时为放电的逆过程，电极反应式为：H2O+M+e-=MH+OH-，B正确；
C．正极： NiO(OH)+e-+H2O= Ni (OH)2+ OH-，固体由NiO(OH) →Ni (OH)2质量增加，C错误；
D．充电时为电解池：电子的流动方向：电源负极→a；d→电源正极；b→c的导电过程为铜箔中的电子移动完成，D错误；
故选：B。
三、填空、简答题(本题包括4小题，共50分。)
21. 已知表中所示的一组物质：
回答下列问题：
(1)常温时，的溶液呈碱性的是________(填序号)。
(2)标准状况下，气体完全溶于蒸馏水中，形成溶液，则该溶液的_______。
(3)常温时，的溶液中，由水电离出的c水(H+)=______，pH=9的溶液中由水电离出的c水(OH-)=_______。
(4)常温时，向溶液中加入少量固体，电离平衡常数Ka_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②④⑤ ②. 1 ③. 10-10ml‧L-1 ④. 10-5ml‧L-1 ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)、为碱，在溶液中能电离出，而溶液因的水解而显碱性。
(2)标准状况下，，，。
(3)常温时，的溶液中，由可知，溶液中，由水电离出的；的溶液中，，故，该完全由水电离所得，故的溶液中由水电离出的。
(4)固体溶于水中，因的水解使溶液显酸性，的电离平衡向逆反应方向移动，但温度不变，电离平衡常数不变。
22. NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工产品，均可用于造纸业。
（1）NaClO溶液pH>7，用离子方程式表示原因_______。
（2）在纸浆中加入NaClO溶液的目的是_______。
（3）用如图装置探究饱和NaClO和KAl(SO4)2溶液反应的实验。打开活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀。反应的离子方程式是________。
（4）下表为常温下浓度均为0.1ml/L的5种溶液的pH：
下列反应不能发生的是_______(填编号)。
A. CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
B. CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO
C. CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
D. CH3COOH+NaClO=CH3COONa+HClO
（5）室温下，下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是_______。
A. Na2CO3溶液：2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B. NaClO溶液：c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
C. NaHCO3溶液：c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-)
D. pH=2的HCl与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c(NH)+c(OH-)>c(Cl-)+c(H+)
【答案】（1）ClO- +H2O⇌HClO+OH-
（2）漂白纸浆 （3）Al3++ClO- +3H2O=3HClO+Al(OH)3↓ （4）A （5）BD
【解析】
【小问1详解】
NaClO为强碱弱酸盐，水解呈碱性，离子方程式为：ClO-+H2O⇌HClO+OH-；
【小问2详解】
NaClO具有强氧化性，可用于漂白纸浆；
【小问3详解】
向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀，Al3+与ClO-发生互促水解反应，离子方程式为Al3++3ClO-+3H2O═3HClO+Al(OH)3↓；
【小问4详解】
根据“越弱越水解”的规律结合盐溶液的pH可知，酸性强弱顺序为：CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCN＞HCO；
A．碳酸酸性大于次氯酸，次氯酸大于碳酸氢根离子，反应的化学方程式，CO2+H2O+NaClO═NaHCO3+HClO，反应不可以进行，故A正确；
B．碳酸酸性大于次氯酸，次氯酸大于碳酸氢根离子，CO2+H2O+NaClO═NaHCO3+HClO，反应可以进行，故B错误；
C．醋酸酸性大于HCN，可以发生反应CH3COOH+NaCN═CH3COONa+HCN，故C错误；
D．醋酸酸性大于次氯酸，可以发生反应CH3COOH+NaClO═CH3COONa+HClO，故D错误；
故答案为：A；
【小问5详解】
A．在Na2CO3溶液中存在物料守恒：c(Na+)=2 c(CO)+2 c(HCO)+2c(H2CO3)，故A错误；
B．NaClO溶液中存在ClO-的水解平衡ClO-+H2O⇌HClO+OH-，溶液显碱性，溶液中存在：c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)，故B正确；
C．NaHCO3溶液存在质子守恒：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+ c(CO)，故C错误；
D．pH=2的HCl与pH=12的氨水等体积混合，溶液中溶质为氯化铵和NH3•H2O，溶液中电荷守恒为c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，由于溶液显碱性，即c(OH-)＞c(H+)，所以溶液中：c(NH)+c(OH-)＞c(Cl-)+c(H+)，故D正确；
故选：BD。
23. 镍催化剂的主要成分为Ni，还含有一定量Al、Fe及Fe2O3、少量其他不溶性物质，回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如下：
已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
（1）提高“碱浸”速率的措施是_______(任写一点即可)。
（2）“碱浸”溶解的物质是_______。“滤液②”可能含有的金属离子有Fe2+、Fe3+和_______。
（3）“转化”步骤中加入H2O2的目的是_______，反应的离子方程式是_______，选择________(填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”)试剂，能证明添加的H2O2已过量。
（4）“调pH”时，最适宜的pH范围是_______。
（5）滤液③可用于电镀镍，电镀镍时阴极反应式为_______。
【答案】（1）升温或搅拌、或将固体粉碎等
（2） ①. Al ②. Ni2+
（3） ①. 作氧化剂，氧化Fe2+ ②. 2Fe2+ +2H++H2O=2Fe3++2H2O ③. K3 [Fe( CN)6]或铁氰化钾
（4）3.3~7.2 （5）Ni2+ +2e-=Ni
【解析】
【分析】向废镍催化剂中加入氢氧化钠溶液碱浸，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，镍、铁和氧化铁不与碱反应，过滤得到含有偏铝酸钠的滤液①和含有镍、铁、氧化铁和少量其他不溶性物质的滤饼①；向滤饼①中加入稀硫酸酸浸，镍、铁和氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸镍，过滤除去含有少量其他不溶性物质的滤渣②，得到含有硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸镍的滤液②；向滤液②中加入过氧化氢溶液，将硫酸亚铁转化为硫酸铁，再向溶液中加入氢氧化钠溶液，调节pH在3.2～7.2的范围内，将硫酸铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣③和含有硫酸镍的滤液③；滤液③经控制溶液pH浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸镍晶体。
【小问1详解】
将废镍催化剂粉碎、增大氢氧化钠溶液浓度、加热升高温度、搅拌等措施能提高“碱浸”速率；
【小问2详解】
由分析可知，“碱浸”溶解的物质是Al，滤液②为硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸镍的混合溶液，含有的金属阳离子为Ni2+、Fe2+和Fe3+；
【小问3详解】
“转化”步骤中加入过氧化氢发生的反应为酸性条件下，硫酸亚铁与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铁和水，目的是将 Fe2+氧化为 Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，添加的H2O2已过量会完全转化 Fe2+，可用K3 [Fe( CN)6]或铁氰化钾试剂证明无Fe2+；
【小问4详解】
调节溶液pH的目的是将Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀除去，而Ni2+不转化为沉淀，由题给数据可知，最适宜的 pH 范围是3.3～7.2；
【小问5详解】
电镀镍时阴极发生还原反应，电极反应式为Ni2+ +2e-=Ni。
24. 我国将在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。CO2的资源化利用能有效减少CO2排放。
（1）研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH>0
①此反应的活化能Ea(正)________Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下，向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应，初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa，一段时间达到平衡后，测得体系压强增加了10kPa，则该反应的平衡常数Kp_______(kPa)2(结果保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算。分压=总压×物质的量分数)。
（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图。
①阳极区为该装置的_______边(填“左”或“右”)，电解一段时间后，溶液中的K+向_______极区移动(填“阳”或“阴”)。
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式：_______。
（3）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2k/ml
反应II：2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ/ml
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：CH3OCH3的选择性=100%
①温度高于300°C，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______。
②220°C时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时化间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高程CH3OCH3选择性的措施有_______。(填一条即可)
【答案】（1） ①. > ②. 67
（2） ①. 左 ②. 阴 ③. CO2+ HCO+ 2e- = HCOO-+ CO
（3） ①. 300°C以后， CH3OCH3的选择性降低，此时以反应I为主，反应I是吸热反应，升高温度，反应I正向移动，所以CO2转化率升高 ②. 增大压强或使用对反应II催化活性更高的催化剂
【解析】
【小问1详解】
①反应的ΔH=Ea(正)-Ea(逆)＞0，说明Ea(正)＞Ea(逆)；
②设CO2的压强变化量为xkPa，列三段计算如下：
，由(15-x+20-x+2x+2x)-(15+20)=10解得x=5，则该反应的平衡常数Kp=(kPa)2=67(kPa)2，
【小问2详解】
①阳极水放电发生反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+，为该装置的左边，氢离子与碳酸氢根离子反应，同时溶液中的阳离子K+向阴极区迁移；
②阴极CO2得电子被还原为HCOO-，根据元素守恒有碳酸氢根离子参与反应，由此得电极反应：CO2+ HCO+ 2e- = HCOO-+ CO；
【小问3详解】选项
劳动/化学品使用
化学知识
A
农业施肥：草木灰与铵态氮肥混合施用
互相促进水解并导致肥效降低
B
水壶除垢：白醋除去水垢中的CaCO3
醋酸酸性强于碳酸
C
清洗油污：用热纯碱溶液清洗厨房油污
利用升温水解平衡正移
D
清洗餐具：餐后将洗净的铁锅擦干
减缓铁的锈蚀
选项
操作
现象
结论或解释
A
取一支试管装入2mL2ml/LNaOH溶液，先滴加1mL1ml/LMgCl2溶液，再滴几滴1ml/LCuCl2溶液
先生成白色沉淀，后沉淀变为蓝色
Ksp[Cu(OH)2]B
在FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入KCl固体
溶液颜色变浅
加入生成物该化学平衡向逆反应方向移动
C
常温下，用pH计测定1ml/LCH3COONH4溶液
测得pH=7
CH3COONH4溶液对水的电离程度无影响
D
滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体
溶液红色变浅
Na2CO3溶液中存在水解平衡
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
金属离子
Fe3+
Fe2+
Ni2+
开始沉淀的pH(c=0.01ml/L)
2.2
7.5
7.2
沉淀完全的pH(c=1.0×10-5ml/L)
3.2
9.0
8.7