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江西师范大学附属中学2021-2022学年高二上学期期末化学试题（含答案解析）
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一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分．在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的)
1. 下列叙述中，正确的是
①电池是将电能转变成化学能的装置
②电解池是将化学能转变成电能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电化学变化
④电镀过程相当于金属的“迁移”，是物理变化
A. ①②③④B. ③④C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①电池是将化学能转变成电能的装置，故①错误；②电解池是将电能转变成化学能的装置，故②错误；③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化，故③正确；④电镀过程相当于金属的“迁移”，是化学变化，元素化合价发生变化，故④错误，C正确；答案选C。
2. 下列化学用语的有关表达不正确的是
①甲烷的球棍模型
②苯乙烯(C8H8)的比例模型可以表示为
③-CH3与-OH、NH 具有相同质子数
④因氢气的燃烧热为c kJ·ml-1，故水电解的热化学方程式为2H2O (l)=2H2(g)+O2(g) △H=+c kJ·ml-1
⑤因CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(1) △H= +b kJ·ml-1，故1 ml CuSO4(s)溶于水时，放出的热量为b kJ
A. ②③④⑤B. ①④⑤C. ①③⑤D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①在CH4分子中C原子半径比H原子大，图示不能反映原子的相对大小，应该为 ，①错误；
②苯乙烯可看作是乙烯分子中一个H原子被苯基取代产生的物质，结构简式是C6H5-CH=CH2，用比例模型可以表示为，②正确；
③-CH3与-OH、NH中都含有9个质子，因此三种微粒具有相同质子数，③正确；
④因氢气的燃烧热为c kJ·ml-1，故水电解的热化学方程式为2H2O (l)=2H2(g)+O2(g) △H=+2c kJ·ml-1，④错误；
⑤因CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(1) △H= +b kJ·ml-1，可知1 ml CuSO4(s)与5 ml H2O(l)反应产生1 ml CuSO4·5H2O(s)时放出b kJ的热量，但不能计算1 ml CuSO4(s)溶于水时放出的热量，⑤错误；
综上所述可知：说法错误的是①④⑤，故合理选项是B。
3. 已知：(a)、(b)的分子式均为C8H8，下列说法正确的是
A. a属于链状化合物，b属于环状化合物B. a、b中所有碳原子一定处于同一平面
C. b的二氯代物有9种(均不考虑立体异构)D. a属于芳香烃，b不是苯的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A．a、b均属于环状化合物，A项错误；
B．a中所有碳原子可能处于同一平面，b中所有碳原子一定处于同一平面，B项错误；
C．b的二氯代物中，若一定氯原子定在，另一个氯原子有6种；若一个氯原子在，另一个氯原子有3种，若一个氯原子在，另一个氯原子有1种，共有10种，C项错误；
D．a含有苯环属于芳香烃，同系物之间相差一个或多个，b不是苯的同系物，D项正确；
答案选D
4. 莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸说法正确的是
A. 分子中至少有6个碳原子共面
B. 分子中有三种官能团
C. 莽草酸既属于羧酸又属于酚类
D. 此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．该物质分子中含有碳碳双键，具有乙烯的平面结构，与不饱和C原子连接的C原子一定在乙烯分子的平面上，因此在同一平面上的C原子至少有5个，A错误；
B．根据物质分子结构可知：该物质分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团，B正确；
C．莽草酸分子中含有羧基，因此属于羧酸；但由于羟基连接的不是苯环，因此不属于酚类，C错误；
D．由于物质分子结构中不含有苯环，因此此有机物按碳骨架分类属于脂环化合物，而不属于芳香族化合物，D错误；
故合理选项是B。
5. 下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(不考虑顺反异构)
A. C5H10属于环状化合物的同分异构体有5种
B. 分子组成是属于羧酸的同分异构体有5种
C. 分子组成是属于醛的同分异构体有3种
D. 的一溴代物有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A．C5H10属于环状化合物的同分异构体有：环戊烷、甲基环丁烷、1，1-二甲基环丙烷、1，2-二甲基环丙烷、乙基环丙烷，共5种，A项正确；
B．羧酸含有-COOH，剩余为丁基，丁基有四种，故分子组成是属于羧酸的同分异构体有4种，B项错误；
C．醛基为-CHO，剩余为丙基，丙基有2种，故分子组成是属于醛的同分异构体有2种，C项错误；
D．分子中有5种不同环境的H原子，故的一溴代物有5种，D项错误；
答案选A。
6. 如图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽。接通电路后(此时开关处于打开状态)发现上的c点显红色。接通使c、d两点短路后，可以实现铁上镀锌。下列叙述正确的是
A. a为直流电源负极
B. c极发生的反应为2H2O＋2e-=H2↑+2OH-
C. f电极为锌板
D. e极发生还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，上的c点显红色，表明处有c点OH-产生，c点发生的反应为，c点发生还原反应，做阴极，连接电源负极，b为直流电源负极，a为正极，d为阳极，f为阴极，e为阳极。
【详解】A．a为直流电源正极，A项错误；
B．c极发生的反应为，B项正确；
C．为电镀槽，要实现铁上镀锌，则锌作阳极，铁做阴极，f电极为阴极，所以f电极为铁板，C项错误；
D．e极为阳极，发生氧化反应，D项错误；
答案选B。
7. 下列选项中的原因或结论与现象不对应的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．MnO2为H2O2分解的催化剂，能加速H2O2的分解速率，所以MnO2降低了反应所需的活化能，A正确；
B．达到平衡时测得c(B)为0.5ml/L，将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(B)为0.4ml/L，说明减压平衡向生成B的方向移动，向左的方向气体的系数增大，“A非气体、x=1”错误，B错误；
C．NO2为红棕色，N2O4为无色，将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深，说明NO2浓度增大，平衡向生成NO2方向移动，2NO2 N2O4反应△H＜0，C正确；
D．再滴加几滴1ml/L KSCN溶液，增加了反应物浓度，溶液颜色加深，说明平衡向正反应方向移动，D正确；
答案选B。
8. 室温时，下列各溶液的叙述中正确的是
A. CO2通入KOH溶液，当c(H+)水电离=10-7 ml/L时存在：c(K+)=c()+c()
B. 将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀少于AgBr沉淀
C. 0.1 ml/L的氨水的pH=a，0.01 ml/L的氨水的pH=b，则a-1＞b
D. NaHSO3溶液中存在：c(Na+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A．溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(K+)=c(OH-)+2c()+c()，当c(H+)水电离=10-7 ml/L时，c(H+)=c(OH-)，所以c(K+)=2c()+c()，A错误；
B．由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，AgCl与AgBr的饱和溶液中c(Cl-)＞c(Br-)，将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，溶液中含Cl-的物质的量比Br-多，因此析出的AgCl沉淀大于于AgBr沉淀，B错误；
C．0.1 ml/L的氨水的pH=a，0.01 ml/L的氨水的pH=b，假设溶液稀释时NH3·H2O电离程度不变，则pH关系应该是b=a-1，但加水稀释，电离平衡正向移动，电离产生OH-，使溶液pH又增大，因此溶液中pH关系为：b＞a-1，即a-1＜b，C错误；
D．在NaHSO3溶液中，NaHSO3=Na++，会发生电离作用，产生H+和，也会发生水解反应产生OH-和H2SO3，电离和水解都会消耗，所以c(Na+)＞c()；由于的电离程度大于其水解程度，因此溶液显酸性，c(H+)＞c(OH-)；溶液中H+包括和H2O电离产生，而只有电离产生，且电离程度大于水的电离程度，因此c(H+)＞c()＞c(OH-)；盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度，则有c()＞c(H+)，故该溶液中各种微粒浓度关系为：c(Na+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-)，D正确；
故合理选项是D。
9. 下列说法错误的是
A. 用惰性电极电解1 L 1 ml/L CuSO4溶液，当加入1 ml CuO恢复电解前浓度时，电路中转移了2 ml e-
B. 惰性电极电解Na2CO3溶液，当转移2 ml电子时，可加入18 g水恢复为原溶液
C. 要实现以Ag置换出H2，可设计：阴、阳极为Ag，稀硫酸为电解质溶液的电解池
D. 惰性电极电解100 mL2 ml/L Cu(NO3)2溶液，当Cu2+恰好电解完全时，停止电解，向溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中Fe2+浓度为3 ml/L(设溶液体积不变)
【答案】D
【解析】
【详解】A．用惰性电极电解1 L 1 ml/L CuSO4溶液，电解方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，电解一段时间，两个电极产生Cu和O2，即溶液中减少等量的Cu和O原子，相当于从溶液中出去了1 ml CuO，当加入1 ml CuO时，CuO与反应产生的H2SO4反应产生CuSO4，恢复电解前浓度时，此时电路中转移了2 ml e-，A正确；
B．用惰性电极电解Na2CO3溶液，实质上是电解水，电解方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，根据方程式可知：当转移2 ml电子时，消耗1 ml H2O，因此可加入18 g水恢复为原溶液，B正确；
C．由于Ag在金属活动性顺序表中排在H的后边，因此Ag不能与酸发生置换反应产生H2，要实现以Ag置换出H2，可设计电解池：阴、阳极为Ag，Ag为活性电极，在阳极上Ag失去电子变为Ag+进入溶液，在阴极上硫酸电离产生的H+得到电子变为H2，C正确；
D．电解方程式为：2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，100 mL2 ml/L Cu(NO3)2溶液中含有溶质的物质的量为n[Cu(NO3)2]=2 ml/L×0.1 L=0.2 ml，则当Cu2+恰好电解完全时，停止电解，此时转移0.4 ml电子，产生0.4 ml HNO3，向其中加入足量的铁粉，发生反应：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，充分作用后可知溶液中n[Fe(NO3)2]=n(HNO3)=×0.4 ml=0.15 ml，由于溶液体积是100 mL，则溶液中Fe2+浓度c(Fe2+)==1.5 ml/L，D错误；
故合理选项是D。
10. 下列有关电化学装置完全正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
详解】A．Fe连接电源负极作阴极，Fe上有许多电子堆积而得到保护，因此可防止Fe被腐蚀，A正确；
B．电解质溶液放颠倒了，应该将Zn放入ZnSO4溶液中，将Cu放入CuSO4溶液中，B错误；
C．要实现铁上镀银，应该Fe为阴极，连接电源负极；Ag为阳极，连接电源正极，C错误；
D．在铜的精炼时，粗铜作阳极，连接电源正极，纯铜作阴极，连接电源负极，D错误；
故合理选项是A。
11. 某温度下，向10 mL 0.1 ml/LCuCl2溶液中滴加0.1 ml/L的Na2S溶液，滴加过程中溶液中−lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，已知：lg2=0.3，Ksp(ZnS)=3×10-25 。下列有关说法正确的是
A. a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点
B. Na2S溶液中：c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
C. 该温度下Ksp(CuS)=4×10-36
D. 向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 ml/L的混合溶液中逐滴加入10-4 ml/L的Na2S溶液，Zn2+先沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A．a点铜离子剩余，会水解促进水的电离，b恰好反应，c硫离子过量，会水解促进水的电离，A错误；
B．Na2S溶液中的物料守恒，应该是c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)= c(Na+)，B错误；
C．当硫化钠溶液体积为10mL时，恰好反应，溶液中铜离子浓度与硫离子浓度均为，所以，C正确；
D．因为Ksp(ZnS)=3×10-25，，Zn2+、Cu2+浓度相同时，Ksp越小越先沉淀，D错误；
故选C。
12. 下列有关实验操作的解释或结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na2CO3是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，因此向其中滴加酚酞试液，溶液显红色，当向其中加入少量BaCl2固体时，Ba2+与反应产生BaCO3沉淀，使溶液中的浓度减小，水解平衡逆向移动，导致溶液中c(OH-)减小，因此红色变浅，可以证明Na2CO3溶液中存在水解平衡，A正确；
B．若溶液是中性溶液，则用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液pH不会发生变化，B错误；
C．向10 mL 0.2 ml/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml/L MgCl2溶液，反应产生Mg(OH)2白色沉淀，由于NaOH过量，所以再滴加2滴0.1 ml/L FeCl3溶液时，溶液中过量的OH-与Fe3+反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀，因此不能证明Mg(OH)2与Fe(OH)3的溶度积常数的大小，C错误；
D．浓硫酸溶于水会放出大量的热，反应放出的热量越多，则反应热就越小，测得的结果△H偏小，D错误；
故合理选项是A。
13. 某地海水中主要离子的含量如表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是
A. 甲室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑
B. 乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水的出口为b
C. 淡化过程中易在戊室形成水垢
D. 通过甲室阳膜的离子的物质的量为2ml时，戊室收集到22.4L(标准状况下)气体
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲室的电极与电源正极相连，作阳极，阴离子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，A项正确；
B．阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电解时，丙室中阴离子移向乙室，阳离子移向丁室，所以乙室和丁室中部分离子的浓度增大，丙室中物质主要是水，淡水的出口应为b， B项正确；
C．开始电解时，阳极上（甲室电极）Cl-放电生成Cl2，阴极（戊室电极）上水得电子生产H2，同时生OH-，生成的OH-和反应生成，Ca2+转化为CaCO3沉淀，所以电解一段时间后戊室形成水垢，C项正确；
D．通过甲室阳膜的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等，当通过甲室阳膜的离子的物质的量为2ml时，转移电子在2-4ml之间，转移电子数目不确定，无法计算出生成H2体积，D项错误；
答案选D。
14. 在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。该原理简化如图1所示。则下列有关说法不正确的是
A. 图1装置可看作两个串联电解装置，图2所示环境中，铁被腐蚀速率：I＞Ⅲ＞Ⅱ
B. 图1溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色
C. 图1溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，图2II中的铁主要发生了析氢腐蚀
D. 地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)
【答案】C
【解析】
【分析】图1装置可看作两个串联电解装置，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置；图2所示环境中，I形成原电池，铁作负极，加快腐蚀速率，Ⅱ中形成原电池，锌作负极，铁得到保护。
【详解】A． 图1装置可看作两个串联电解装置，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，图2所示环境中，I形成原电池，铁作负极，加快腐蚀速率，Ⅱ中形成原电池，锌作负极，铁得到保护，铁被腐蚀速率：I＞Ⅲ＞Ⅱ，故A正确；
B． 由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，发生Fe-2e-═Fe2+，铁丝左边应为阴极，反应式为2H++2e-═H2↑，消耗氢离子导致碱性增强与阳极生成的二价铁结合成白色的氢氧化亚铁沉淀，后被氧化成灰绿色，故B正确；
C． 图1溶液中铁丝右端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，图2II中的铁作正极，得到保护，故C错误；
D． 地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)将金属与土壤隔开，故D正确；
故选C。
15. 某同学做如下实验，下列说法正确的是
A. “电流计指针未发生偏转”，说明铁片I、铁片II均未被腐蚀
B. 铁片IV的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+
C. 铁片I、III所处的电解质溶液浓度相同，二者的腐蚀速率相等
D. 用K3[Fe(CN)6]溶液检验铁片III、IV附近溶液，可判断电池的正、负极
【答案】D
【解析】
【分析】对比两个盐桥的双液装置，左图中两溶液中氯化钠溶液浓度相等，因此发生的是普通的化学腐蚀，且腐蚀速率相等；右图中两溶液中氯化钠的浓度不相等，因此发生的是电化学腐蚀，且浓度大的III极是原电池的负极。
【详解】A.左图中两溶液中氯化钠溶液浓度相等，因此发生的是普通的化学腐蚀，且腐蚀速率相等，不会有电子的转移，电流计指针不发生偏转，铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均被腐蚀，故A错误；
B.右图中两溶液中氯化钠的浓度不相等，因此发生的是电化学腐蚀，且浓度大的III极是原电池的负极，IV电极是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；
C.电化学腐蚀的腐蚀速率大于化学腐蚀的腐蚀速率，铁片I、III所处的电解质溶液浓度相同，铁片I为化学腐蚀，铁片III为电化学腐蚀，则铁片III的腐蚀速率大于铁片I，故C错误；
D.右图中两溶液中氯化钠的浓度不相等，因此发生的是电化学腐蚀，且浓度大的III极是原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，IV电极是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根，则可以用K3[Fe（CN）6]溶液检验亚铁离子的生成，进而判断电池的正、负极，故D正确；
故选D。
16. 水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法不正确的是
A. 水煤气变换反应△H＜0
B. 步骤③的化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
C. 步骤⑤只有非极性键H—H键形成
D. 该历程中最大能垒(活化能)E正=2.02eV
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，生成物的总能量低于反应总能量的反应，则水煤气变换反应为放热反应，△H < 0，故A正确；
B．由图可知步骤③CO、OH·和H2O (g)转化为COOH·和H2O·，则化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·，故B正确；
C．由图可知步骤⑤生成了CO2 (g)和H2 (g)，步骤⑤有非极性键H-H键、极性键C=O形成，故C错误；
D．该历程中最大能垒(活化能) 即为步骤④,则E = (1.86eV + 0.16eV) = 2.02eV，故D正确；
故选C。
二、非选择题
17. (1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂，结构简式为，其所含有的含氧官能团有___________(写出符合条件官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是___________，互为同分异构体的是___________。(填序号)
① CH3CH2OH 和 CH3OCH3 ②C(CH3)4和C4H10
③和 ④35Cl和37Cl
(3)的结构简式是___________，最简式是___________，所含数目最少的官能团的电子式为___________。
(4)分子式为C8H18的有机物中，含有乙基支链的同分异构体分别有：___________、___________、___________。(写出结构简式)
【答案】 ①. 羟基、羰基、醚键 ②. ② ③. ① ④. CH2OH(CHOH)4CHO ⑤. CH2O ⑥. ⑦. CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3 ⑧. CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3 ⑨. CH3CH2C(CH3) (CH2CH3) CH2CH3
【解析】
【详解】(1)由结构简式可知，含氧官能团有：羟基、羰基、醚键；故答案为：羟基、羰基、醚键；
(2)①分子式相同结构不同为同分异构体；②C(CH3)4和C4H10结构相似相差一个-CH2，为同系物；③是同种物质；④为同位素；故答案为：②；①。
(3)有4个(-CHOH-)，故结构简式为：CH2OH(CHOH)4CHO；分子式为：C6H12O6，最简式为：CH2O；醛基有一个，羟基有五个，醛基电子式为：，故答案为：CH2OH(CHOH)4CHO；CH2O；；
(4)C8H18的同分异构体，含有乙基支链的同分异构体分别有：CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3) (CH2CH3) CH2CH3；故答案为：CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3) (CH2CH3) CH2CH3。
18. 二甲醚(CH3OCH3)被称为 21 世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，二甲醚是种无色气体，具有轻微的醚香味，二甲醚可作燃料电池的燃料。
(1)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。请写出该电池中负极上的电极反应式是：___________。
(2)用(1)中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500mLNaCl溶液，装置如图甲所示。
①请写出电解过程中总反应的离子方程式___________。
②当燃料电池消耗 2.8 LO2 (标准状况下)时，计算此时：NaCl 溶液中c(OH-)=___________ml/L (假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出)。
③短暂电解之后，要使溶液恢复原状，应该向溶液中加入物质___________(填名称)。
(3)用(1)中的燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O，其装置如图乙所示。
①上述装置中 D电极应连接二甲醚燃料电池的___________(填“正极”或“负极”)，该电解池中离子交换膜为___________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②该电解池的阳极反应式为___________。
【答案】 ①. ②. ③. 1 ④. 氯化氢 ⑤. 正极 ⑥. 阴 ⑦.
【解析】
【详解】(1)原电池负极发生氧化反应，甲醚在负极放电，碱性条件下生成碳酸根与水，电极反应式为：；
(2)①电解氯化钠溶液，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得电子生成氢气，反应的离子方程式：；
②燃料电池消耗 2.8 LO2（标准状况下）的物质的量为，电极反应为，消耗0.125 mlO2转移0.5 ml电子，电解池中阴极发生的反应为，所以NaCl 溶液中；
③电解氯化钠溶液生成了氢气，氯气和氢氧化钠，恢复原溶液浓度，需加入氢气和氯气组成的物质，所以应向溶液中加入氯化氢；
(3)①上述装置中D电极为阳极，发生氧化反应，应连接二甲醚燃料电池的正极；该装置采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度，则只有使用阴离子交换膜才能控制OH-的浓度；
②在该装置中D电极为阳极，Cu失去电子生成Cu2O，电极反应式为：。
19. 通过下表的相关数据，计算、分析、判断给出结论，题目所给数据和条件均为常温下：
(1)NH4F溶液显___________性，保存此溶液应该放在___________中。
(2)NH4HCO3溶液与少量NaOH溶液反应时，___________ (填离子符号)先与 NaOH溶液中的OH-反应。
(3)①反应 CuS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4(aq)的K=___________；反应 FeS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+FeSO4 (aq)的K= 3.9×103；
②反应 CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的K=___________(以上计算结果均保留两位有效数字)。
③由计算结果可以知道实验室制备H2S气体应选用___________，检验H2S气体应选用___________(均用上述反应中的盐类物质作答)
(4)除去废水中的Cu2+使用过量的FeS固体的优点有：
①可以除去废水中的Cu2+，过量的FeS和生成的CuS可以通过过滤一并除去；
②___________。
【答案】 ①. 酸 ②. 塑料瓶 ③. ④. 6.8×10-15 ⑤. 1.8×10-18 ⑥. FeS ⑦. CuSO4 ⑧. 生成的Fe2+被氧化成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体吸附杂质沉降下来
【解析】
【详解】(1)NH4F是弱酸弱碱盐，由于NH3•H2O的电离平衡常数小于HF的电离平衡常数，根据盐的水解规律：谁弱水谁水解，越弱越水解，谁强显谁性，可知的水解程度大于F-的水解程度。水解使溶液显酸性，F-水解使溶液显碱性，由于的水解程度大于F-的水解程度，因此该溶液显酸性；
NH4F水解产生HF会腐蚀玻璃，因此NH4F溶液应该储存在塑料瓶中；
(2)NH4HCO3 溶液与少量NaOH溶液反应时，先发生反应；
(3)①根据电离平衡常数的含义，可知反应 CuS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4(aq)的K== 6.8×10-15；
②反应 CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的K==1.8×10-18；
③反应CuS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4(aq)的K=6.8×10-15；而反应FeS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+FeSO4 (aq)的K= 3.9×103；显然第二个反应正向进行程度大，故制取H2S气体应该使用FeS；由于CuS比FeS更难溶，所以可根据CuS是黑色难溶性物质检验H2S气体，使用的检验H2S气体的试剂为CuSO4溶液；
(4)除去废水中的Cu2+使用过量的FeS固体的优点有：①可以除去废水中的Cu2+，过量的FeS和生成的CuS可以通过过滤一并除去；②生成的Fe2+被溶解在水中的氧气氧化成Fe3+，Fe3+发生水解反应形成Fe(OH)3胶体吸附杂质沉降下来。
20. I．氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列问题：
(1)亚硝酰氯(结构式为)是有机合成中的重要试剂，它可由Cl2和NO在常温常压条件下反应制得，反应方程式为：2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)。已知几种化学键的键能数据如表所示：
则2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) ___________。
(2)在一个恒容密闭容器中充入2 ml NO和1 ml Cl2(g)发生(1)中的反应，在温度分别为℃、℃时测得NO的物质的量(单位：ml)与时间的关系如下表所示：
① T1___________T2(填“”“”或“”)。
② 温度为T2℃时，起始时容器内的压强为，则该反应的平衡常数___________(要求化简)(已知：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
(3)近年来，地下水中氮污染已成为世界性的环境问题。在金属Pt、Cu、和依(Ir)的催化作用下，H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO)，其工作原理如图所示。
表面发生反应的化学方程式为：___________。
Ⅱ．利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如下图所示。
(4)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为___________。
②若用10A的电流电解50min后，乙中阴极得到21.6 g Ag，则该电解池的电解效率为___________%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为)
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. O2 + 2N2O5 + 4e- = 4NO ⑥.
【解析】
【详解】(1) 反应物总键能-生成物总键能，243+2×630-2×(200+607) =-111；故答案为：-111；
(2)①根据图表数据，℃时0-5min内NO的物质的量变化大于℃时NO的物质的量变化量，说明℃反应速率高，则大于；故答案为：＜；
②，理想气体状态方程PV=nRT，压强与物质的量成正比，即，则，平衡常数K=；故答案为：；
(3)由机理图可知，反应为：；故答案为：；
(4) ①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，则电极方程式为：O2 + 2N2O5 + 4e- = 4NO；故答案为：O2 + 2N2O5 + 4e- = 4NO。
②用10A的电流电解50min，则电子的物质的量为：，理论上得到Ag为0.31ml，实际Ag为 21.6 g ，0.2ml，该电解池的电解效率为：；故答案为：64.5。选项
现象
原因或结论
A
在H2O2中加入MnO2，能加速H2O2的分解速率
MnO2降低了反应所需的活化能
B
在密闭容器中有反应：A+xB(g) 2C(g)达到平衡时测得c(B)为0.5ml／L，将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(B)为0.4ml/L
A非气体、x=1
C
将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深
2NO2(g) N2O4(g)△H＜0，平衡向生成NO2方向移动
D
向5mL 0.005ml·L-1 FeCl3溶液中加入5mL 0.015ml·L-1 KSCN溶液，溶液呈红色，再滴加几滴1 ml·L-1 KSCN溶液，溶液颜色加深
增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
A．防止Fe被腐蚀
B．设计铜锌原电池
C．铁上镀银
D．铜的精炼
实验操作
解释或结论
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体，溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液pH
一定会使测定结果偏低
C
向10 mL 0.2 ml/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml/L MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 ml/L FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下的Ksp：Mg(OH)2 ＞Fe(OH)3
D
用氢氧化钾与浓硫酸测定中和反应的反应热
测得的结果△H偏大
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO
HCO
含量mg/L
9360
83
200
1100
16000
1200
118
装置
现象
电流计指针未发生偏转
电流计指针发生偏转
NH3•H2O
Kb=1.8×10-5
H2CO3
Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
HF
Ka=6.8×10-4
H2S
Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15
H2O
Kw=10-14
Cu(OH)2
Ksp=2.2×10-20
Fe(OH)3
Ksp=4.0×10-38
CuS
Ksp=6.3×10-36
FeS
Ksp=3.6×10-18
常用对数
lg2=0.3 lg2.2=0.34 lg3=0.48
化学键
键能
243
200
607
630
t/min
温度/℃
0
5
8
13
T1
2
1.5
1.3
1.0
T2
2
1.15
1.0
1.0
一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分．在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的)
1. 下列叙述中，正确的是
①电池是将电能转变成化学能的装置
②电解池是将化学能转变成电能的装置
③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电化学变化
④电镀过程相当于金属的“迁移”，是物理变化
A. ①②③④B. ③④C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】①电池是将化学能转变成电能的装置，故①错误；②电解池是将电能转变成化学能的装置，故②错误；③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化，故③正确；④电镀过程相当于金属的“迁移”，是化学变化，元素化合价发生变化，故④错误，C正确；答案选C。
2. 下列化学用语的有关表达不正确的是
①甲烷的球棍模型
②苯乙烯(C8H8)的比例模型可以表示为
③-CH3与-OH、NH 具有相同质子数
④因氢气的燃烧热为c kJ·ml-1，故水电解的热化学方程式为2H2O (l)=2H2(g)+O2(g) △H=+c kJ·ml-1
⑤因CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(1) △H= +b kJ·ml-1，故1 ml CuSO4(s)溶于水时，放出的热量为b kJ
A. ②③④⑤B. ①④⑤C. ①③⑤D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①在CH4分子中C原子半径比H原子大，图示不能反映原子的相对大小，应该为 ，①错误；
②苯乙烯可看作是乙烯分子中一个H原子被苯基取代产生的物质，结构简式是C6H5-CH=CH2，用比例模型可以表示为，②正确；
③-CH3与-OH、NH中都含有9个质子，因此三种微粒具有相同质子数，③正确；
④因氢气的燃烧热为c kJ·ml-1，故水电解的热化学方程式为2H2O (l)=2H2(g)+O2(g) △H=+2c kJ·ml-1，④错误；
⑤因CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(1) △H= +b kJ·ml-1，可知1 ml CuSO4(s)与5 ml H2O(l)反应产生1 ml CuSO4·5H2O(s)时放出b kJ的热量，但不能计算1 ml CuSO4(s)溶于水时放出的热量，⑤错误；
综上所述可知：说法错误的是①④⑤，故合理选项是B。
3. 已知：(a)、(b)的分子式均为C8H8，下列说法正确的是
A. a属于链状化合物，b属于环状化合物B. a、b中所有碳原子一定处于同一平面
C. b的二氯代物有9种(均不考虑立体异构)D. a属于芳香烃，b不是苯的同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A．a、b均属于环状化合物，A项错误；
B．a中所有碳原子可能处于同一平面，b中所有碳原子一定处于同一平面，B项错误；
C．b的二氯代物中，若一定氯原子定在，另一个氯原子有6种；若一个氯原子在，另一个氯原子有3种，若一个氯原子在，另一个氯原子有1种，共有10种，C项错误；
D．a含有苯环属于芳香烃，同系物之间相差一个或多个，b不是苯的同系物，D项正确；
答案选D
4. 莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸说法正确的是
A. 分子中至少有6个碳原子共面
B. 分子中有三种官能团
C. 莽草酸既属于羧酸又属于酚类
D. 此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A．该物质分子中含有碳碳双键，具有乙烯的平面结构，与不饱和C原子连接的C原子一定在乙烯分子的平面上，因此在同一平面上的C原子至少有5个，A错误；
B．根据物质分子结构可知：该物质分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团，B正确；
C．莽草酸分子中含有羧基，因此属于羧酸；但由于羟基连接的不是苯环，因此不属于酚类，C错误；
D．由于物质分子结构中不含有苯环，因此此有机物按碳骨架分类属于脂环化合物，而不属于芳香族化合物，D错误；
故合理选项是B。
5. 下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(不考虑顺反异构)
A. C5H10属于环状化合物的同分异构体有5种
B. 分子组成是属于羧酸的同分异构体有5种
C. 分子组成是属于醛的同分异构体有3种
D. 的一溴代物有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A．C5H10属于环状化合物的同分异构体有：环戊烷、甲基环丁烷、1，1-二甲基环丙烷、1，2-二甲基环丙烷、乙基环丙烷，共5种，A项正确；
B．羧酸含有-COOH，剩余为丁基，丁基有四种，故分子组成是属于羧酸的同分异构体有4种，B项错误；
C．醛基为-CHO，剩余为丙基，丙基有2种，故分子组成是属于醛的同分异构体有2种，C项错误；
D．分子中有5种不同环境的H原子，故的一溴代物有5种，D项错误；
答案选A。
6. 如图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽。接通电路后(此时开关处于打开状态)发现上的c点显红色。接通使c、d两点短路后，可以实现铁上镀锌。下列叙述正确的是
A. a为直流电源负极
B. c极发生的反应为2H2O＋2e-=H2↑+2OH-
C. f电极为锌板
D. e极发生还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，上的c点显红色，表明处有c点OH-产生，c点发生的反应为，c点发生还原反应，做阴极，连接电源负极，b为直流电源负极，a为正极，d为阳极，f为阴极，e为阳极。
【详解】A．a为直流电源正极，A项错误；
B．c极发生的反应为，B项正确；
C．为电镀槽，要实现铁上镀锌，则锌作阳极，铁做阴极，f电极为阴极，所以f电极为铁板，C项错误；
D．e极为阳极，发生氧化反应，D项错误；
答案选B。
7. 下列选项中的原因或结论与现象不对应的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．MnO2为H2O2分解的催化剂，能加速H2O2的分解速率，所以MnO2降低了反应所需的活化能，A正确；
B．达到平衡时测得c(B)为0.5ml/L，将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(B)为0.4ml/L，说明减压平衡向生成B的方向移动，向左的方向气体的系数增大，“A非气体、x=1”错误，B错误；
C．NO2为红棕色，N2O4为无色，将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深，说明NO2浓度增大，平衡向生成NO2方向移动，2NO2 N2O4反应△H＜0，C正确；
D．再滴加几滴1ml/L KSCN溶液，增加了反应物浓度，溶液颜色加深，说明平衡向正反应方向移动，D正确；
答案选B。
8. 室温时，下列各溶液的叙述中正确的是
A. CO2通入KOH溶液，当c(H+)水电离=10-7 ml/L时存在：c(K+)=c()+c()
B. 将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀少于AgBr沉淀
C. 0.1 ml/L的氨水的pH=a，0.01 ml/L的氨水的pH=b，则a-1＞b
D. NaHSO3溶液中存在：c(Na+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A．溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(K+)=c(OH-)+2c()+c()，当c(H+)水电离=10-7 ml/L时，c(H+)=c(OH-)，所以c(K+)=2c()+c()，A错误；
B．由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，AgCl与AgBr的饱和溶液中c(Cl-)＞c(Br-)，将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，溶液中含Cl-的物质的量比Br-多，因此析出的AgCl沉淀大于于AgBr沉淀，B错误；
C．0.1 ml/L的氨水的pH=a，0.01 ml/L的氨水的pH=b，假设溶液稀释时NH3·H2O电离程度不变，则pH关系应该是b=a-1，但加水稀释，电离平衡正向移动，电离产生OH-，使溶液pH又增大，因此溶液中pH关系为：b＞a-1，即a-1＜b，C错误；
D．在NaHSO3溶液中，NaHSO3=Na++，会发生电离作用，产生H+和，也会发生水解反应产生OH-和H2SO3，电离和水解都会消耗，所以c(Na+)＞c()；由于的电离程度大于其水解程度，因此溶液显酸性，c(H+)＞c(OH-)；溶液中H+包括和H2O电离产生，而只有电离产生，且电离程度大于水的电离程度，因此c(H+)＞c()＞c(OH-)；盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度，则有c()＞c(H+)，故该溶液中各种微粒浓度关系为：c(Na+)＞c()＞c(H+)＞c()＞c(OH-)，D正确；
故合理选项是D。
9. 下列说法错误的是
A. 用惰性电极电解1 L 1 ml/L CuSO4溶液，当加入1 ml CuO恢复电解前浓度时，电路中转移了2 ml e-
B. 惰性电极电解Na2CO3溶液，当转移2 ml电子时，可加入18 g水恢复为原溶液
C. 要实现以Ag置换出H2，可设计：阴、阳极为Ag，稀硫酸为电解质溶液的电解池
D. 惰性电极电解100 mL2 ml/L Cu(NO3)2溶液，当Cu2+恰好电解完全时，停止电解，向溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中Fe2+浓度为3 ml/L(设溶液体积不变)
【答案】D
【解析】
【详解】A．用惰性电极电解1 L 1 ml/L CuSO4溶液，电解方程式为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，电解一段时间，两个电极产生Cu和O2，即溶液中减少等量的Cu和O原子，相当于从溶液中出去了1 ml CuO，当加入1 ml CuO时，CuO与反应产生的H2SO4反应产生CuSO4，恢复电解前浓度时，此时电路中转移了2 ml e-，A正确；
B．用惰性电极电解Na2CO3溶液，实质上是电解水，电解方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，根据方程式可知：当转移2 ml电子时，消耗1 ml H2O，因此可加入18 g水恢复为原溶液，B正确；
C．由于Ag在金属活动性顺序表中排在H的后边，因此Ag不能与酸发生置换反应产生H2，要实现以Ag置换出H2，可设计电解池：阴、阳极为Ag，Ag为活性电极，在阳极上Ag失去电子变为Ag+进入溶液，在阴极上硫酸电离产生的H+得到电子变为H2，C正确；
D．电解方程式为：2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，100 mL2 ml/L Cu(NO3)2溶液中含有溶质的物质的量为n[Cu(NO3)2]=2 ml/L×0.1 L=0.2 ml，则当Cu2+恰好电解完全时，停止电解，此时转移0.4 ml电子，产生0.4 ml HNO3，向其中加入足量的铁粉，发生反应：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，充分作用后可知溶液中n[Fe(NO3)2]=n(HNO3)=×0.4 ml=0.15 ml，由于溶液体积是100 mL，则溶液中Fe2+浓度c(Fe2+)==1.5 ml/L，D错误；
故合理选项是D。
10. 下列有关电化学装置完全正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
详解】A．Fe连接电源负极作阴极，Fe上有许多电子堆积而得到保护，因此可防止Fe被腐蚀，A正确；
B．电解质溶液放颠倒了，应该将Zn放入ZnSO4溶液中，将Cu放入CuSO4溶液中，B错误；
C．要实现铁上镀银，应该Fe为阴极，连接电源负极；Ag为阳极，连接电源正极，C错误；
D．在铜的精炼时，粗铜作阳极，连接电源正极，纯铜作阴极，连接电源负极，D错误；
故合理选项是A。
11. 某温度下，向10 mL 0.1 ml/LCuCl2溶液中滴加0.1 ml/L的Na2S溶液，滴加过程中溶液中−lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，已知：lg2=0.3，Ksp(ZnS)=3×10-25 。下列有关说法正确的是
A. a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点
B. Na2S溶液中：c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
C. 该温度下Ksp(CuS)=4×10-36
D. 向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 ml/L的混合溶液中逐滴加入10-4 ml/L的Na2S溶液，Zn2+先沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A．a点铜离子剩余，会水解促进水的电离，b恰好反应，c硫离子过量，会水解促进水的电离，A错误；
B．Na2S溶液中的物料守恒，应该是c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)= c(Na+)，B错误；
C．当硫化钠溶液体积为10mL时，恰好反应，溶液中铜离子浓度与硫离子浓度均为，所以，C正确；
D．因为Ksp(ZnS)=3×10-25，，Zn2+、Cu2+浓度相同时，Ksp越小越先沉淀，D错误；
故选C。
12. 下列有关实验操作的解释或结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na2CO3是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，因此向其中滴加酚酞试液，溶液显红色，当向其中加入少量BaCl2固体时，Ba2+与反应产生BaCO3沉淀，使溶液中的浓度减小，水解平衡逆向移动，导致溶液中c(OH-)减小，因此红色变浅，可以证明Na2CO3溶液中存在水解平衡，A正确；
B．若溶液是中性溶液，则用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液pH不会发生变化，B错误；
C．向10 mL 0.2 ml/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml/L MgCl2溶液，反应产生Mg(OH)2白色沉淀，由于NaOH过量，所以再滴加2滴0.1 ml/L FeCl3溶液时，溶液中过量的OH-与Fe3+反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀，因此不能证明Mg(OH)2与Fe(OH)3的溶度积常数的大小，C错误；
D．浓硫酸溶于水会放出大量的热，反应放出的热量越多，则反应热就越小，测得的结果△H偏小，D错误；
故合理选项是A。
13. 某地海水中主要离子的含量如表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是
A. 甲室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑
B. 乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水的出口为b
C. 淡化过程中易在戊室形成水垢
D. 通过甲室阳膜的离子的物质的量为2ml时，戊室收集到22.4L(标准状况下)气体
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲室的电极与电源正极相连，作阳极，阴离子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，A项正确；
B．阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电解时，丙室中阴离子移向乙室，阳离子移向丁室，所以乙室和丁室中部分离子的浓度增大，丙室中物质主要是水，淡水的出口应为b， B项正确；
C．开始电解时，阳极上（甲室电极）Cl-放电生成Cl2，阴极（戊室电极）上水得电子生产H2，同时生OH-，生成的OH-和反应生成，Ca2+转化为CaCO3沉淀，所以电解一段时间后戊室形成水垢，C项正确；
D．通过甲室阳膜的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等，当通过甲室阳膜的离子的物质的量为2ml时，转移电子在2-4ml之间，转移电子数目不确定，无法计算出生成H2体积，D项错误；
答案选D。
14. 在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。该原理简化如图1所示。则下列有关说法不正确的是
A. 图1装置可看作两个串联电解装置，图2所示环境中，铁被腐蚀速率：I＞Ⅲ＞Ⅱ
B. 图1溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色
C. 图1溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，图2II中的铁主要发生了析氢腐蚀
D. 地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)
【答案】C
【解析】
【分析】图1装置可看作两个串联电解装置，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置；图2所示环境中，I形成原电池，铁作负极，加快腐蚀速率，Ⅱ中形成原电池，锌作负极，铁得到保护。
【详解】A． 图1装置可看作两个串联电解装置，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，图2所示环境中，I形成原电池，铁作负极，加快腐蚀速率，Ⅱ中形成原电池，锌作负极，铁得到保护，铁被腐蚀速率：I＞Ⅲ＞Ⅱ，故A正确；
B． 由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，发生Fe-2e-═Fe2+，铁丝左边应为阴极，反应式为2H++2e-═H2↑，消耗氢离子导致碱性增强与阳极生成的二价铁结合成白色的氢氧化亚铁沉淀，后被氧化成灰绿色，故B正确；
C． 图1溶液中铁丝右端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，图2II中的铁作正极，得到保护，故C错误；
D． 地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)将金属与土壤隔开，故D正确；
故选C。
15. 某同学做如下实验，下列说法正确的是
A. “电流计指针未发生偏转”，说明铁片I、铁片II均未被腐蚀
B. 铁片IV的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+
C. 铁片I、III所处的电解质溶液浓度相同，二者的腐蚀速率相等
D. 用K3[Fe(CN)6]溶液检验铁片III、IV附近溶液，可判断电池的正、负极
【答案】D
【解析】
【分析】对比两个盐桥的双液装置，左图中两溶液中氯化钠溶液浓度相等，因此发生的是普通的化学腐蚀，且腐蚀速率相等；右图中两溶液中氯化钠的浓度不相等，因此发生的是电化学腐蚀，且浓度大的III极是原电池的负极。
【详解】A.左图中两溶液中氯化钠溶液浓度相等，因此发生的是普通的化学腐蚀，且腐蚀速率相等，不会有电子的转移，电流计指针不发生偏转，铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均被腐蚀，故A错误；
B.右图中两溶液中氯化钠的浓度不相等，因此发生的是电化学腐蚀，且浓度大的III极是原电池的负极，IV电极是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；
C.电化学腐蚀的腐蚀速率大于化学腐蚀的腐蚀速率，铁片I、III所处的电解质溶液浓度相同，铁片I为化学腐蚀，铁片III为电化学腐蚀，则铁片III的腐蚀速率大于铁片I，故C错误；
D.右图中两溶液中氯化钠的浓度不相等，因此发生的是电化学腐蚀，且浓度大的III极是原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，IV电极是正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根，则可以用K3[Fe（CN）6]溶液检验亚铁离子的生成，进而判断电池的正、负极，故D正确；
故选D。
16. 水煤气变换反应为：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法不正确的是
A. 水煤气变换反应△H＜0
B. 步骤③的化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·
C. 步骤⑤只有非极性键H—H键形成
D. 该历程中最大能垒(活化能)E正=2.02eV
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，生成物的总能量低于反应总能量的反应，则水煤气变换反应为放热反应，△H < 0，故A正确；
B．由图可知步骤③CO、OH·和H2O (g)转化为COOH·和H2O·，则化学方程式为：CO·+OH·+H2O(g)=COOH·+H2O·，故B正确；
C．由图可知步骤⑤生成了CO2 (g)和H2 (g)，步骤⑤有非极性键H-H键、极性键C=O形成，故C错误；
D．该历程中最大能垒(活化能) 即为步骤④,则E = (1.86eV + 0.16eV) = 2.02eV，故D正确；
故选C。
二、非选择题
17. (1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂，结构简式为，其所含有的含氧官能团有___________(写出符合条件官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是___________，互为同分异构体的是___________。(填序号)
① CH3CH2OH 和 CH3OCH3 ②C(CH3)4和C4H10
③和 ④35Cl和37Cl
(3)的结构简式是___________，最简式是___________，所含数目最少的官能团的电子式为___________。
(4)分子式为C8H18的有机物中，含有乙基支链的同分异构体分别有：___________、___________、___________。(写出结构简式)
【答案】 ①. 羟基、羰基、醚键 ②. ② ③. ① ④. CH2OH(CHOH)4CHO ⑤. CH2O ⑥. ⑦. CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3 ⑧. CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3 ⑨. CH3CH2C(CH3) (CH2CH3) CH2CH3
【解析】
【详解】(1)由结构简式可知，含氧官能团有：羟基、羰基、醚键；故答案为：羟基、羰基、醚键；
(2)①分子式相同结构不同为同分异构体；②C(CH3)4和C4H10结构相似相差一个-CH2，为同系物；③是同种物质；④为同位素；故答案为：②；①。
(3)有4个(-CHOH-)，故结构简式为：CH2OH(CHOH)4CHO；分子式为：C6H12O6，最简式为：CH2O；醛基有一个，羟基有五个，醛基电子式为：，故答案为：CH2OH(CHOH)4CHO；CH2O；；
(4)C8H18的同分异构体，含有乙基支链的同分异构体分别有：CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3) (CH2CH3) CH2CH3；故答案为：CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3) (CH2CH3) CH2CH3。
18. 二甲醚(CH3OCH3)被称为 21 世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，二甲醚是种无色气体，具有轻微的醚香味，二甲醚可作燃料电池的燃料。
(1)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。请写出该电池中负极上的电极反应式是：___________。
(2)用(1)中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500mLNaCl溶液，装置如图甲所示。
①请写出电解过程中总反应的离子方程式___________。
②当燃料电池消耗 2.8 LO2 (标准状况下)时，计算此时：NaCl 溶液中c(OH-)=___________ml/L (假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出)。
③短暂电解之后，要使溶液恢复原状，应该向溶液中加入物质___________(填名称)。
(3)用(1)中的燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O，其装置如图乙所示。
①上述装置中 D电极应连接二甲醚燃料电池的___________(填“正极”或“负极”)，该电解池中离子交换膜为___________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②该电解池的阳极反应式为___________。
【答案】 ①. ②. ③. 1 ④. 氯化氢 ⑤. 正极 ⑥. 阴 ⑦.
【解析】
【详解】(1)原电池负极发生氧化反应，甲醚在负极放电，碱性条件下生成碳酸根与水，电极反应式为：；
(2)①电解氯化钠溶液，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，氢离子在阴极得电子生成氢气，反应的离子方程式：；
②燃料电池消耗 2.8 LO2（标准状况下）的物质的量为，电极反应为，消耗0.125 mlO2转移0.5 ml电子，电解池中阴极发生的反应为，所以NaCl 溶液中；
③电解氯化钠溶液生成了氢气，氯气和氢氧化钠，恢复原溶液浓度，需加入氢气和氯气组成的物质，所以应向溶液中加入氯化氢；
(3)①上述装置中D电极为阳极，发生氧化反应，应连接二甲醚燃料电池的正极；该装置采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度，则只有使用阴离子交换膜才能控制OH-的浓度；
②在该装置中D电极为阳极，Cu失去电子生成Cu2O，电极反应式为：。
19. 通过下表的相关数据，计算、分析、判断给出结论，题目所给数据和条件均为常温下：
(1)NH4F溶液显___________性，保存此溶液应该放在___________中。
(2)NH4HCO3溶液与少量NaOH溶液反应时，___________ (填离子符号)先与 NaOH溶液中的OH-反应。
(3)①反应 CuS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4(aq)的K=___________；反应 FeS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+FeSO4 (aq)的K= 3.9×103；
②反应 CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的K=___________(以上计算结果均保留两位有效数字)。
③由计算结果可以知道实验室制备H2S气体应选用___________，检验H2S气体应选用___________(均用上述反应中的盐类物质作答)
(4)除去废水中的Cu2+使用过量的FeS固体的优点有：
①可以除去废水中的Cu2+，过量的FeS和生成的CuS可以通过过滤一并除去；
②___________。
【答案】 ①. 酸 ②. 塑料瓶 ③. ④. 6.8×10-15 ⑤. 1.8×10-18 ⑥. FeS ⑦. CuSO4 ⑧. 生成的Fe2+被氧化成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体吸附杂质沉降下来
【解析】
【详解】(1)NH4F是弱酸弱碱盐，由于NH3•H2O的电离平衡常数小于HF的电离平衡常数，根据盐的水解规律：谁弱水谁水解，越弱越水解，谁强显谁性，可知的水解程度大于F-的水解程度。水解使溶液显酸性，F-水解使溶液显碱性，由于的水解程度大于F-的水解程度，因此该溶液显酸性；
NH4F水解产生HF会腐蚀玻璃，因此NH4F溶液应该储存在塑料瓶中；
(2)NH4HCO3 溶液与少量NaOH溶液反应时，先发生反应；
(3)①根据电离平衡常数的含义，可知反应 CuS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4(aq)的K== 6.8×10-15；
②反应 CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)的K==1.8×10-18；
③反应CuS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+CuSO4(aq)的K=6.8×10-15；而反应FeS(s)+H2SO4(aq)H2S(aq)+FeSO4 (aq)的K= 3.9×103；显然第二个反应正向进行程度大，故制取H2S气体应该使用FeS；由于CuS比FeS更难溶，所以可根据CuS是黑色难溶性物质检验H2S气体，使用的检验H2S气体的试剂为CuSO4溶液；
(4)除去废水中的Cu2+使用过量的FeS固体的优点有：①可以除去废水中的Cu2+，过量的FeS和生成的CuS可以通过过滤一并除去；②生成的Fe2+被溶解在水中的氧气氧化成Fe3+，Fe3+发生水解反应形成Fe(OH)3胶体吸附杂质沉降下来。
20. I．氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列问题：
(1)亚硝酰氯(结构式为)是有机合成中的重要试剂，它可由Cl2和NO在常温常压条件下反应制得，反应方程式为：2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)。已知几种化学键的键能数据如表所示：
则2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) ___________。
(2)在一个恒容密闭容器中充入2 ml NO和1 ml Cl2(g)发生(1)中的反应，在温度分别为℃、℃时测得NO的物质的量(单位：ml)与时间的关系如下表所示：
① T1___________T2(填“”“”或“”)。
② 温度为T2℃时，起始时容器内的压强为，则该反应的平衡常数___________(要求化简)(已知：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
(3)近年来，地下水中氮污染已成为世界性的环境问题。在金属Pt、Cu、和依(Ir)的催化作用下，H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO)，其工作原理如图所示。
表面发生反应的化学方程式为：___________。
Ⅱ．利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如下图所示。
(4)①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为___________。
②若用10A的电流电解50min后，乙中阴极得到21.6 g Ag，则该电解池的电解效率为___________%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为)
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. O2 + 2N2O5 + 4e- = 4NO ⑥.
【解析】
【详解】(1) 反应物总键能-生成物总键能，243+2×630-2×(200+607) =-111；故答案为：-111；
(2)①根据图表数据，℃时0-5min内NO的物质的量变化大于℃时NO的物质的量变化量，说明℃反应速率高，则大于；故答案为：＜；
②，理想气体状态方程PV=nRT，压强与物质的量成正比，即，则，平衡常数K=；故答案为：；
(3)由机理图可知，反应为：；故答案为：；
(4) ①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，则电极方程式为：O2 + 2N2O5 + 4e- = 4NO；故答案为：O2 + 2N2O5 + 4e- = 4NO。
②用10A的电流电解50min，则电子的物质的量为：，理论上得到Ag为0.31ml，实际Ag为 21.6 g ，0.2ml，该电解池的电解效率为：；故答案为：64.5。选项
现象
原因或结论
A
在H2O2中加入MnO2，能加速H2O2的分解速率
MnO2降低了反应所需的活化能
B
在密闭容器中有反应：A+xB(g) 2C(g)达到平衡时测得c(B)为0.5ml／L，将容器容积扩大到原来的两倍，测得c(B)为0.4ml/L
A非气体、x=1
C
将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深
2NO2(g) N2O4(g)△H＜0，平衡向生成NO2方向移动
D
向5mL 0.005ml·L-1 FeCl3溶液中加入5mL 0.015ml·L-1 KSCN溶液，溶液呈红色，再滴加几滴1 ml·L-1 KSCN溶液，溶液颜色加深
增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
A．防止Fe被腐蚀
B．设计铜锌原电池
C．铁上镀银
D．铜的精炼
实验操作
解释或结论
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体，溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液pH
一定会使测定结果偏低
C
向10 mL 0.2 ml/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 ml/L MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 ml/L FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下的Ksp：Mg(OH)2 ＞Fe(OH)3
D
用氢氧化钾与浓硫酸测定中和反应的反应热
测得的结果△H偏大
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO
HCO
含量mg/L
9360
83
200
1100
16000
1200
118
装置
现象
电流计指针未发生偏转
电流计指针发生偏转
NH3•H2O
Kb=1.8×10-5
H2CO3
Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
HF
Ka=6.8×10-4
H2S
Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15
H2O
Kw=10-14
Cu(OH)2
Ksp=2.2×10-20
Fe(OH)3
Ksp=4.0×10-38
CuS
Ksp=6.3×10-36
FeS
Ksp=3.6×10-18
常用对数
lg2=0.3 lg2.2=0.34 lg3=0.48
化学键
键能
243
200
607
630
t/min
温度/℃
0
5
8
13
T1
2
1.5
1.3
1.0
T2
2
1.15
1.0
1.0
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