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2023-2024学年北京市通州区高二上学期1月期末化学试题（含答案）
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这是一份2023-2024学年北京市通州区高二上学期1月期末化学试题（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.以下能级符号正确的是
A. 1pB. 2dC. 3fD. 4s
2.下列分子中含有π键的是
A. H2B. C2H4C. HBrD. F2
3.下列措施对加快反应速率有明显效果的是
A. Na与水反应时，增加水的用量
B. Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C. Na2SO4与BaCl2两种溶液反应时，增大压强
D. 大理石和盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状
4.下列化学用语书写不正确的是
A. F−的离子结构示意图：
B. 2pz电子云图为
C. 基态 24Cr的价层电子轨道表示式为
D. HCl分子中σ键的形成：
5.下列操作与化学平衡移动原理无关的是
A. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
B. 用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
C. 用饱和碳酸钠溶液和盐酸处理水垢中的硫酸钙
D. 用MgCO3除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
6.下列关于Na、Mg、Al的叙述中，正确的
A. 原子半径：Na < Mg < AlB. 最高化合价：Na < Mg < Al
C. 第一电离能：Na < Mg < AlD. 都位于元素周期表的s区
7.下列说法中正确的是
A. 在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性
B. 将1mL 1×10−6ml/L盐酸稀释到1000 mL，所得溶液的pH为9
C. c(H+) < c(OH−)的溶液一定显碱性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
8.下列实验不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
A. AB. BC. CD. D
9.下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 工业冶炼Al的反应：2AlCl3(熔融)电解冰晶石2Al+3Cl2↑
B. 在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2：MgCl2⋅6H2O≜MgCl2+6H2O
C. 向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红：H2SO3⇀↽H++HSO3−、HSO3−⇀↽H++SO32−
D. 用Na2S溶液将AgCl转化为Ag2S：S2−aq+2AgCls⇀↽Ag2Ss+2Cl−aq
10.反应2HI(g)⇀↽H2(g)+I2(g) ΔH >0经过以下两步基元反应完成：
ⅰ.2HI = H2+ 2I· ΔH1
ⅱ.2I·= I2 ΔH2
反应过程中的能量变化如图所示：
下列说法不正确的是
A. 反应物的分子必修发生碰撞才能发生基元反应
B. 因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以ΔH1>0
C. 因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以ΔH2<0
D. ΔH = ΔH1+ ΔH2
11.如下图所示，利用N2H4、O2和KOH溶液制成燃料电池(总反应式为N2H4+ O2= N2+2H2O)，模拟氯碱工业。下列说法正确的是
A. 甲池中负极反应为N2H4– 4e−= N2+ 4H+
B. 乙池中出口G、H处气体分别为H2、Cl2
C. 乙池中离子交换膜为阴离子交换膜
D. 当甲池中消耗32 g N2H4时，乙池中理论上最多产生142g Cl2
12.室温时，向20 mL 0.1 ml/L的HCl、CH3COOH中分别滴加0.1 ml/LNaOH溶液，其pH变化如图。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是向HCl中滴加NaOH的pH变化曲线
B. 0.1 ml/L的CH3COOH溶液中，由水电离出的c(H+)为1×10−11ml/L
C. 滴加NaOH溶液至pH=7时，两种溶液中c(Cl−) = c(CH3COO−)
D. 向CH3COOH中滴加20mLNaOH溶液时，溶液中微粒浓度：c(Na+) > c(CH3COO−) > c(OH−) > c(H+)
13.高炉炼铁过程中发生反应：13 Fe2O3(s)+CO(g) ⇀↽ 23Fe(s)+CO2(g)，该反应在不同温度下的平衡常数见表。
下列说法正确的是
A. 增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量
B. 由表中数据可判断该反应：反应物的总能量>生成物的总能量
C. 为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大c(CO)
D. 1000℃下Fe2O3与CO反应，t min达到平衡时c(CO) =2×10−3ml/L，则用CO表示该反应的平均速率为2×10−3/t ml/(L·min)
14.某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的FeCl2溶液，实验记录如下(a、b代表电压数值)
下列说法中，不正确的是
A. I中阳极附近的溶液可使KI淀粉试纸变蓝
B. II中出现黄色可能是因为Fe2+有还原性，在阳极放电产生Fe3+
C. 由II中阳极现象可知，该电压下Cl−在阳极不放电
D. 根据表中电压与阳极现象及产物的对应，可以看出离子是否放电与电压有关
二、填空题：本大题共1小题，共8分。
15.H2O、NH3、CH4是常见的非金属氢化物，研究他们的结构有非常重要的意义。
(1)研究H2O分子的结构
①氧的基态原子的电子排布式为______。
②H2O的电子式为______，H2O的VSEPR模型为______。
(2)研究NH3分子的结构
①基态N原子中有______个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是______。
②下列有关NH3的说法正确的是______ 。
a.N的电负性为3.0、H的电负性为1.8，则NH3中N为−3价
b.NH3中N原子的杂化方式是sp2杂化
c.NH3与BF3分子的空间结构相同
(3)研究CH4分子的结构
①基态碳原子中，电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状是______。
②CH4分子中碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H______键(填“σ”或“π”)，甲烷的空间结构是______。
(4)三种分子比较
①三种分子中心原子C、N、O的电负性由大到小顺序为______。
②三种分子中键角H—C—H > H—N—H > H—O—H，原因是______。
三、简答题：本大题共4小题，共32分。
16.研究NO、NO2等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。
Ⅰ.二氧化硫消除二氧化氮。
(1)已知：2SO2(g) + O2(g)⇀↽2SO3(g) ΔH1=−196.6 kJ/ml
2NO(g) + O2(g)⇀↽2NO2(g) ΔH2=−113.0 kJ/ml
则NO2(g) + SO2(g)⇀↽SO3(g) + NO(g)的ΔH =______ kJ/ml
(2)在一定条件下，将起始浓度比为1：2的NO2与SO2置于密闭容器中发生上述反应，NO2转化为NO的平衡转化率为b。
①下列说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c. SO3和NO的体积比保持不变 d.每生成1ml SO3消耗1ml NO2
②该温度下平衡常数K=______(用含有b的式子表示)。
Ⅱ.NH3具有较好的还原性，催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。
(3)写出上述反应的化学方程式______。
(4)NH3与NO的物质的量之比分别为1：3、3：1、4：1时，NO脱除率随温度变化的曲线如下图所示。曲线III对应的NH3与NO的物质的量之比是______，理由是______。
17.铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
Ⅰ.生铁的腐蚀
下图实验装置中，U形管内为红墨水，a、b试管中分别盛有氯化铵溶液和食盐水，各加入生铁片，一段时间后，红墨水柱两边的液面变为左低右高。
(1)猜测a试管中生铁发生_______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(2)b试管中正极上发生的电极反应为______。
Ⅱ.生铁的防护——电镀法
i.用电解的方法制备CuSO4电镀液，如图所示。
(3)与直流电源a端相连的电极材料是______(填“铜片”或“石墨”)。
(4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是______。
ii.测定CuSO4溶液的浓度。实验操作为：准确量取V1mL待测液于锥形瓶中，调节溶液pH=3∼4，加入过量的kI，用a ml/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。上述过程中反应的离子方程式：2Cu2++ 4I−= 2CuI(白色)↓+ I2，2S2O32−+I2=2I−+S4O62−。
(5)CuSO4溶液的浓度是______ml/L(用含a、V1、V2的代数式表示)。
iii.生铁片上电镀铜。
已知：Cu2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。
(6)生铁片应与电源的______相连。
(7)向CuSO4溶液中加入过量氨水，发生反应Cu2++ 4 NH3·H2O⇀↽[Cu(NH3)4]2++4H2O，制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻。原因是______。
18.利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。
资料：ⅰ.碳酸亚铁是白色固体，常温下KspFeCO3=3.2×10−11
ii.常温下KspFeOH2=4.9×10−17
(1)“酸浸”后过滤，滤渣1的主要成分为______。
(2)“还原”步骤中发生反应的离子方程式有Fe + Cu2+= Fe2++Cu、Fe + 2H+= Fe2++ H2↑和______。
(3)甲同学根据复分解反应规律选择Na2CO3溶液为沉淀剂制备碳酸亚铁，并设计了如下实验。向装有2mL 1ml/L Na2CO3(pH=12)溶液的试管中加入2mL 0.8ml/L FeSO4溶液(pH=4.5)，发现产生白色沉淀，部分立即变为灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色。
①由上述现象推测该白色沉淀中含有______，请结合化学用语解释原因______。
②乙同学通过理论计算认为沉淀中还可能有FeCO3，他的理论依据为______。
③乙同学设计实验证实沉淀中含有FeCO3.他的实验方案是：将白色沉淀过滤、洗涤后取样，______(补全操作和现象)，证明沉淀中含有碳酸亚铁。
(4)丙同学尝试用NaHCO3、NH4HCO3制备FeCO3，实验过程及结果如下：
①1ml/LNaHCO3溶液的pH=8.6，结合化学用语解释原因_______。
②写出实验II中“产生白色沉淀及无色气泡”时，发生反应的离子方程式______。
③分析使用NH4HCO3溶液作沉淀剂的优点有______。
19.某小组同学探究Ag+与I−能否发生氧化还原反应，设计如下实验。
(1)研究AgNO3溶液与KI溶液反应产物。
向盛有1 mL 1 ml/L AgNO3溶液的试管中加入1 mL 1 ml/L KI溶液，振荡试管产生黄色浑浊，再向其中加入______溶液，无明显变化。得出结论：二者混合无明显氧化还原反应。
(2)验证Ag+的氧化性。
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中铁的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验，请完成下表：
可选用试剂：① KSCN溶液 ② NaOH溶液③酸性KMnO4溶液 ④ K3[Fe(CN)6]溶液。
由上述实验可知铁的氧化产物中含有Fe2+和Fe3+，则Ag+氧化性强于Fe3+，又已知Fe3+氧化性强于I2，得出结论：Ag+可与I−发生氧化还原反应。
甲同学用pH计测得，常温时该硝酸银溶液的pH为5.50，于是对上述实验结论提出质疑。你认为他的理由是_______。
(3)丙同学通过原电池原理探究Ag+与I−之间的氧化还原反应，装置图如下。
①补全上图原电池装置示意图______。
②闭合开关K，电流表指针发生偏转，一段时间后正极电极表面有光亮的银析出。
依据上述实验现象，写出Ag+与I−之间发生氧化还原反应的离子方程式______。
结论：Ag+与I−可发生自发的氧化还原反应。
(4)实验反思。
丙同学查阅资料得知，离子的氧化性或还原性强弱与其浓度有关。由该资料和以上实验分析AgNO3溶液与KI溶液直接混合时，没有发生氧化还原反应的原因是______。
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.A
5.B
6.B
7.C
8.D
9.A
10.B
11.D
12.C
13.B
14.C
15.(1) 1s22s22p4 四面体形
(2) 3 2p a
(3) 哑铃形 σ 正四面体形
(4) O>N>C CH4、NH3和 H2O的中心原子都是 sp3杂化，CH4的中心原子没有孤电子对，NH3的中心原子的孤电子对数为 1，H2O的中心原子的孤电子对数为2，孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力
16.(1)−41.8
(2) b b2(1−b)(2−b)
(3)4NH3+6NO⇌催化剂 5N2+6H2O
(4) 4：1 对于反应4NH3+6NO⇌催化剂 5N2+6H2O，其他条件相同时，增大的NH3浓度，平衡向正反应方向移动，NO的脱除率增大。
17.(1)析氢
(2)O2+2H2O+4e−=4OH−
(3)铜片
(4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4，则阴极的反应为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，阴极区c(OH−)>c(H+)，氢氧根离子也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH比替换前升高
(5)aV2V1
(6)负极
(7)降低Cu2+的浓度，使得Cu2+放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的Cu2+，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用
18.(1)SiO2
(2)Fe+2Fe2+=3Fe2+
(3) Fe(OH)2 CO32−+H2O⇀↽ HCO3−+OH−，溶液呈碱性，OH−可与 Fe2+反应生成Fe(OH)2 cCO32−约为0.5ml/L，c(Fe2+)约为0.4ml/L，QFeCO3=cCO32−×cFe2+=0.2>Ksp，故存在FeCO3 向沉淀中加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，证明沉淀中含有碳酸亚铁
(4) NaHCO3溶液中存在HCO3−+H2O⇀↽ H2CO3+OH−、HCO3−⇀↽ CO32−+H+，显碱性是因为其水解程度大于电离程度 Fe2++2HCO3−⇀↽ FeCO3↓+CO2↑+H2O 生成 CO2保护 Fe2+，防止其被氧化；pH低可以降低 Fe(OH)2的比例
19.(1)淀粉
(2) 溶液变为红色 ③ 溶液的紫色褪去 酸性环境下NO3− 可将 Fe2+氧化为 Fe3+
(3) 2Ag++2I−=2Ag+I2
(4)AgNO3溶液与KI溶液直接混合时生成AgI沉淀，使 c(Ag+)[或c(I−)]降低，氧化性(或还原性)减弱，不足以发生氧化还原反应
A.制作燃料电池
B.验证CaCO3s⇀↽Ca2+aq+CO32−aq
NO2球分别浸泡在热水和冷水中
C.研究温度对化学平衡的影响
D.验证相同温度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3
温度T/℃
1000
1150
1300
平衡常数K
4.0
3.7
3.5
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x≥0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.8ml/LFeSO4溶液(pH=4.5)
1ml/LNaHCO3溶液(pH=8.6)
实验 Ⅰ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min后出现明显的灰绿色。
0.8ml/LFeSO4溶液(pH=4.5)
1 ml/L NH4HCO3溶液
实验 Ⅱ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色
操作
现象
结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡
i. _______
存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入2滴ⅱ. _______(填序号)溶液，振荡
ⅲ. _______
存在Fe2+
1.以下能级符号正确的是
A. 1pB. 2dC. 3fD. 4s
2.下列分子中含有π键的是
A. H2B. C2H4C. HBrD. F2
3.下列措施对加快反应速率有明显效果的是
A. Na与水反应时，增加水的用量
B. Al与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸
C. Na2SO4与BaCl2两种溶液反应时，增大压强
D. 大理石和盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状
4.下列化学用语书写不正确的是
A. F−的离子结构示意图：
B. 2pz电子云图为
C. 基态 24Cr的价层电子轨道表示式为
D. HCl分子中σ键的形成：
5.下列操作与化学平衡移动原理无关的是
A. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
B. 用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
C. 用饱和碳酸钠溶液和盐酸处理水垢中的硫酸钙
D. 用MgCO3除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
6.下列关于Na、Mg、Al的叙述中，正确的
A. 原子半径：Na < Mg < AlB. 最高化合价：Na < Mg < Al
C. 第一电离能：Na < Mg < AlD. 都位于元素周期表的s区
7.下列说法中正确的是
A. 在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性
B. 将1mL 1×10−6ml/L盐酸稀释到1000 mL，所得溶液的pH为9
C. c(H+) < c(OH−)的溶液一定显碱性
D. 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
8.下列实验不能达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
A. AB. BC. CD. D
9.下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A. 工业冶炼Al的反应：2AlCl3(熔融)电解冰晶石2Al+3Cl2↑
B. 在HCl气流中加热MgCl2·6H2O得到无水MgCl2：MgCl2⋅6H2O≜MgCl2+6H2O
C. 向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红：H2SO3⇀↽H++HSO3−、HSO3−⇀↽H++SO32−
D. 用Na2S溶液将AgCl转化为Ag2S：S2−aq+2AgCls⇀↽Ag2Ss+2Cl−aq
10.反应2HI(g)⇀↽H2(g)+I2(g) ΔH >0经过以下两步基元反应完成：
ⅰ.2HI = H2+ 2I· ΔH1
ⅱ.2I·= I2 ΔH2
反应过程中的能量变化如图所示：
下列说法不正确的是
A. 反应物的分子必修发生碰撞才能发生基元反应
B. 因为ⅰ中断裂化学键吸收能量，所以ΔH1>0
C. 因为ⅱ中形成化学键释放能量，所以ΔH2<0
D. ΔH = ΔH1+ ΔH2
11.如下图所示，利用N2H4、O2和KOH溶液制成燃料电池(总反应式为N2H4+ O2= N2+2H2O)，模拟氯碱工业。下列说法正确的是
A. 甲池中负极反应为N2H4– 4e−= N2+ 4H+
B. 乙池中出口G、H处气体分别为H2、Cl2
C. 乙池中离子交换膜为阴离子交换膜
D. 当甲池中消耗32 g N2H4时，乙池中理论上最多产生142g Cl2
12.室温时，向20 mL 0.1 ml/L的HCl、CH3COOH中分别滴加0.1 ml/LNaOH溶液，其pH变化如图。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是向HCl中滴加NaOH的pH变化曲线
B. 0.1 ml/L的CH3COOH溶液中，由水电离出的c(H+)为1×10−11ml/L
C. 滴加NaOH溶液至pH=7时，两种溶液中c(Cl−) = c(CH3COO−)
D. 向CH3COOH中滴加20mLNaOH溶液时，溶液中微粒浓度：c(Na+) > c(CH3COO−) > c(OH−) > c(H+)
13.高炉炼铁过程中发生反应：13 Fe2O3(s)+CO(g) ⇀↽ 23Fe(s)+CO2(g)，该反应在不同温度下的平衡常数见表。
下列说法正确的是
A. 增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量
B. 由表中数据可判断该反应：反应物的总能量>生成物的总能量
C. 为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大c(CO)
D. 1000℃下Fe2O3与CO反应，t min达到平衡时c(CO) =2×10−3ml/L，则用CO表示该反应的平均速率为2×10−3/t ml/(L·min)
14.某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的FeCl2溶液，实验记录如下(a、b代表电压数值)
下列说法中，不正确的是
A. I中阳极附近的溶液可使KI淀粉试纸变蓝
B. II中出现黄色可能是因为Fe2+有还原性，在阳极放电产生Fe3+
C. 由II中阳极现象可知，该电压下Cl−在阳极不放电
D. 根据表中电压与阳极现象及产物的对应，可以看出离子是否放电与电压有关
二、填空题：本大题共1小题，共8分。
15.H2O、NH3、CH4是常见的非金属氢化物，研究他们的结构有非常重要的意义。
(1)研究H2O分子的结构
①氧的基态原子的电子排布式为______。
②H2O的电子式为______，H2O的VSEPR模型为______。
(2)研究NH3分子的结构
①基态N原子中有______个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是______。
②下列有关NH3的说法正确的是______ 。
a.N的电负性为3.0、H的电负性为1.8，则NH3中N为−3价
b.NH3中N原子的杂化方式是sp2杂化
c.NH3与BF3分子的空间结构相同
(3)研究CH4分子的结构
①基态碳原子中，电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状是______。
②CH4分子中碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H______键(填“σ”或“π”)，甲烷的空间结构是______。
(4)三种分子比较
①三种分子中心原子C、N、O的电负性由大到小顺序为______。
②三种分子中键角H—C—H > H—N—H > H—O—H，原因是______。
三、简答题：本大题共4小题，共32分。
16.研究NO、NO2等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。
Ⅰ.二氧化硫消除二氧化氮。
(1)已知：2SO2(g) + O2(g)⇀↽2SO3(g) ΔH1=−196.6 kJ/ml
2NO(g) + O2(g)⇀↽2NO2(g) ΔH2=−113.0 kJ/ml
则NO2(g) + SO2(g)⇀↽SO3(g) + NO(g)的ΔH =______ kJ/ml
(2)在一定条件下，将起始浓度比为1：2的NO2与SO2置于密闭容器中发生上述反应，NO2转化为NO的平衡转化率为b。
①下列说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
a.体系压强保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c. SO3和NO的体积比保持不变 d.每生成1ml SO3消耗1ml NO2
②该温度下平衡常数K=______(用含有b的式子表示)。
Ⅱ.NH3具有较好的还原性，催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。
(3)写出上述反应的化学方程式______。
(4)NH3与NO的物质的量之比分别为1：3、3：1、4：1时，NO脱除率随温度变化的曲线如下图所示。曲线III对应的NH3与NO的物质的量之比是______，理由是______。
17.铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
Ⅰ.生铁的腐蚀
下图实验装置中，U形管内为红墨水，a、b试管中分别盛有氯化铵溶液和食盐水，各加入生铁片，一段时间后，红墨水柱两边的液面变为左低右高。
(1)猜测a试管中生铁发生_______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(2)b试管中正极上发生的电极反应为______。
Ⅱ.生铁的防护——电镀法
i.用电解的方法制备CuSO4电镀液，如图所示。
(3)与直流电源a端相连的电极材料是______(填“铜片”或“石墨”)。
(4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是______。
ii.测定CuSO4溶液的浓度。实验操作为：准确量取V1mL待测液于锥形瓶中，调节溶液pH=3∼4，加入过量的kI，用a ml/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。上述过程中反应的离子方程式：2Cu2++ 4I−= 2CuI(白色)↓+ I2，2S2O32−+I2=2I−+S4O62−。
(5)CuSO4溶液的浓度是______ml/L(用含a、V1、V2的代数式表示)。
iii.生铁片上电镀铜。
已知：Cu2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。
(6)生铁片应与电源的______相连。
(7)向CuSO4溶液中加入过量氨水，发生反应Cu2++ 4 NH3·H2O⇀↽[Cu(NH3)4]2++4H2O，制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻。原因是______。
18.利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。
资料：ⅰ.碳酸亚铁是白色固体，常温下KspFeCO3=3.2×10−11
ii.常温下KspFeOH2=4.9×10−17
(1)“酸浸”后过滤，滤渣1的主要成分为______。
(2)“还原”步骤中发生反应的离子方程式有Fe + Cu2+= Fe2++Cu、Fe + 2H+= Fe2++ H2↑和______。
(3)甲同学根据复分解反应规律选择Na2CO3溶液为沉淀剂制备碳酸亚铁，并设计了如下实验。向装有2mL 1ml/L Na2CO3(pH=12)溶液的试管中加入2mL 0.8ml/L FeSO4溶液(pH=4.5)，发现产生白色沉淀，部分立即变为灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色。
①由上述现象推测该白色沉淀中含有______，请结合化学用语解释原因______。
②乙同学通过理论计算认为沉淀中还可能有FeCO3，他的理论依据为______。
③乙同学设计实验证实沉淀中含有FeCO3.他的实验方案是：将白色沉淀过滤、洗涤后取样，______(补全操作和现象)，证明沉淀中含有碳酸亚铁。
(4)丙同学尝试用NaHCO3、NH4HCO3制备FeCO3，实验过程及结果如下：
①1ml/LNaHCO3溶液的pH=8.6，结合化学用语解释原因_______。
②写出实验II中“产生白色沉淀及无色气泡”时，发生反应的离子方程式______。
③分析使用NH4HCO3溶液作沉淀剂的优点有______。
19.某小组同学探究Ag+与I−能否发生氧化还原反应，设计如下实验。
(1)研究AgNO3溶液与KI溶液反应产物。
向盛有1 mL 1 ml/L AgNO3溶液的试管中加入1 mL 1 ml/L KI溶液，振荡试管产生黄色浑浊，再向其中加入______溶液，无明显变化。得出结论：二者混合无明显氧化还原反应。
(2)验证Ag+的氧化性。
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中铁的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验，请完成下表：
可选用试剂：① KSCN溶液 ② NaOH溶液③酸性KMnO4溶液 ④ K3[Fe(CN)6]溶液。
由上述实验可知铁的氧化产物中含有Fe2+和Fe3+，则Ag+氧化性强于Fe3+，又已知Fe3+氧化性强于I2，得出结论：Ag+可与I−发生氧化还原反应。
甲同学用pH计测得，常温时该硝酸银溶液的pH为5.50，于是对上述实验结论提出质疑。你认为他的理由是_______。
(3)丙同学通过原电池原理探究Ag+与I−之间的氧化还原反应，装置图如下。
①补全上图原电池装置示意图______。
②闭合开关K，电流表指针发生偏转，一段时间后正极电极表面有光亮的银析出。
依据上述实验现象，写出Ag+与I−之间发生氧化还原反应的离子方程式______。
结论：Ag+与I−可发生自发的氧化还原反应。
(4)实验反思。
丙同学查阅资料得知，离子的氧化性或还原性强弱与其浓度有关。由该资料和以上实验分析AgNO3溶液与KI溶液直接混合时，没有发生氧化还原反应的原因是______。
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.A
5.B
6.B
7.C
8.D
9.A
10.B
11.D
12.C
13.B
14.C
15.(1) 1s22s22p4 四面体形
(2) 3 2p a
(3) 哑铃形 σ 正四面体形
(4) O>N>C CH4、NH3和 H2O的中心原子都是 sp3杂化，CH4的中心原子没有孤电子对，NH3的中心原子的孤电子对数为 1，H2O的中心原子的孤电子对数为2，孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力
16.(1)−41.8
(2) b b2(1−b)(2−b)
(3)4NH3+6NO⇌催化剂 5N2+6H2O
(4) 4：1 对于反应4NH3+6NO⇌催化剂 5N2+6H2O，其他条件相同时，增大的NH3浓度，平衡向正反应方向移动，NO的脱除率增大。
17.(1)析氢
(2)O2+2H2O+4e−=4OH−
(3)铜片
(4)将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4，则阴极的反应为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，阴极区c(OH−)>c(H+)，氢氧根离子也可以通过阴离子交换膜运动到阳极区，导致CuSO4溶液pH比替换前升高
(5)aV2V1
(6)负极
(7)降低Cu2+的浓度，使得Cu2+放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的Cu2+，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用
18.(1)SiO2
(2)Fe+2Fe2+=3Fe2+
(3) Fe(OH)2 CO32−+H2O⇀↽ HCO3−+OH−，溶液呈碱性，OH−可与 Fe2+反应生成Fe(OH)2 cCO32−约为0.5ml/L，c(Fe2+)约为0.4ml/L，QFeCO3=cCO32−×cFe2+=0.2>Ksp，故存在FeCO3 向沉淀中加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，证明沉淀中含有碳酸亚铁
(4) NaHCO3溶液中存在HCO3−+H2O⇀↽ H2CO3+OH−、HCO3−⇀↽ CO32−+H+，显碱性是因为其水解程度大于电离程度 Fe2++2HCO3−⇀↽ FeCO3↓+CO2↑+H2O 生成 CO2保护 Fe2+，防止其被氧化；pH低可以降低 Fe(OH)2的比例
19.(1)淀粉
(2) 溶液变为红色 ③ 溶液的紫色褪去 酸性环境下NO3− 可将 Fe2+氧化为 Fe3+
(3) 2Ag++2I−=2Ag+I2
(4)AgNO3溶液与KI溶液直接混合时生成AgI沉淀，使 c(Ag+)[或c(I−)]降低，氧化性(或还原性)减弱，不足以发生氧化还原反应
A.制作燃料电池
B.验证CaCO3s⇀↽Ca2+aq+CO32−aq
NO2球分别浸泡在热水和冷水中
C.研究温度对化学平衡的影响
D.验证相同温度下的溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3
温度T/℃
1000
1150
1300
平衡常数K
4.0
3.7
3.5
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
I
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
II
a>x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
III
b>x≥0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.8ml/LFeSO4溶液(pH=4.5)
1ml/LNaHCO3溶液(pH=8.6)
实验 Ⅰ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min后出现明显的灰绿色。
0.8ml/LFeSO4溶液(pH=4.5)
1 ml/L NH4HCO3溶液
实验 Ⅱ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色
操作
现象
结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡
i. _______
存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入2滴ⅱ. _______(填序号)溶液，振荡
ⅲ. _______
存在Fe2+
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