广东省广州市天河区2023-2024学年高二年级上册期末考试化学试题（解析版）

广东省广州市天河区2023-2024学年高二上学期期末考试

一、选择题：本题共16小题，共44分。第1〜10小题，每题2分；第11〜16小题，每题

4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀，利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式

没有涉及电化学原理的是

A.地下金属钢管连B.集装箱表面喷C.汽车底盘喷涂D.锅炉内壁安

接电源负极涂以锌粉为主的漆高分子膜装镁合金

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】地下金属钢管连接电源负极属于外加电流法，涉及电化学原理，故A不符合；在铁

板表面镀锌，阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，如果

镀层破坏，锌的活泼性大于铁，用牺牲锌的方法来保护铁不被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及

电化学原理，故B不符合；汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金

属铁防锈，没有连接外加电源，没有涉及电化学原理，故C符合；镁的活泼性大于铁，用牺

牲镁块的方法来保护锅炉而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故D不符

合；

故选C。

2.2023年4月12日，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实

现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理涉及变化：；H+；H-‘He+I。下

列有关说法不正确是

A.“人造太阳”涉及化学能转变为太阳能

B.“人造太阳”能够提供清洁高效的能源

C.:H和；H的核外电子排布式均为1s1

D.核聚变没有涉及化学键的断裂与形成

【答案】A

【解析】根据题干信息，“人造太阳”为原子核发生变化产生能量，与太阳能无关，A错误;

“人造太阳”在进行运行过程中无有害物质生成，且涉及能量变化，能够提供清洁高效的能源,

B正确；：H和；H原子核外电子数均为1,核外电子排布式均为Is'C正确；核聚变反应

中原子核发生变化，不涉及化学键的断裂与形成，D正确；

答案选A。

3.我国古代劳动人民对草木灰的使用积累了丰富的经验，草木灰含

K2cO3、K2so4、KC1等。下列有关说法不正确的是

A.草木灰可以用作化肥

B,草木灰浸泡的溶液焰色试验火焰呈黄色

C.草木灰经溶解、过滤、蒸发可制得钾盐

D.古人可用草木灰浸泡的溶液洗涤衣裳冠带

【答案】B

【解析】草木灰中含有K2cCh,含有钾元素，常用作钾肥，A正确；钾元素焰色反应，需透

过蓝色钻玻璃观察为紫色火焰，故B错误；草木灰主要成为是钾盐，以K2c03为主，经溶

解、过滤、蒸发可制得钾盐，C正确；K2c03为强碱弱酸盐，其中水解溶液为碱性,

可以去污，D正确；

故本题选B。

4.基元反应H2+C1=HC1+H的能量变化如图所示。下列说法不正确的是

过渡态H…HO

1

/E1=21.5kJmor\

/T生成法IHCl+H

/£2=7.5kJmor'

反应物4+金

A.该基元反应AH=+7.5kJ-mol-1

B.过渡态H-HfCl能量高，不稳定

C.加入催化剂，则E］小于21.5kJ-mo『

D.若ASX),则该反应在任何温度下都能自发进行

【答案】D

【解析】由图可知，该基元反应为吸热反应，其AH=+7.5kJ-mol」，A正确；能量越高越

不稳定，由图可知，该基元反应中，过渡态H-H…C1能量高，不稳定，B正确；催化剂可

以降低活化能，则加入催化剂，则E1小于21.5kTmo『，C正确；该基元反应为吸热反应

AH>0,根据复合判据，若AS〉。，AG=AH-TAS,则低温时反应可以发生，D错误；

故选D。

5.工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是

不同压强下接触室中S。？的平衡转化率/%

温度/℃

IMPalOMPa

45099.299.7

55094.997.7

循环利用98.3%H2sO4

工艺流程

｛于化、口2_1<.l■-X,1

“女一上1冷却分离SOJ以匕珀1，河

A.循环利用的物质是SO?

B.2SO2(g)+O2(g)2so3(g)为放热反应

C.吸收塔中98.3%H?SO4表现强氧化性

D.实际生产中，接触室中应采用温度450℃,压强lOMpa

【答案】B

2（g）+C>2（g）-

【解析】2so2SO3（g）为可逆反应，未参与反应的二氧化硫可循环利用，

A错误；由表知，在相同压强下，升高温度，二氧化硫的平衡转化率减小，则

2so2（g）+C）2（g）L2so3（g）为放热反应，B正确；吸收塔中98.3%H?SO4是为了吸收

三氧化硫，不体现强氧化性，C错误；IMpa和lOMpa两状态S。？的平衡转化率相差不大，

但lOMpa压强大，对动力和设备要求高，所以实际生产中，接触室中应采用温度450℃,

压强IMpa,D错误;

答案选B。

6.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是

A.锂为负极，发生还原反应

B.Li.移向正极并在正极得电子

C,电子由锂一有机电解质一固体电解质-水溶液一石墨

D,电池工作时的总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2T

【答案】D

【解析】Li是活泼金属，锂是负极，石墨是正极，水在正极得电子生成氢气。

锂为负极，锂失电子发生氧化反应，故A错误；原电池中阳离子移向正极，Li+移向正

极，H+在正极得电子生成氢气，故B错误；电子由锂一导线一石墨，故C错误；锂在负极

失电子生成锂离子，水在正极得电子生成氢气，电池工作时的总反应为:

2Li+2H2O=2LiOH+H2T,故D正确；

选D。

7.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.H.2L乙烯气体中含有。键数目为2.5NA

B.常温柠檬水的pH=3,H+数目为IXIO^NA

C.0.2molH?（g）与0.2mol12（g）加热充分反应，气体的分子数小于0・4NA

D.某NH4cl溶液中含1molCT，则NH3-H2。与NH4+数目一共为NA

【答案】D

【解析】没有给标准状况，不能用标况下气体摩尔体积计算，A错误；没有给出溶液体积,

A

不能计算溶质的物质的量，B错误；根据方程式H2（g）+U（g）L2m（g）可知，反应前后

分子数不变，所以气体的分子数等于0.4NA,C错误；根据物料守恒有

c（Cr）=c（NH4）+c（NH3-H2O）,所以则NH3.H2O与NH：数目一共为NA,D正确；

故选D。

8.甲异睛（CH：NC）在恒容密闭容器中发生异构化反应：CH,NC（g）CH3CN（g）,

反应过程中甲异睛浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.Tt>T2

B.bf段平均反应速率v（CH3NC）=L0xl（）4mol•I?•min1

Ca点V正（CH3NC）等于d点V正（CH3NC）

D.a、f点CH3NC转化率相等

【答案】B

【解析】a、f两点浓度相同，根据图像可知，二者浓度变化曲线斜率不同，a点大于f点,

说明a点反应速率大于f点，温度越高反应速率越大，则12>工，A错误；根据图像可知,

41

bf段平均反应速率v（CH3NC）=—=QOTmxlOmo'L"=10x10-mol-L-min」，

v37AtlOOmin

B正确；随着反应的不断进行，反应物分子数逐渐减少，活化分子数逐渐减少，则a点

V正（CH3NC）大于于d点V正（CH3NC）,C错误；Ti和T2初始浓度不同，a、f两点时浓度

相同，则这转化率不同，D错误；

答案选B。

9.碑烷（ASH3）常用于半导体工业中。下列有关说法正确的是

A.ASH3的沸点高于NH3B.ASH3是极性分子

C.第一电离能：As>P>ND.As最高能级电子云轮廓图为球形

【答案】B

【解析】NH3分子间存在氢键，比同主族相邻元素简单氢化物沸点高，A错误；AsE孤电

子对位1,0键为4,价层电子对为4,空间结构三角锥，没有对称中心，正负电荷不重叠,

为极性分子，B正确；同一主族，从上往下第一电离能在减小，所以As<P<N,C错误；

As的最高能级为4P能级，电子云轮廓图为哑铃型，D错误；

故选Bo

10.下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是

D.制取胆研晶

A.测定中和热B.测定反应速率C.构成原电池

体

A.AB.BC.CD.D

【答案】c

【解析】测定中和热时，为充分反应，应用环形玻璃棒搅拌，A错误；为了防止生成的气体

逸出，应用分液漏斗，B错误；该装置中Cu作负极，发生氧化反应，Pt作正极，发生还原

反应，电子经过导线从负极移向正极，盐桥可使装置形成闭合回路，C正确；硫酸铜溶液制

取胆矶需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥才能得到，不能直接蒸发，D错误；

答案选C。

11.下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是

c（NH3H2O）

A.NH4cl溶液中：滴加几滴稀盐酸，一/2口+；增大

c（NHj

B.饱和小苏打溶液中：c（Na+）＞c（HCO；）+c（CO|j

+

C.CH3coOH与CH3coONa混合溶液呈酸性：c（Na）＞c（CH3COO）

D.50°C时，pH=12的纯碱溶液：c（OH）=1.Ox10“mol-L1

【答案】B

+

【解析】NH4cl溶液中存在以下平衡状态：NH：+H2O,-NH3H2O+H,滴加几滴稀

/\C（NH3H2O）

盐酸后，溶液中C（H+）增大，平衡逆向移动，使《岫+j减小，A错误；饱和小苏打

+

溶液中，根据Na和C元素守恒，有以下关系：c（Na）=c（HCO；）+c（CO；）+c（H2CO3）,

故c（Na+）＞c（HCOj+c（CO；］,B正确；根据电荷守恒，CH3COOH与CHQONa混

++

合溶液中：c（Na）+c（H）=C（CH3COO）+C（OH）,溶液呈现酸性时，

c（H+）＞c（OH-）,故c（Na+）＜c（CH3coeF）,C错误；升高温度，水电离程度增大，

则50℃时,水的Kw〉10*,pH=12的纯碱溶液中，c（H+）=1.0xl0-12mol-L-1,

c（OH"）＞1.0xlO_2molL-1,D错误；

故选B。

12.下列实验操作能达到实验目的的是

选项实验目的实验操作

比较CH3co0一和常温下，分别测浓度均为O.lmoLL」的

A

HCO；的水解程度CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH

比较Cu(OH)2与

向0.1mol-L_1MgSC>4溶液中滴入过量NaOH溶

BMg(OH)2的Ksp即大

液，再滴加0』mol-L1CUSO4溶液

小

向1mLO.lmol-E1KI溶液中加入

探究KI与FeCL反应

C1

2mL0.1mol-EFeCl3溶液，充分反应后滴入

是否为可逆反应

KSCN溶液

探究Fe的吸氧腐蚀产取少量铁电极附近溶液于试管中，滴加几滴

D

物是否有Fe?+K31Fe(CN)6］溶液

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】常温下O.lmol/L的CH3co0NH4溶液呈中性，pH=7,是因为CH3co0-和NH：的

水解程度相同，碳酸氢钠溶液呈碱性，pH>7,是因为碳酸氢根离子的水解大于其电离，但

是无法比较醋酸根和碳酸氢根的水解程度，故A错误；向O.lmol/L的硫酸镁溶液中滴入过

量的氢氧化钠溶液，产生白色氢氧化镁沉淀，再滴入O.lmol/L的硫酸铜溶液，因为氢氧化

钠过量，可能是氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，不一定是氢氧化镁转化为氢

氧化铜，所以不能比较氢氧化镁和氢氧化铜的Ksp的大小，故B错误；向ImLO.lmol/L的碘

化钾溶液中加入2mL0.1mol/L的氯化铁溶液发生反应2r+2Fe3+=l2+2Fe2+,Fe3+有剩余，充分

反应后滴入硫氟化钾溶液，溶液呈红色，不能证明反应21+2Fe3+=l2+2Fe2+是可逆反应，故C

错误；检验Fe?+时，向溶液中滴加K31Fe(CN)6］溶液，若产生蓝色沉淀，即可证明Fe2+的

存在，故D正确；

故答案为：D„

13.室温下，用0.1mol-L」Na2s2O3溶液、0/mol-L」H2sO’溶液和蒸储水进行表中的

5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是

Na2s2O3溶H2sO4溶

蒸储水浑浊度随时间变化的曲线

编号液液

V/mLV/mLV/mL

①1.53.510

:

二4M

7UN.

②2.53.59

'.00

③3.53.58

0

1)J10030L040/0500

时修9

④3.52.59

⑤3.51.510

+

A.实验中反应的离子方程式：S2O^+2H=S^+SO2T+H2O

B.实验①②③或③④⑤均可探究反应物浓度对反应速率的影响

C.Na2s2。3溶液浓度对该反应速率的影响比小

D.将实验①试剂浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线可能为a

【答案】C

【解析】Na2s2O3和硫酸反应生成硫酸钠、单质硫和二氧化硫，离子方程式为：

+

S2O^-+2H=S^+SO2T+H2O,A正确；实验①②③其他条件相同，随着Na2s2。3浓度

增大，反应速率加快，实验③④⑤其他条件相同，随着H2s04浓度减小，反应速率减慢，说

明增大反应物浓度可增大该反应速率，B正确；由①②③和③④⑤的速率变化图像可知，降

低Na2s2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大，则

Na2s2。3溶液浓度对该反应速率的影响比H?S04大，C错误；将实验①的试剂浸泡在热水

中一段时间后再混合，则温度升高，反应速率变化，其浑浊度曲线可能为a,D正确;

故选Co

14.元素X、Y、Z、M位于元素周期表前四周期的不同周期，且原子序数依次增大，有关

信息如下表。下列说法正确的是

元素描述

X形成的单质是世界上最轻的气体

Y基态原子的核外有三个能级且p能级电子数比S能级电子数少1

原子的逐级电离能：

Z

11

[=738kJ,mo「,L=1451kJ-mol,13=7733kJ•mol",14=10540kJ•mol

M日常生活使用最广泛的金属元素

A.X与丫形成的分子的空间构型一定是三角锥形

B.Z的最高价氧化物对应的水化物属于强碱

C.电负性大小为：Y>X>Z

.........一…3d

D.M?+的价层电子轨道表示式为：।仰"十।,丁|口

【答案】c

【解析】X形成的单质是世界上最轻的气体，则X为H元素；丫基态原子的核外有三个能

级且P能级电子数比s能级电子数少1,其核外电子排布：Is22s22P3,为N元素；Z第三电

离能远大于第二电离能，说明该元素原子易失去2个电子，为第HA族元素，结合原子序数

大小关系，Z为Mg元素；M是日常生活使用最广泛的金属元素，则M为Fe元素；

X为H元素，丫为N元素，其分子可能为N2H4,空间结构不是三角锥，A错误；Z为Mg

元素，其最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH%,不属于强碱，B错误；同族元素从上

到下，元素电负性减弱，同周期元素从左到右，元素电负性增强；所以电负性：

N>H>Mg,C正确；M为Fe元素，Fe?+核外电子排布式：Is22s22P63s23P63d6,价

层电子为3d6,D错误；

答案选C。

15.298K时，在20.00mL0.10moLlji氨水中滴入O.lOmoLlji的盐酸，溶液的pH

与所加盐酸的体积关系如图所示。已知NH3•H2。的电离常数Kb=1.8义l()-5。下列有关说

法正确的是

pHA

■（盐酸）/mL

A.该滴定过程应选择酚酰作为指示剂

B.M点对应的盐酸体积为20.00mL

C.M点处溶液中：c（NH：）=c（CF）=c（H+）=c（OH-）

D.N点处的溶液中：pH<12

【答案】D

【解析】用盐酸滴定氨水，滴定终点时，生成的NH4cl的水解使溶液呈酸性，M点时溶液

为中性，未到滴定终点。据此解答。

滴定终点时，生成的NH4cl溶液呈酸性，故选用甲基橙作指示剂，A错误;根据滴定时反

应的化学方程式NH3.H2O+HC1=NH4C1+H2O和题给数据，滴定终点时消耗盐酸体积为

20.00mL,M点时溶液呈中性，未到滴定终点，故M点时对应的盐酸体积少于

20.00mL,B错误；根据溶液中的电荷守恒，M点时有

c（NH：）+c（H+）=c（C「）+c（OH）此时溶液呈中性，c（H，=c（OH）由于水的电

离是微弱的，因此c（NH；）=c（Cr）>c（H+）=c（OH],C错误；N点时，氨水浓度为

c（NH：）xc（0H-）C2（0H->）

1V5

0.10mol-E，NH3-H2O的电离常数K.=~=二-----=1.8xl0-,

bC（NH3H2O）0.10

则c（OH"）=7T?8x10-3mol-171,

c"）=fw="mol[T0nmOLL一工7.5X1012moi[T

17c（0H）VL8xlO3VL8，

因此溶液的pH<12,D正确；

故选D。

16.某工业废水中含有Fe?+、Fe3\Cd2\Mi?+等离子，现要用沉淀法除去

Cd2\Mn2+，并回收Fe元素，上述金属阳离子在水中达到沉淀溶解平衡时的-Igc-pH

关系如图所示。下列说法不正确的是

---------------------J-----------

——।--------n

II2

IIAfFeJ

_______I_______J_______

--------------1------------J--------------

A.A点时Fe?+未沉淀B.分禺Fe元素前需要加入氧化剂

c(Cd2+)

C.当pH=9.0时，一~-4=1014D.Mn?+沉淀完全时Cd?+也沉淀完全

c(Mn2+)

【答案】C

【解析】A点时Q<Ksp[Fe(OH)2],所以Fe?+未沉淀，故A正确；分离Fe元素前需要加

=10*2

入氧化剂把Fe?+氧化为Fe3+,故B正确；Ksp[Cd(OH)2]=O.lxKsp

，[0i4]2

=[0—i2.8,当pH=9.0时,

[Mn(OH)2]=O.lx

2+

c(Cd)Ksp「Cd(OH)1V

一_29+=_k_7_11而28=1°，故C错误；根据C选项，Mi?+沉淀完全

c(Mn)Ksp[Mn(OH)2]W

时c(Cd2+)=lOT4xc(Mn2+)=l(r"xi0-5=10工4<]0.5,所以cd?+也沉淀完全，故D

正确;

选C。

二、非选择题：本题共4小题，共56分。

17.某学习小组将Cu与H2。？的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问

题：

I.实验准备

(1)稀H2SO4浓度的测定。

①用0.1000mol•匚1的NaOH溶液滴定未知浓度的稀H2SO4溶液，下列仪器需要用到的

有________

②下列操作可能造成测得H?S04溶液浓度偏高的有：。

A.锥形瓶用待测液润洗B.滴定前有气泡，滴定后气泡消失

C.滴定过程中用少量蒸储水冲洗锥形瓶壁D.滴定终点读数时俯视

（2）Cu在酸性条件下可溶解在H2。？中，反应的离子方程式为0

II.实验探究

【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。

【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原

性）越强，原电池的电压越大。

【进行实验】

（3）利用下表所示装置进行实验1〜4,记录数据。

装置烧杯中所加试剂

实验电压表

1

30%H2O20.3mol-LH2SO4H2O

序号读数

V/mLV/mLV/mL

Cu产1石墨120.0/10.0U1

220.01.09.0U2

320.02.0V1

U3

425.01.04.0

U4

已知：本实验条件下，SO：子对电压的影响可忽略。

①根据表中信息，补充数据：V尸O

②由实验2和4测得U2<U4,可得出结论o

（4）由（3）中实验结果U3>U2>U］小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提

出了以下两种猜想：

猜想1：酸性条件下，H2。？的氧化性随pH减小而增强。

猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。

为验证猜想，小组同学在（3）中实验1〜4的基础上，利用下表装置进行实验5〜7,并记录

数据。

电压表读

装置实验序号操作

数

5直接测左边装置图中的电压

U3

向________（填“左”或

“右”）侧烧杯中滴加

6

Us

Cu、,一石墨1

5.0mL0.3molLH2SO4

"二桥，八

30mL0.3亚苴上工

mol.L'Z-J嫖％溶液。

CUSO4溶液比。2溶液

向另一侧烧杯中滴加

7

5.0mLO.3moiI?H2SO4U7

溶液。

实验结果为：U5<U6,,说明猜想2不成立，猜想1成立。

【实验结论】物质的氧化性（或还原性）强弱与其浓度、pH等因素有关。

【答案】（1）①.DEG②.AB

+2+

（2）Cu+H2O2+2H=Cu+2H2O

（3）①.8.0②.其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其氧化性越强。

⑷①.右U5«U7

【解析】（3）（4）的装置中，Cu作负极，石墨作正极。

【小问1详析】

①酸碱中和滴定时需要使用的仪器有：酸式滴定管D、碱式滴定管E、锥形瓶G,故选

DEGo

②A.锥形瓶用待测液润洗，使待测液实际体积增大，消耗标准液体积偏大，测定结果偏

iWi,A正确；

B.滴定前有气泡，滴定后气泡消失，需要一定量的标准液来填充原气泡的空间，使标准

液计数偏大，测定结果偏高，B正确；

C.滴定过程中用少量蒸储水冲洗锥形瓶壁，对待测液中溶质物质的量没有影响，不影响

滴定结果，C错误；

D.滴定终点读数时俯视，使读数偏小，则标准液体积偏小，滴定结果偏小，D错误；

故选AB；

【小问2详析】

该反应中，Cu作还原剂，H2O2作氧化剂，反应的离子方程式为：

+2+

Cu+H2O2+2H=Cu+2H2O；

【小问3详析】

①为了确保实验1、2、3中双氧水的浓度相同，混合后溶液总体积应相同，因此vi=8.0；

②根据题给信息，可得出的结论是：其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其氧化性越

强；

【小问4详析】

要证明猜想2不成立，则应在左侧烧杯中加入5.0mL0.3moi•!?Has。4溶液，测定结果

为U5^U7,而要证明猜想1成立，贝ij应在右侧烧杯中加入5.0mL0.3moi工1H2sO4溶

液，测定结果应为U5<U6,因此实验6是向右侧烧杯滴加了硫酸溶液，实验7的读数与实

验5读数相同，则

18.LiM%。,作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱镒矿（主要含MnCC>3，

含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn?04的流程如下:

硫FM?石灰乳BaSLi2CO3

3__L,I1,,____I

菱锌矿一-反应器一-~►―T分离器I—►电解槽一-MnO2-►煨烧窑一^LiMn2O4

1------调pH=71-*56―1~।~-----------

滤渣电解废液

3933

已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8xlO-,Ksp[Al(OH)3]=1.3xl0,

1613

Ksp[Ni(OH)2]=5.5xl0,Ksp[Mn(OH)2]=1.0xl0。

回答下列问题：

(1)基态Mn的价电子排布式为，CO；的中心原子杂化方式为

(2)为提高硫酸溶解菱锦矿速率，可采取的措施有(举1例)，溶解的化学方程

式为»

(3)加入少量Mn。？的作用是将Fe?+氧化为Fe3+,实际生产中不宜用H2。？替代

MnO2,可能原因是o

(4)溶矿反应完成后恢复常温，观察到反应器中溶液呈红褐色浑浊状且测得其pH=5,此

时c(Fe3+)=mol-L1，用石灰乳调节至pH^7,除去的金属离子是

(5)为了除去Ni?+，加入少量BaS溶液，生成的沉淀有

(6)电解槽中阳极的电极反应式为0

(7)煨烧窑中生成LiMn2O4反应的化学方程式为。

【答案】(1)①.3d54s2②.sp2

(2)①.粉碎菱铸矿(搅拌或者适当升温或者适当升高酸的浓度)

②.MnCCh+H2so4=MnSO4+H2O+CChT

(3)氧化后得到的Fe3+可以催化H2O2分解

(4)①.2.8xl()T2②.AF+

(5)BaSO4>NiS

通电

2++

(6)Mn+2H2O-2e-=MnO2；+4H

煨烧

(7)2Li2co3+8MnC>2=4LiMn2O4+2CO2T+O2T

【解析】菱锦矿主要含有MnCCh,还含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素，硫酸溶矿MnCCh和

稀硫酸反应生成硫酸镒，同时得到硫酸亚铁、硫酸保、硫酸铝等盐，用二氧化镐把硫酸亚铁

氧化为氢氧化铁沉淀除铁，加石灰乳调节至pH*7生成氢氧化铝沉淀除铝，加BaS生成NiS

除Ni,过滤，滤液中含有硫酸镒，电解硫酸镒溶液得到MnCh,煨烧窑中碳酸锂、二氧化镒

反应生成LiMsCU,据此回答。

【小问1详析】

①锦的原子序数为25号，所以价电子为3d54s2；

②CO：的。键为3,孤电子对为0,价层电子对为3,杂化方式为sp2；

【小问2详析】

①为提高硫酸溶解菱铳矿速率，可采取的措施有：粉碎菱锦矿（搅拌或者适当升温或者适

当升高酸的浓度）；

②溶解时的化学方程式MnCCh与硫酸反应，方程式为：

MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2T;

【小问3详析】

氧化后得到的Fe3+可以催化H2O2分解，所以实际生产中不宜用H2O2替代MnO2;

【小问4详析】

①溶矿反应完成后恢复常温，观察到反应器中溶液呈红褐色浑浊状且测得其pH=5,

2"39

C(OH)=lxlO-9mol/L,28x10=28xl0-i2mol/L

(3

②用石灰乳调节至pH=7,溶液中铝离子浓度为

/.13+\4（Al（OH））1.3x10-33

c（Al=一——^-Z=———丁=1.2x10-mol/L,AF+完全转化为氢氧化铝沉

c（0H）（ICT，）

淀，除去的金属离子是AF+。

【小问5详析】

为了除去Ni2+,加入少量BaS溶液，生成的沉淀有BaS。*NiS；

【小问6详析】

由分析可知，在电解槽中发生的电解反应为电解硫酸锌溶液，在阳极得到二氧化铳、阴极

通电

得到氢气，反应的离子方程式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2；+4H*；

【小问7详析】

煨烧

煨烧窑中碳酸锂、二氧化镒反应生成LiMmCU,化学方程式为2Li2co3+8M11O2=

4LiMn2C)4+2CO2T+O2T。

19.近年来，随着聚酯工业的快速发展，CL的需求量和HC1的产出量也随之迅速增长。

Deacon发明了直接氧化法(称作Deacon反应)：4HCl(g)+O2(g)f2C12(g)+2H2O(g)。

用02将HC1转化为Cb,可提高效益，减少污染。

回答下列问题：

(1)传统上Deacon反应可通过如图所示的催化剂循环实现。

2HCl(g)yCuO(s)vC12(g)

K

H2O(g)^CuCl2(s/lO2(g)

2

Deacon反应的△!!=(用aHi和表示)

(2)在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应，HC1、初始投料分别为

4mohImoL实验测得HC1平衡转化率(a(HCl))随温度变化的曲线如图。

77℃

①下列说法能说明Deacon反应在此条件下到达平衡状态的有

A.V(HC1)=4V(O2)B.H2O的质量分数不变

Cn(HCl):n(/5)、不变D.…C4(HC1而)-C(0JJ不变

②Deacon反应的AH0(填或“<”，下同)，A、B两点的平衡常数K(A)

与K(B)的大小关系是K(A)K(B)„

③Deacon反应在A点的平衡常数K=。

④保持温度及投料比不变，提高HC1的平衡转化率的方法有o(写出2种)

⑤若HC1、初始投料分别为5mo1、Imol,画出相应a(HCl)-T曲线的示意图

(3)一定条件下测得反应过程中“(CL)的数据如下:

t(min)02.04.06.08.0

-3

n(Cl2)/10mol01.83.75.47.2

2.0〜6.0min内以HC1的物质的量变化表示的反应速率为moLminL

【答案】(1)2(AHI+AH2)

(2)①.BD②.<③.>④.80⑤.及时移去Cb、加压

A(330,V80)

250300350400450

TfC

(3)1.8x10-3

【解析】

【小问1详析】

从流程图中可以得出以下热化学方程式:

①2HCl(g)+CuO(s)=CuC12(s)+H2O(g)AHI

1

②CuC12(s)+yO2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2

利用盖斯定律，将[反应①+②]x2得,Deacon反应4HCl(g)+O2(g)f2Cl2(g)+2H2O(g)

【小问2详析】

①A.不管反应是否达到平衡，都存在V(HC1)=4V(C>2)的关系，所以反应不一定达平衡状

态，A不付合题后；

B.的质量分数不变，则H2O的物质的量不变，反应达平衡状态，B符合题意;

C.HC1、02的起始投入量之比等于化学计量数之比，则在任何反应阶段，都存在

n(HCl):n(O2)=4:1,反应不一定达平衡，C不符合题意;

4

C(HC1)-C(02)1C\HC1).C(O2)

D.温度一定时，K一定,则表明温

C2(HO)-C2(CI)-¥22

22C(H2O).C(C12)

度不变时、=电反应达平衡状态，D符合题意;

故选BD。

②从图中可以看出，升高温度，Deacon反应的a(HCl)减小，平衡逆向移动，则AHVO；对

于放热反应，温度越低，平衡常数越小，则A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)的大小关

系是K(A)>K(B)o

③在恒温、体积为1L的刚性密闭容器中发生Deacon反应，HC1、。2初始投料分别为

4mol、ImoL实验测得HC1平衡转化率为80%,则可建立如下三段式：

4HCl(g)+O2(g),2Cl2(g)+2H2O(g)

起始量(mol/L)4100

变化量(mol/L)3.20.81.61.6

平衡量(mol/L)0.80.21.61.6

11

A点的平衡常数=80,

0.84x0.2

④保持温度及投料比不变，提高HC1的平衡转化率，可以采取改变压强和减少生成物浓度

的方法，具体操作有：及时移去C12、加压。

⑤若HC1、Ch初始投料分别为5mo1、Imol,与HC1、O2初始投料分别为4mol、Imol的体

系相比，相当于又加入了ImolHCL虽然平衡正向移动，但HC1的转化率降低，则相应

1001I

w

o

H

a(HCl)-T曲线的示意图为a

【小问3详析】

2.0〜6.0min内，氯气的物质的量从1.8x1。-3moi增大到5.4x10-3mol,以氯气的物质的量变化

表示的反应速率为--------------:-----------=9.0xl0-4mol-min1,则以氯化氢表示的速

6.0min-2.0min

率为l.SxlO^mol-min4o

【『点石成金』】判断平衡状态时，变量不变是平衡状态。

20.我国硒储量居世界首位，硒广泛用于冶金、陶瓷、电子、太阳能等领域。工业上常将

含硒废料处理得到亚硒酸（H2SeC）3）和硒酸（HzSeOQ，进而制备单质硒。

（1）基态硒原子核外电子的空间运动状态有种。

HH

II

（2）甲硒醇（H—c—SeH）的熔沸点低于甲醇（H—C—OH）,原因是

।