北京市通州區(qū)2023-2024學年高二年級上冊1月期末考試化學試題（解析版）

北京市通州區(qū)2023-2024學年高二上學期1月期末

本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢复鹪诖痤}卡上，在試卷上作

答無效?？荚嚱Y束后，請將答題卡交回。

可能用到的相對原子質量：H1N14C135.5

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的

一項。

1.以下能級符號正確的是

A.IpB.2dC.3fD.4s

【答案】D

【解析】根據(jù)第一電子層上只有Is,第二電子層只有2s、2p,第三電子層只有3s、3p、3d,

第四電子層只有4s、4p、4d、4f；

答案選D。

2.下列分子中含有TT鍵的是

A.H2B.C2H4C.HBrD.F2

【答案】B

【解析】H2結構式為H-H,不含有兀鍵，故A錯誤；C2H4的結構簡式為CH2=CH2,含有一

個兀鍵，故B正確；HBr結構式為H-Br,不含兀鍵，故C錯誤；F2結構式為F-F,不含有

兀鍵，故D錯誤；

故選B。

3.下列措施對加快反應速率有明顯效果的是

A.Na與水反應時，增加水的用量

B.A1與稀硫酸反應制取H2時，改用濃硫酸

C.Na2s04與BaCh兩種溶液反應時，增大壓強

D.大理石和鹽酸反應制取CO2時，將塊狀大理石改為粉末狀

【答案】D

【解析】水為純液體，增加水的用量，反應速率不變，A不選；A1與濃硫酸發(fā)生鈍化，不生

成氫氣，反應速率減小，B不選；反應沒有氣體參加，則增大壓強，反應速率不變，C不選；

D.塊狀大理石改為粉末狀，增大了接觸面積，反應速率加快，D選；答案選D。

4.下列化學用語書寫不亞做的是

A.F的離子結構示意圖:

C.基態(tài)24Cr的價層電子軌道表示式為

D.HC1分子中◎鍵的形成:

【答案】A

【解析】氟離子核外有10個電子，其結構示意圖為（+928,故A錯誤；2Pz電子云輪

z

廓圖是啞鈴形，沿Z軸分布，——壬一A是Pz電子云輪廓圖，故B正確；Cr元素處

X

于周期表中第四周期第VIB族，價層電子排布為3d54s］，軌道表示式為

故C正確；HC1分子中?鍵的形成是氫原子s電子和氯原子的3p

3d4s

電子形成一對共用電子對，HC1分子中◎鍵的形成為

故選：Ao

5.下列操作與化學平衡移動原理不去的是

A,用飽和食鹽水除去Cb中的HC1

B.用稀鹽酸除去銅粉中的鐵粉

C.用飽和碳酸鈉溶液和鹽酸處理水垢中的硫酸鈣

3+

D.用MgCO3除去MgCb酸性溶液中的Fe

【答案】B

【解析】氯氣溶于水發(fā)生可逆反應：C12+H2OUH++C1-+HC1O,飽和食鹽水中含有大量C1-,

能抑制氯氣溶解，平衡逆向移動，HC1極易溶于水，用飽和食鹽水除去氯氣中的HC1,與平衡

移動原理有關，故A不選；Fe和稀鹽酸反應生成可溶性的氯化亞鐵，Cu和稀鹽酸不反應,

所以可以用稀鹽酸除去Cu中的Fe,與平衡移動原理無關，故B選；硫酸鈣在水溶液中存在

溶解平衡CaSCU(s)UCa2+(aq)+S0j(aq),加入飽和Na2CO3溶液，Na2CO3和CaSO4電離出的

Ca?+反應生成更難溶的CaCCh,促進CaSC>4(s)UCa2+(aq)+SO；(aq)的平衡正向移動，與平衡

移動原理有關，故C不選；加入MgCO3與酸及Fe3+水解生成的H+反應，會促進水解反應的

正向進行，F(xiàn)e3+轉化為Fe(OH)3沉淀，使Fe3+沉淀完全，與平衡移動原理有關，故D錯誤；

答案選B。

6.下列關于Na、Mg、Al的敘述中，正確的

A.原子半徑：Na<Mg<Al

B.最高化合價：Na<Mg<Al

C.第一電離能：Na<Mg<Al

D,都位于元素周期表的s區(qū)

【答案】B

【解析】Na、Mg>Al同周期元素原子，原子半徑：Na>Mg>Al,故A錯誤；Na、Mg、

Al是同周期元素原子，最外層電子數(shù)1、2、3,最高化合價：Na<Mg<AL故B正確；Na、

Mg、Al是同周期元素原子，第一電離能：Na<Al<Mg,故C錯誤；Na、Mg位于s區(qū)，Al

位于P區(qū)，故D錯誤；

答案選B。

7.下列說法中正確的是

A.在100℃時，pH約為6的純水呈酸性

B.將1mLlxlO-6mol/L鹽酸稀釋到1000mL,所得溶液的pH為9

C.c(H+)<c(OH-)的溶液一定顯堿性

D.強電解質溶液的導電能力一定比弱電解質溶液的強

【答案】C

【解析】在100℃時，Kw=lxio-12,pH約為6的純水中始終存在c(H+)=c(OH-),溶液呈中性，

故A錯誤；鹽酸稀釋不可能變成堿性，將ImLlxltr6moi/L鹽酸稀釋至1000mL,溶液的pH

接近7,但始終小于7,故B錯誤；溶液的酸堿性取決于氫離子和氫氧根離子的相對濃度,

c(H+)<c(OH-)的溶液一定顯堿性，故C正確；強電解質溶液的導電能力不一定比弱電解質

溶液的強，如很稀的鹽酸導電性比很濃的醋酸弱，故D錯誤；

故選C。

8.下列實驗不熊達到實驗目的的是

IgCaCOs粉末

接

電

導

率

儀

二二大蒸儲水

A.制作燃料電池B.驗證CaCC)3^^Ca~+(aq)+CO3(aq)

3滴O.lmol/L3滴O.lmol/L

/MgCh溶液

mv/FeCh溶液

"-

2mL0.2mol/LraD

NaOH溶液

D.驗證相同溫度下的溶解度:

C.研究溫度對化學平衡的影響

Mg(OH)2>Fe(OH)3

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】打開K2,關閉Ki,電解水生成氫氣和氧氣；打開Ki,關閉K2,構成氫氧燃料電

池，負極上氫氣失去電子，正極上氧氣得到電子，故A正確；1g碳酸鈣不能完全溶解，且

溶液導電，可知存在CaCC)3(s)QCa2+(叫)+CO；(aq),故B正確；只有溫度不同，可

探究溫度對化學平衡的影響，故C正確；NaOH溶液過量，分別與氯化鎂、氯化鐵反應生成

沉淀，不能驗證相同溫度下Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶解度大小，故D錯誤；

故選D。

9.下列用于解釋事實的方程式書寫不亞做的是

電解

A.工業(yè)冶煉A1的反應：2AleX熔融）—2A1+3C12T

冰晶石

B.在HC1氣流中加熱MgCl2-6H2O得到無水MgCh：MgCl2-6H2O=MgCl2+6H2O

C向亞硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液變紅：H2sO3一H++HSO3、

HSO；^H++SOj-

2

D.用Na2s溶液將AgCl轉化為Ag2S：S-(aq)+2AgCl(s)-Ag2s(s)+2CF(aq)

【答案】A

電解

【解析】A1C13為共價化合物，工業(yè)冶煉Al的反應為：2Al2。3（熔融）-4A1+3O,T,

冰晶石

故A錯誤；在HC1氣流中加熱MgCb6H2。，可防止Mg2+水解，得到無水MgCb,所給方程

式正確，故B正確；亞硫酸為弱酸分步電離，電離溶液呈酸性，使紫色石蕊溶液變紅，故C

正確；難溶的AgCl能轉化為更難溶的Ag2S,所給離子方程式正確，故D正確；

故選A?

10.反應2Hl（g）UH2（g）+L（g）AH>0經(jīng)過以下兩步基元反應完成：

i.2HI=H2+21-AHi

ii.21=I2AH2

反應過程中的能量變化如圖所示：

下列說法不E理的是

A.反應物的分子必須發(fā)生碰撞才能發(fā)生基元反應

B.因為i中斷裂化學鍵吸收能量，所以AHi>0

C.因為ii中形成化學鍵釋放能量，所以AH2V0

D.AH=AHi+AH2

【答案】B

【解析】反應物的分子必須發(fā)生碰撞，使化學鍵斷裂，才能發(fā)生基元反應，故A正確；基元

反應i中H-I鍵斷裂，同時形成H-H鍵，無法判斷熔變是否大于0,故B錯誤；基元反應ii

形成I-I鍵，形成化學鍵釋放能量，所以AH2<0,故C正確；根據(jù)蓋斯定律：i+ii得2Hl(g)

^H2(g)+l2(g)AH=AHi+AH2,故D正確，

故選：B?

11.如下圖所示，利用N2H4、02和KOH溶液制成燃料電池(總反應式為N2H4+02=

N2+2H2O),模擬氯堿工業(yè)。下列說法正確的是

NaCl溶液

乙池

A.甲池中負極反應為N2H4-4e-=N2+4H+

B.乙池中出口G、H處氣體分別為H2、Ch

C,乙池中離子交換膜為陰離子交換膜

D.當甲池中消耗32gN2H4時，乙池中理論上最多產(chǎn)生142gCL

【答案】D

【解析】甲池為燃料電池，通入股的電極為負極，通入氧氣的電極為正極，負極反應為N2H4-

4e-+4OH=N2+4H2O,正極反應為O?+4e-+2H2O=4OH\乙池為電解池，與負極相連的右側電

極為陰極，電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2f,與正極相連的左側電極為陽極，電極反應式為

2Cl-2e-=Cl2T，據(jù)此分析解答。

甲池中為原電池反應，對應的電極反應式是：正極O2+4e-+2H2O=4OH-,負極N2H4-4e「

+4OH=N2+4H2O,故A錯誤；乙池為電解池，與負極相連的右側電極為陰極，電極反應為

2H2O+2e=2OH-+H2T，與正極相連的左側電極為陽極，電極反應式為2Cl-2e-=C12T，故乙

池中出口G、H處氣體分別為CI2、H2,故B錯誤；乙池發(fā)生的是電解池反應，陰極反應

為2H2O+2e-=2OH-+H2f,溶液中的鈉離子通過陽離子交換膜移向陰極，由F出口得到氫氧

化鈉溶液，故乙池中離子交換膜為陽離子交換膜，故C錯誤；負極反應為N2H4-4e-+4OH-

32g

=N+4HO,當甲池中消耗32g即—a,=lmolN2H4時,轉移4moi電子，陽極反應式為

2232g/mol

2Cl--2e=C12T，產(chǎn)生2moicb,故乙池中理論上最多產(chǎn)生2moix71g/mol=142gC12,故D正

確；

答案選D。

12.室溫時,向20mLO.lmol/L的HCLCH3coOH中分別滴加0.1mol/LNaOH溶液，其

pH變化如圖。下列說法不正確的是

加入NaOH溶液體積/mL

A.曲線II表示的是向HC1中滴加NaOH的pH變化曲線

B.0.1mol/L的CH3COOH溶液中，由水電離出的c(H+)為1*10力mol/L

C.滴加NaOH溶液至pH=7時，兩種溶液中c(C「)=c(CH3co0-)

+

D.向CH3coOH中滴加20mLNaOH溶液時，溶液中微粒濃度：c(Na)>c(CH3COO)>

c(OH)>c(H+)

【答案】C

【解析】鹽酸和醋酸都是一元酸，醋酸是弱酸，不能完全電離，鹽酸是強酸，可完全電離,

因此相同物質的量濃度的鹽酸和醋酸，醋酸的氫離子濃度小于鹽酸，則pH比鹽酸的大，所

以曲線I代表醋酸，曲線II代表鹽酸；

鹽酸是強酸，醋酸是弱酸，相同濃度的鹽酸和醋酸，鹽酸的pH小，曲線II表示的是向

HC1中滴加NaOH的pH變化pH曲線，故A正確；由圖可知，20mL0」mol/L的

CH3coOH溶液pH=3,即c(H+)=10-3mol/L,根據(jù)Kw=c(H+)?c(OH),解得：c(OH)=l(y

“mol/L,再由水電離的氫離子等于水電離的氫氧根濃度，故B正確；醋酸鈉為強堿弱酸

鹽，溶液顯堿性，當pH=7時，加入的氫氧化鈉不足，醋酸還有剩余，而鹽酸中恰好反

應，此時c(Cl-)>c(CH3co0-),故C錯誤；醋酸鈉為強堿弱酸鹽，因醋酸根水解溶液顯堿

性，所以c(Na+)>c(CH3coO-)>c(OH-)>c(H+),故D正確；

故選：Co

12

13.高爐煉鐵過程中發(fā)生反應：jFe2O3(s)+CO(g)=yFe(s)+CO2(g),該反應在不同

溫度下的平衡常數(shù)見表。

溫度T/℃100011501300

平衡常數(shù)K4.03.73.5

下列說法正確的是

A.增加高爐的高度可以有效降低煉鐵尾氣中CO的含量

B.由表中數(shù)據(jù)可判斷該反應：反應物的總能量〉生成物的總能量

C.為了使該反應的K增大，可以在其他條件不變時，增大c(CO)

3

D.1000℃下Fe2O3與CO反應，tmin達到平衡時c(CO)=2x1O-mol/L,則用CO表示該反

應的平均速率為2xlO-3/tmol/(L-min)

【答案】B

【解析】高爐煤氣的成分與高爐高度是沒有關系的，煤氣中CO的含量是高爐生產(chǎn)的產(chǎn)物，增

加高爐的高度，不影響化學平衡移動，不會降低CO的含量，故A錯誤；由表中數(shù)據(jù)可知升

高溫度，該反應的平衡常數(shù)降低，所以該反應屬于放熱反應，反應物的總能量)生成物的總

能量，故B正確；平衡常數(shù)只和溫度有關，所以增大c(CO)不會改變K,故C錯誤；1000℃

2

13

下一FezCh⑸+CO(g)^^Fe(s)+CCh(g),K=c(CO2)/c(CO)=4,c(CO)=2xlO-mol/L,

33

c(C02)=8xlO-3mol/L,因為方程式中CO和C02的計量數(shù)相等，所以CO的平均速率為必"一

mol/(Lmin),故D錯誤；答案：B。

14.某同學使用石墨電極，在不同電壓(x)下電解pH=l的FeCb溶液，實驗記錄如下(a、b

代表電壓數(shù)值)

序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物

Ix>a電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生有Fe3+、有Cb

IIa>x>b電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有Fe3+、無C12

Illb>x>0無明顯變化無Fe3+、無CL

下列說法中，不正確的是

A.I中陽極附近的溶液可使KI淀粉試紙變藍

B.II中出現(xiàn)黃色可能是因為Fe2+有還原性，在陽極放電產(chǎn)生Fe3+

C.由H中陽極現(xiàn)象可知，該電壓下C1-在陽極不放電

D.根據(jù)表中電壓與陽極現(xiàn)象及產(chǎn)物的對應，可以看出離子是否放電與電壓有關

【答案】C

【解析】根據(jù)實驗現(xiàn)象，I中陽極發(fā)生氧化反應，生成氯氣，氯氣能夠氧化KI生成碘，使淀

粉變藍，故A正確；由II推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電，元素化合價升高，

依據(jù)氧化還原反應分析Fe2+具有還原性，故B正確；依據(jù)電解原理，氯離子在陽極失電子生

成氯氣，電極反應為：2Cl-2e=C12t，氯氣具有氧化性氧化亞鐵離子生成鐵離子溶液變黃色，

反應的離子方程式為：Cb+2Fe2+=2Fe3++2Cr,因此無氯氣放出，故C錯誤；依據(jù)表中數(shù)據(jù)比

較可知，電解pH=l的NaCl溶液做對照試驗與H對比，通過控制電壓證明了亞鐵離子還原

性大于氯離子優(yōu)先放電，說明離子是否放電與電壓有關，故D正確；

故選C。

第二部分

本部分共5題，共58分。

15.H20,NH3、CH4是常見的非金屬氫化物，研究他們的結構有非常重要的意義。

(1)研究H2。分子的結構

①氧的基態(tài)原子的電子排布式為。

②H2。的電子式為,H2O的VSEPR模型為o

(2)研究NH3分子的結構

①基態(tài)N原子中有個未成對電子，電子占據(jù)的最高能級的符號是0

②下列有關NH3的說法正確的是。

a.N的電負性為3.0、H的電負性為1.8,則NH3中N為-3價

b.NH3中N原子的雜化方式是sp2雜化

c.NH3與BF3分子的空間結構相同

(3)研究CH4分子的結構

①基態(tài)碳原子中，電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖的形狀是o

②CH4分子中碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊，形成4個C—

H鍵(填或"?！?，甲烷的空間結構是=

(4)三種分子比較

①三種分子中心原子C、N、。的電負性由大到小順序為o

②三種分子中鍵角H—C—H>H—N—H>H—O—H,原因是。

【答案】⑴①.Is22s22P4②.H：O：H③.四面體形

(2)①.3②.2p③.a

(3)①.啞鈴形②。③.正四面體形

(4)①.O>N>C②.CH4、NH3和H20的中心原子都是sp3雜化，CH4的中心原子沒有

孤電子對，NE的中心原子的孤電子對數(shù)為1,H20的中心原子的孤電子對數(shù)為2,孤電子

對之間的斥力〉孤電子對與成鍵電子對之間的斥力>成鍵電子對之間的斥力

【解析】

【小問1詳析】

0是8號元素，氧的基態(tài)原子的電子排布式為：Is22s22PtH2O是共價化合物，分子的電

..6-1x2

子式為：H：O：H，價電子對數(shù)=2+-----------=4,HzO的VSEPR模型為：四面體形，故答

■■2

案為：H：0：H；四面體形；

【小問2詳析】

①氮原子的電子排布式為：Is22s22P3,基態(tài)N原子中有3個未成對電子，電子占據(jù)的最高

能級的符號是：2p,故答案為：3；2p；

②a.N的電負性為3.0、H的電負性為1.8,氮原子吸引電子對能力強，則NHj中N為-3

價，故a正確；

5-1x3

b.NH3中N原子價電子對數(shù)=3+-------------=4,NH3中N原子的雜化方式是sp3雜化，故

2

b錯誤；

c.BF3分子中價電子對數(shù)=3+3—1*3=3,N-中N原子價電子對數(shù)=3+'二1義3=4,

22

NH3與BF3分子的空間結構不相同，故c錯誤；

故答案為：a；

【小問3詳析】

①CH4分子的結構基態(tài)碳原子中，電子排布式Is22s22P2,電子占據(jù)最高能級2P的電子云輪

廓圖的形狀是：啞鈴形，故答案為：啞鈴形；

②CH4分子碳原子以4個sp3雜化軌道分別與4個氫原子的1s軌道重疊，形成4個C-H形

4-1x4

成的。鍵，價電子對數(shù)=4+-----------=4,甲烷的空間結構是：正四面體形，故答案為：◎；

2

正四面體形；

【小問4詳析】

①同一周期元素的元素非金屬性越強，其電負性就越大。組成氨基酸鋅的C、N、。的非

金屬性由強到弱的順序是：0>N>C,所以三種元素的電負性由大到小的順序是0>N>

C,故答案為：0>N>C；

②三種分子中鍵角H-C-H>H-N-H>H-O-H,原因是：CH4>NH3和H20的中心原子都是

sp3雜化，CH4的中心原子沒有孤電子對，NE的中心原子的孤電子對數(shù)為1,H20的中

心原子的孤電子對數(shù)為2,孤電子對之間的斥力〉孤電子對與成鍵電子對之間的斥力>成

鍵電子對之間的斥力，故答案為：CH?NH3和H20的中心原子都是sp3雜化，CH4的中

心原子沒有孤電子對，NH3的中心原子的孤電子對數(shù)為1,H20的中心原子的孤電子對數(shù)

為2,孤電子對之間的斥力>孤電子對與成鍵電子對之間的斥力〉成鍵電子對之間的斥

力。

16.研究NO、NO2等氣體的無害化處理對治理大氣污染、建設生態(tài)文明有重要意義。

I.二氧化硫消除二氧化氮

(1)已知：2so2(g)+Ch(g)U2s03(g)AHi=-196.6kJ/mol

2NO(g)+O2(g)U2NO2(g)AH2=-113.0kJ/mol

則NO2(g)+SO2(g)=S03(g)+NO(g)的AH=kJ/mol

(2)在一定條件下，將起始濃度比為1：2的NO2與SO2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，

NO2轉化為NO的平衡轉化率為bo

①下列說明反應達到平衡狀態(tài)的是(填字母)。

a.體系壓強保持不變b.混合氣體的顏色保持不變

c.SO3和NO的體積比保持不變d.每生成ImolSO3消耗ImolNO2

②該溫度下平衡常數(shù)K=(用含有b的式子表示)。

II.NH3具有較好的還原性，催化劑存在下，NH3可用來消除NO的污染，生成兩種對環(huán)

境無害的物質。

(3)寫出上述反應的化學方程式______o

(4)NH3與NO的物質的量之比分別為1：3、3：1、4：1時，NO脫除率隨溫度變化的

曲線如下圖所示。曲線IH對應的NH3與NO的物質的量之比是,理由是

【答案】⑴-41.8

(2)①.b②.------------------

(l-b)(2-b)

催件帝||

(3)4NH3+6NO,s5N2+6H2O

催停用1

(4)①41②.對于反應4NH3+6NO=、5沖+6=0,其他條件相同時，增大的Nlh

濃度，平衡向正反應方向移動，NO的脫除率增大。

【解析】

【小問1詳析】

已知：①2so2(g)+C)2(g)=：2SO3(g)AHi—196.6kJ/mol；

②2NO(g)+02(g)B2NCh(g)AH2=-113.0kJ/mol；

根據(jù)蓋斯定律可知處④得NO2(g)+SO2(g)USO3(g)+NO(g),AH=-(-

22

196.6+113.0)kJ/mol=-41.8kJ/mol；

【小問2詳析】

①a.該反應是氣體體積不變的反應，反應過程中，體系壓強始終保持不變，不能說明反應

達到平衡狀態(tài)，故a不選；

b.混合氣體的顏色保持不變，說明二氧化氮的濃度不變，反應達到平衡狀態(tài)，故b選；

C.SO3和NO的體積比始終為1：I,保持不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故c不選；

d.每生成ImolSCh消耗ImolNCh,只指明正反應速率，所以正逆反應速率不一定相等,

反應不一定達到平衡狀態(tài)，故d選;

故答案為：b；

②在一定條件下，將起始濃度比為1：2的N02與SCh置于密閉容器中發(fā)生上述反應，NO2

轉化為NO的平衡轉化率為b,列三段式如下:

NO(g)+_

2SO2(g)so3(g)+NO(g)

起始(mol)1200

變化(mol)bbbb

平衡(mol)1-b2-bbb

C(SC)3)C(NO)b2

K==；

c(SO2)c(NO2)(l-b)(2-b)

【小問3詳析】

八TTT，、…催化劑、

NH3與NO反應歸中反應，生成N2和H2。，化學方程式4NH3+6NO、、

5N2+6H2O；

【小問4詳析】

其他條件相同時，增大的NH3濃度，平衡向正反應方向移動，NO的脫除率增大，所以曲

線皿對應的NH3與NO的物質的量之比是4：lo

17.鐵的腐蝕與防護與生產(chǎn)生活密切相關。

I,生鐵的腐蝕

下圖實驗裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管中分別盛有氯化鏤溶液和食鹽水，各加入

生鐵片，一段時間后，紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋摺?/p>

（1）猜測a試管中生鐵發(fā)生（填“析氫”或“吸氧”）腐蝕。

（2）b試管中正極上發(fā)生的電極反應為。

II.生鐵的防護——電鍍法

i用電解的方法制備CuSCU電鍍液，如圖所示。

直流電源

-oabo-

陰離子交換膜

（只允許陰離子和水分子通過）

H,O較濃硫酸

含少量（H,SOJ

（3）與直流電源a端相連的電極材料是（填“銅片”或“石墨”）。

（4）將進口處較濃硫酸替換為Na2sCU溶液進行實驗，發(fā)現(xiàn)得到的CuS04溶液pH比替換

前升高，結合化學用謂解釋pH升高的原因是o

ii.測定CuSCU溶液的濃度。實驗操作為：準確量取VimL待測液于錐形瓶中，調(diào)節(jié)溶液

pH=3~4,加入過量的kl,用amol/LNa2s2O3標準溶液滴定至終點，消耗Na2s2O3溶液

V2mLo上述過程中反應的離子方程式：2Cu2++41=2CuI（白色）J+l2,

2s+U=2r+SQ"

（5）CuSCU溶液的濃度是mol/L（用含a、Vi、V2的代數(shù)式表示）。

iii.生鐵片上電鍍銅。

已知：OP+放電的速率緩慢且平穩(wěn)，有利于得到致密、細膩的鍍層。

（6）生鐵片應與電源的相連。

（7）向CuS04溶液中加入過量氨水，發(fā)生反應CU2++4NH3-H2O-

2+

[CU（NH3）4]+4H2O,制得銅氨溶液，可使鍍層更加致密、細膩。原因是0

【答案】（1）析氫（2）O2+2H2O+4e=4OH-

（3）銅片（4）將進口處較濃硫酸替換為Na2so4,則陰極的反應為2H2O+2e=H2T+2OH,

陰極區(qū)c（OH-）＞c（H+）,氫氧根離子也可以通過陰離子交換膜運動到陽極區(qū)，導致CuS04溶

液pH比替換前升高

⑸孚

（6）負極（7）降低CM+的濃度，使得CW+放電速率減緩，同時通過平衡的移動補充放電

消耗的Cu2+,使其濃度保持相對穩(wěn)定，達到放電速率平穩(wěn)的作用

【解析】酸性較強時發(fā)生析氫腐蝕，酸性極弱或接近中性時發(fā)生吸氧腐蝕，發(fā)生吸氧腐蝕時

正極上。2得電子被還原生成OH:此時正極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-o析氫腐蝕正極

上2H++2e=H2f；鋼鐵保護方法有犧牲陽極的陰極保護法，以及外加電源的陰極保護法等措

施。

【小問1詳析】

導致U型管內(nèi)紅墨水左低右高，左邊試管內(nèi)氣體的壓強變大，右邊試管內(nèi)氣體的壓強減

小，所以左邊試管中是酸性溶液氯化鍍(顯酸性)，發(fā)生析氫腐蝕，右邊試管中是中性溶液

食鹽水，發(fā)生吸氧腐蝕；

【小問2詳析】

b試管中是中性溶液食鹽水，鐵作負極，發(fā)生失電子的氧化反應，碳作正極，正極上氧氣

得電子發(fā)生還原反應，電極反應為O2+2H2O+4e=4OH-；

【小問3詳析】

由圖可以看出，硫酸根離子向左側移動，則左側為陽極，右側為陰極，則制備CuSO4電鍍

液，需要陽極自身放電，即選用Cu做電極；

【小問4詳析】

將進口處較濃硫酸替換為Na2so4,則陰極的反應為2H2O+2e=H2T+2OH,陰極區(qū)c(OH-)

>c(H+),氫氧根離子也可以通過陰離子交換膜運動到陽極區(qū)，導致CuS04溶液pH比替換

前升高；

【小問5詳析】

根據(jù)方程式，有比例關系2Cu2+~h~2Na2s2O3,則n(CuSC>4)=n(Na2s2。3)=amol/LxV2Xl(?3

L,CuSCU溶液的濃度是--------------------=-二molIL；

XxlO3LY

【小問6詳析】

鐵片渡銅時，陰極發(fā)生反應Cu2++2e=Cu,則鐵片與電源負極相連；

【小問7詳析】

制得銅氨溶液，可使鍍層更加致密、細膩的原因是降低Cu2+的濃度，使得Cu2+放電速率減

緩，同時通過平衡的移動補充放電消耗的Cu2+,使其濃度保持相對穩(wěn)定，達到放電速率平

穩(wěn)的作用。

18.利用金屬礦渣(含有FeS2、SiCh及CU2。)制備FeCCh的實驗流程如下。已知煨燒過程中

FeS2和Cu2O轉化為Fe2O3和CuO?

空氣稀硫酸鐵屑沉淀劑

III…，1,

礦渣—>遴］一醺］一畫卜f逗］一>殛］一FeC03

SO2濾渣1濾渣2

資料：i.碳酸亞鐵是白色固體，常溫下Ksp(FeCC)3)=3.2xl()T

17

ii.常溫下Ksp［Fe(OH)2］=4.9xIO

(1)“酸浸”后過濾，濾渣1的主要成分為。

(2)“還原”步驟中發(fā)生反應的離子方程式有Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe?++H2T和

(3)甲同學根據(jù)復分解反應規(guī)律選擇Na2cCh溶液為沉淀劑制備碳酸亞鐵，并設計了如下

實驗。向裝有2mLlmol/LNa2co3(pH=12)溶液的試管中加入2mLO.8mol/LFeSO4溶液

(pH=4.5),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生白色沉淀，部分立即變?yōu)榛揖G色沉淀，5min后出現(xiàn)明顯的紅褐色。

①由上述現(xiàn)象推測該白色沉淀中含有,請結合化學用謂解釋原因_______=

②乙同學通過理論計算認為沉淀中還可能有FeCO3,他的理論依據(jù)為o

③乙同學設計實驗證實沉淀中含有FeCCh.他的實驗方案是：將白色沉淀過濾、洗滌后取

樣，(補全操作和現(xiàn)象)，證明沉淀中含有碳酸亞鐵。

(4)丙同學嘗試用NaHCCh、NH4HCO3制備FeCCh,實驗過程及結果如下:

試劑

實驗現(xiàn)象

滴管試管

1實驗I：產(chǎn)生白色沉淀及少

0.8mol/LFeSO4溶液lmol/LNaHCO3溶液

量無色氣泡，2min后出現(xiàn)明

(pH=4.5)(pH=8.6)

6顯的灰綠色。

0.8mol/LFeSO4溶液1mol/LNH4HCO3溶實驗H：產(chǎn)生白色沉淀及無

2mL(pH=4.5)液色氣泡，較長時間保持白色

①lmol/LNaHCO3溶液的pH=8.6,結合他竽用個解釋原因。

②寫出實驗II中“產(chǎn)生白色沉淀及無色氣泡”時，發(fā)生反應的離子方程式

③分析使用NH4HCO3溶液作沉淀劑的優(yōu)點有=

【答案】⑴SiO2

(2)Fe+2Fe2+=3Fe2+

(3)①.Fe(0H)2②+溶液呈堿性，OJT可與Fe2+反應

生成Fe(OH)2

2+

③.c(COj)約為O.5mol/L,c(Fe2+)約為0.4mol/L,Q(FeCO3)=c(CO；")xc(Fe)=0.2

>KsP,故存在FeCCh

④.向沉淀中加入稀鹽酸，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，證明沉淀中含有碳酸亞鐵

+

(4)①.NaHCCh溶液中存在HCO；+H2O^H2CO3+OH、HCO3+H,

顯堿性是因為其水解程度大于電離程度

2+

②.Fe+2HCO；^FeCO.J+CQ個+H2O

③.生成CO2保護Fe2+,防止其被氧化；pH低可以降低Fe(OH)2的比例

【解析】金屬礦渣(含有FeS2、SiCh及CU2。)在空氣中煨燒生成氧化鐵、氧化銅和二氧化

硫，酸浸生成硫酸鐵、硫酸銅，則濾渣1為SiCh,濾液中加入鐵屑，鐵和稀硫酸反應生成硫

酸亞鐵和氫氣，鐵與硫酸銅反應生成Cu和硫酸亞鐵，鐵和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，則濾

渣2為Cu和過量的Fe,濾液硫酸亞鐵與沉淀劑反應生成碳酸亞鐵。

【小問1詳析】

由分析可知，“酸浸”后過濾，濾渣1的主要成分為SiO2；

【小問2詳析】

“還原”步驟中發(fā)生反應的離子方程式有Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe+2H+=Fe2++H2T和

Fe+2Fe3+=3Fe2+；

【小問3詳析】

①推測白色沉淀中含有Fe(OH)2；結合化學用語解釋原因：

2+

CO；"+H2O+OH-,溶液呈堿性，OH-可與Fe反應生成Fe(OH)2；

②乙同學認為沉淀中還可能有FeCCh,他的理論依據(jù)為溶液中，c(COj)約為0.5mol/L,

2+約為2+故存在；

c(Fe)0.4mol/L,Q(FeCO3)=c(CO1)xc(Fe)=0.2>Ksp,FeCCh

③乙同學設計實驗證實沉淀中含有FeCCh。他的實驗方案是：將沉淀過濾、洗滌后取樣，向

沉淀中加入稀鹽酸，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，證明沉淀中含有碳酸亞鐵；

【小問4詳析】

①lmol/LNaHCO3溶液的pH=8.6,原因是NaHCO3溶液中存在

：顯堿性是因為其水解程度大于電

HCO3+H2O^H2CO3+OH,HCOJUCO+H+,

離程度；

②實驗n中“產(chǎn)生白色沉淀及無色氣泡”時，發(fā)生反應的離子方程式為

2+

Fe+2HCQ--FeCC^J+CO2T+H2O；

③使用NH4HCO3溶液作沉淀劑的優(yōu)點有生成CO2保護Fe2+,防止其被氧化；pH低可以

降低Fe(OH)2的比例。

19.某小組同學探究Ag+與r能否發(fā)生氧化還原反應，設計如下實驗。

(1)研究AgNO3溶液與KI溶液反應產(chǎn)物。

向盛有1mL1mol/LAgNCh溶液的試管中加入1mL1mol/LKI溶液，振蕩試管產(chǎn)生黃色渾

濁，再向其中加入溶液，無明顯變化。得出結論：二者混合無明顯氧化還原反應。

(2)驗證Ag+的氧化性。

將光亮的鐵絲伸入AgNCh溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中鐵的氧化產(chǎn)物，

將溶液中的Ag+除盡后，進行了如下實驗，請完成下表：

操作現(xiàn)象結論

取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，存在

i._______

振蕩Fe3+

取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入2滴存在

ii.______(填序號)溶液，振蕩iii._____F__e2+

可選用試劑：①KSCN溶液②NaOH溶液③酸性KMnCU溶液④K31Fe(CN)6］溶液。

由上述實驗可知鐵的氧化產(chǎn)物中含有Fe2+和Fe3+