四川省南充高级中学2022-2023学年高二化学下学期期中考试试题（Word版附解析）

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可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 O：16 Mg：24 S：32 Ni：58 Fe：56 Cu：64
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题包括 18小题，1－9题每小题2 分，10－18题每小题3分，共45 分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生活、环境及工业密切相关。下列说法错误的是
A. 葡萄糖可用于医疗输液、合成补钙药剂
B. 电解饱和食盐水可制取金属钠
C. 铁盐可作为净水剂，能除去水中的悬浮物
D. 向盐碱地中施加适量的石膏，可以降低土壤的碱性
【答案】B
【解析】
【详解】A．葡萄糖可用于医疗输液、合成葡萄糖酸钙等补钙药剂，故A正确；
B．电解熔融氯化钠制取金属钠，故B错误；
C．铁盐可发生水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，可作净水剂，故C正确；
D．盐碱地含有较多NaCl和Na2CO3，向盐碱地中施加适量的石膏，生成碳酸钙，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，可降低土壤的碱性，故D正确；
故选：B。
2. 某温度下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是
A. 恒容下，再充入一定量的O2，O2的转化率将增大
B. 恒容下，再充入一定量的He，反应速率会加快
C. 恒压下，当混合气体的密度不变时，反应达到平衡
D. 恒压下，再充入一定量的He，平衡不移动
【答案】C
【解析】
【详解】A．恒容下，再充入一定量的氧气，虽然平衡向正反应方向，但氧气的转化率降低，故A错误；
B．恒容下，再充入一定量的He，组分浓度不变，化学反应速率不变，故B错误；
C．组分都是气体，混合气体质量不变，该反应为气体体积减少的反应，因此当混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡，故C正确；
D．恒压下，充入一定量的He，容器体积增大，组分浓度减小，平衡向逆反应方向移动，故D错误；
答案为C。
3. 下列关于金属腐蚀和防护的说法错误的是
A. 金属腐蚀时，金属发生氧化反应
B. 钢铁表面的水膜呈中性时，主要发生吸氧腐蚀
C. 在船身上装锌块能避免船体遭受腐蚀
D. 将钢闸门与直流电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A．金属腐蚀的本质是金属失去电子发生氧化反应，故A正确；
B．钢铁表面的水膜呈中性时，主要发生吸氧腐蚀，水分子作用下空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，故B正确；
C．在船身上装锌块的保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，目的是避免船体遭受腐蚀，故B正确；
D．将钢闸门与直流电源的负极相连的方法是外加直流电源的阴极保护法，目的是防止钢闸门腐蚀，故D错误；
故选D。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. NH4Cl的水解：+ H2O = NH3·H2O + H+
B. 酸性高锰酸钾溶液与草酸反应：5+2+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O
C. 向Mg(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液：+ OH－= +H2O
D. 向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3+恰好沉淀完全：2Al3++3+3Ba2++6OH－= 2Al(OH) 3↓+3BaSO4↓
【答案】D
【解析】
【详解】A．水解是可逆反应，应为+ H2O NH3·H2O + H+，A错误；
B．草酸是弱酸，不能拆写成离子，应为5+2+6H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O，B错误；
C．应该生成碳酸镁沉淀，应为Mg2+++ OH－= +H2O，C错误；
D．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3+恰好沉淀完全，离子反应为2Al3++3+3Ba2++6OH－= 2Al(OH) 3↓+3BaSO4↓，D正确；
故选D。
5. 下列关于有机化合物的性质说法正确的是
A. 乙烯与水在一定条件下能发生加成反应生成乙醇
B. 苯和溴水在铁粉存在下可发生取代反应生成溴苯
C. 乙醇、乙酸都能与NaOH溶液反应
D. 油脂在碱性条件下发生水解生成甘油和高级脂肪酸
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙烯与水在一定条件下能发生加成反应生成乙醇，A正确；
B．苯和液溴在铁粉存在下可发生取代反应生成溴苯，B错误；
C．乙醇不能与NaOH溶液反应，C错误；
D．油脂在碱性条件下发生水解生成甘油和高级脂肪酸盐，D错误；
故选A。
6. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. Fe3+、ClO－、、SCN－B. Fe2+、Al3+、、Cl－
C. Ag+、Mg2+、Cl－、D. Na+、K+、Cl－、
【答案】D
【解析】
【详解】A．溶液中铁离子与次氯酸根离子能发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和次氯酸，与硫氰酸根离子能发生络合反应生成硫氰化铁，不能大量共存，故A错误；
B．溶液中铝离子与偏铝酸根离子能发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．溶液中银离子与氯离子能反应生成氯化银沉淀，不能大量共存，故C错误；
D．四种离子在溶液中不能发生任何反应，能大量共存，故D正确；
故选D。
7. 下列关于溶液的酸碱性与pH说法正确的是
A. 常温下，将1 mL pH=5的盐酸稀释至1000 mL，所得溶液的pH=8
B. 常温下，等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液一定呈中性
C. 常温下，当水电离的c(H+)为1×10－13 ml/L时，溶液的pH可能为1
D. 常温下，pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液的pH>7
【答案】C
【解析】
【详解】A．常温下，将1 mL pH=5的盐酸稀释至1000 mL，所得溶液的pH近似为7，故A错误；
B．常温下，等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液不一定呈中性，如等物质的量的氢氧化钠和硫酸混合后溶于呈酸性，等物质的量的氢氧化钡和盐酸混合后溶于呈碱性，故B错误；
C．常温下，水电离的c(H+)为1×10－13 ml/L时，说明水电离受到抑制，则溶液呈酸性或碱性，若呈酸性pH=1，若呈碱性pH=13，故C正确；
D．常温下，pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合后醋酸有剩余，溶液呈酸性，pH<7，故D错误；
选C。
8. 25 ℃时，水电离达到平衡：H2OH+ + OH－，下列叙述正确的是
A. 将纯水加热，平衡正向移动，c(H+)增大，pH不变
B. 向水中加入少量稀硫酸，c(H+)增大，Kw不变
C. 向水中加入少量NaHSO4固体，水的电离程度增大
D. NaCl溶液和CH3COONH4溶液均呈中性，两溶液中水的电离程度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．水的电离是吸热过程，则将纯水加热，平衡正向移动，氢离子浓度增大，pH减小，故A错误；
B．水的离子积常数为温度函数，温度不变，离子积常数不变，则向水中加入少量稀硫酸，溶液中氢离子浓度增大，水的离子积常数不变，故B正确；
C．向水中加入少量硫酸氢钠固体，溶液中氢离子浓度增大，平衡逆向移动，水的电离程度减小，故C错误；
D．氯化钠是强酸强碱盐，在溶液中不水解，不影响水的电离，醋酸铵是弱酸弱碱盐，在溶液中水解促进水的电离，则醋酸铵溶液中水的电离程度大于氯化钠溶液，故D错误；
故选B。
9. 下列应用与盐类水解无关的是
A. 小苏打用作发酵粉B. NH4Cl溶液除铁锈
C. 利用AlCl3与NaHCO3制备泡沫灭火剂D. 用Na2CO3溶液清洗油污
【答案】A
【解析】
【详解】A．小苏打受热分解生成的二氧化碳气体，能使面团体积膨胀，从而使面团变得膨松，与盐类水解无关，A符合题意；
B．NH4Cl为强酸弱碱盐，水解其溶液呈酸性，可用于除铁锈，和盐类水解有关，B不符合题意；
C．与相混合后，发生双水解反应，生成氢氧化铝和二氧化碳气体，使燃烧物表面隔绝空气，从而达到灭火目的，与盐类水解有关，C不符合题意；
D．碳酸钠属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，加热促进碳酸钠水解，碱性增强，油脂在碱性条件下水解为可溶性的甘油和高级脂肪酸钠，所以生活中常用热的碳酸钠溶液洗涤油污与水解有关，D不符合题意；
故选A。
10. 2022年12月最火爆的药物莫过于布洛芬，它可用于缓解疼痛，也可用于普通流感引起的发热。布洛芬结构简式如图，下列说法正确的是
A. 布洛芬的分子式为C13H16O2B. 苯环上的一氯代物有2种
C. 布洛芬分子中所有碳原子可能共面D. 1 ml布洛芬最多可与4 ml H2发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．由结构简式可知，布洛芬的分子式为C13H18O2，故A错误；
B．由结构简式可知，布洛芬分子中苯环上有2类氢原子，一氯代物有2种，故B正确；
C．由结构简式可知，布洛芬分子中含有饱和碳原子，分子中所有碳原子不可能共面，故C错误；
D．由结构简式可知，布洛芬分子中含有苯环一定条件下能与氢气发生加成反应，则1 ml布洛芬最多可与3 ml氢气发生加成反应，故D错误；
故选B。
11. 下列实验设计不能达目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．pH试纸不能测出NaClO溶液的pH，HClO能使试纸褪色，则不能用pH试纸测定浓度为0.1ml•L-1NaClO溶液和0.1ml•L-1CH3COONa溶液的pH来比较HClO和CH3COOH的酸性强弱，A符合；
B．室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入相同体积、不同浓度的稀硫酸，根据产生沉淀所需的时间多少，研究浓度对反应速率的影响，B不符合；
C．用铁片、铜片、稀硫酸等组成原电池，活性强的铁金属作负极，铜作正极，有气泡产生，C不符合；
D．向1mL 0.1 ml/L AgNO3溶液中滴加0.1 ml/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加几滴0.1 ml/L KI溶液，有亮黄色沉淀，证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，D不符合；
故答案为：A。
12. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A. 标准状况下，22.4 L四氯化碳分子数为NA
B. 28 g乙烯和聚乙烯的混合物中含H原子的数目为4NA
C. 0.1 ml/L的FeCl3溶液中，含Fe3+的数目小于0.1NA
D. 一定条件下，3 ml H2和1 ml N2反应后分子总数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A．标准状况下，四氯化碳为液态，无法计算22.4 L四氯化碳的物质的量和含有的分子数，故A错误；
B．乙烯和聚乙烯的最简式相同，都为CH2，则28 g乙烯和聚乙烯的混合物中含H原子的数目为×2×NAml—1=4NA，故B正确；
C．缺溶液的体积，无法计算0.1 ml/L氯化铁溶液中氯化铁的物质的量，不能确定溶液中铁离子的数目，故C错误；
D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以3 ml 氢气和1 ml 氮气反应后分子总数大于2NA，故D错误；
故选B。
13. 一定温度下，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1 ml气体X，发生反应X(g)Y(g)+Z(g)，反应均进行10 min，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示(V1、V2、V3依次增大)。下列说法正确的是

A. X的正反应速率：v(a)>v(b)B. b点有：v(X)正 >v(X)逆
C. 向容器中加入催化剂可以使c点变为b点D. d点Y的体积分数为50%
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知容积越小反应速率越快，所以a、b容器反应已达到平衡，d容器未平衡，增大容器体积平衡正向移动。
【详解】A．b点容器体积大于a，则b点的浓度小，速率小，A正确；
B．b容器反应已达到平衡，有v(X)正=v(X)逆，B错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不能改变转化率，C错误；
D．，则Y的转化率，D错误；
故答案为：A。
14. 工业上，用天然气处理废气中的NO2的反应为：CH4(g)+2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(g) △H。某小组在刚性密闭容器充入l ml CH4(g)和2 ml NO2(g)在不同温度T1、T2下发生上述反应，测得NO2(g)的浓度(ml/L)随时间变化如下表所示。下列叙述错误的是
A. 温度为T1时，5~10 min内，v(CH4)=0.005 ml/(L·min)
B. 上述反应温度：T1>T2
C. 该反应△H>0
D. 温度为T2时，上述反应的平衡常数K=0.25
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度为T1时，5~10 min内，v(NO2)=，v(CH4)==0.005 ml/(L·min)，故A正确；
B．观察表格数据，其他条件相同，T1℃下，NO2浓度变化较快，速率较大，即温度较高；降温时平衡常数增大，反应温度：T1>T2，故B正确；
C．由上述分析可知反应温度：T1>T2，观察平衡时NO2浓度知，T1℃→T2℃时降低，平衡时NO2浓度减小，说明平衡向正反应方向移动，即正反应是放热反应，△H<0，故C错误；
D．NO2(g)起始物质的量为2ml，起始浓度为1ml/L，则溶液体积为2L，结合表中数据列三段式：
，平衡常数K==0.25，故D正确；
故选：C。
15. 由我国科学家设计的Mg-Li双盐具有较高的电池效率，其工作原理如图所示，下列说法错误的是
A. 放电时，正极电极反应式为FeS+2e-+2Li+=Fe+Li2S
B. 充电时，Mg电极发生了还原反应
C. 充电时，每生成1mlMg，电解质溶液质量减少24g
D. 电解液含离子迁移速率更快的Li+提高了电流效率
【答案】C
【解析】
【详解】A．放电时Mg转化为Mg2+，所以右侧电极为负极，左侧电极为正极，FeS得电子生成Fe和Li2S，电极反应为FeS+2e−+2Li+=Fe+Li2S，选项A正确；
B．充电时Mg2+转化Mg，被还原，Mg电极发生了还原反应，选项B正确；
C．充电时阳极反应为Fe+Li2S-2e-=FeS+2Li+，每生成1mlMg，消耗1mlMg2+，转移2ml电子，同时生成2mlLi+，所以电解质质量减少24g-2×7g=10g，选项C错误；
D．电解液中含离子迁移速率更快的Li+，增强了导电性，提高了电流效率，选项D正确；
答案选C。
16. 25 ℃时，用0.1000 ml·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 ml/L HA溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A. HA为强酸B. 该滴定所用的指示剂为甲基橙
C. b点所示的溶液中c(A－)+ c(HA) = 0.10 ml/LD. c点所示的溶液中c(A－)= c(Na+)
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据滴定曲线可得， 0.1000ml·L-1的HA溶液pH大于2，所以HA为弱酸，A错误；
B．甲基橙作为指示剂的变色范围为3.14.4，本实验滴定完全后的溶液为NaA溶液，溶液为碱性，应用酚酞试液作为指示剂，B错误；
C．b点加入10mL氢氧化钠溶液，溶质为等浓度的NaA和HA，根据元素质量守恒c(HA)＋c(A-)=2c(Na＋) <0.10 ml/L，C错误；
D．c点所示的溶液中pH值为7，根据电荷守恒c(A-)+ c(OH-)= c(H＋)+ c(Na＋)，c(OH-)= c(H＋)，可得c(A－)= c(Na+)，D正确；
故选D。
17. 已知相同温度下，K sp (BaSO4)A. 曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线B. 加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
C. 该温度下K sp (BaSO4)=1.0×10－10D. c(Ba2+)=10－5.1时，两溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】题干中已知Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，图中②曲线在①下方，说明②的溶度积大于①，判断出①为BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，②为BaCO3的沉淀溶解平衡曲线。
【详解】A．由以上分析可知①为BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，故A正确；
B．曲线②存在，加入BaCl2固体，c(Ba2+)增大，溶解平衡逆向移动，c()减小，故溶液由b点变到a点，故B错误；
C．在曲线①中找到特殊点，计算Ksp(BaSO4)的值，Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)∙c()=10-1∙10-9=10-10，C正确；
D．两溶液中，c(Ba2+)=10-5.1时，可得，D正确；
故选：B。
18. 常温下，向100 mL 0.1 ml/L的H2C2O4溶液中滴加0.1 ml/L的NaOH溶液，溶液中的H2C2O4、 、的物质的量分数(X)随pOH的变化如图所示。已知pOH =－lgc(OH-)，。下列叙述错误的是
A. H2C2O4的Ka2的数量级为10-5
B. pOH=9.8时，c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+3c()
C pOH=12时，=100.8
D. 物质的量浓度均为0.1 ml·L－1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中： c(Na+)＞c()=c()＞c(H+)＞c(OH－)
【答案】D
【解析】
【详解】A．在25℃时c(H+)·c(OH-)=10-14，pH+pOH=14。根据图像可知在a点c()=c()，溶液pOH=9.8，则pH=4.2，故c(H+)=10-4.2 ml/L。H2C2O4的Ka2=，当c()=c()时，Ka2=c(H+)=10-4.2 ml/L，故Ka2的数量级为10-5，A正确；
B．在a点的溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c()，由于a点c()=c()，故a点电荷守恒式子可表示为：c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+3c()，B正确；
C．根据图像可知H2C2O4的电离平衡常数Ka1=，当溶液pOH=12时，pH=2，c(H+)=10-2 ml/L，=，C正确；
D．根据图像可知：H2C2O4的电离平衡常数Ka1=10-1.2、Ka2=10-4.2，则物质的量浓度均为0.1 ml·L－1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中，根据物料守恒可知c(Na+)最大。盐电离产生的的浓度大于电离产生的离子c(H+)、c()及c()大于其水解产生的离子c(OH－)。的电离平衡常数Ka2=10-4.2，水解平衡常数kh2=，的水解常数kh1=，可见的电离程度大于的水解程度，故溶液显酸性，c(H+)＞c(OH－)，溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)＞c()＞c()＞c(H+)＞c(OH－)，D错误；
故合理选项是D。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题包括4个大题，共55分)
19. 为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验I：反应产物的定性探究
按如图装置(固定装置已略去)进行实验：
（1）实验装置连接完成后，首先应进行的操作是___________。
（2）A装置中发生反应的化学方程式为___________，F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是___________，B装置中的现象是___________。
（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是___________。
实验II：硫酸铜产率的测定
将铜与浓硫酸反应所得溶液配制成250.00mL溶液，取该溶液25.00mL置于锥形瓶中，向其中加入足量KI溶液和3~5滴淀粉溶液，摇匀，用0.3600ml/L的溶液进行滴定。重复滴定3次，3次平均消耗该溶液25.00mL。(已知：，)
（4）达到滴定终点的现象是___________。
（5）若反应消耗铜的质量为6.4g，则硫酸铜的产率为___________。
（6）下列会导致测定结果偏大的是___________。
A. 配制溶液定容时仰视
B. 滴定前锥形瓶未干燥
C. 滴定前滴定管尖嘴出现气泡，滴定终点时气泡消失
D. 滴定终点时，滴定管尖嘴悬挂一滴液滴
【答案】（1）检查装置气密性
（2） ①. ②. ③. B中无水硫酸铜遇水变蓝
（3）D中黑色固体不变色，E中品红试液褪色
（4）滴入最后半滴溶液时，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复
（5）90% （6）ACD
【解析】
【小问1详解】
实验装置连接完成后，首先应进行的操作是检查装置气密性；
【小问2详解】
A装置中发生的是铜和浓硫酸的反应，化学方程式为：；F中用NaOH溶液吸收多余的SO2气体，发生的离子反应方程式为：，B中无水硫酸铜遇水变蓝。
【小问3详解】
根据A中反应生成物进行分析，如果D中有黑色变化为红色的现象证明A有氢气生成，同样E中品红褪色证明A中生成二氧化硫。那么D装置中氧化铜黑色不变化，E装置中品红试液褪色，则可说明生成了二氧化硫气体而没有生成氢气，证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素。
【小问4详解】
达到滴定终点的现象是滴入最后半滴溶液时，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复；
【小问5详解】
n(Na2S2O3)=0.025L×0.36ml/L=0.009ml，设生成硫酸铜的物质的量为n，由反应得Cu2+~， n(Cu2+)=n(CuSO4)= 0.009ml×，解得n＝0.09ml，6.4g铜完全转化为硫酸铜的物质的量为=0.1ml，所以硫酸铜产率为90%；
【小问6详解】
A．配制溶液定容时仰视，导致所配溶液浓度偏小，滴定消耗溶液偏多，计算硫酸铜产率偏大，A符合；
B．滴定前锥形瓶未干燥对测定结果没有影响，B不符合；
C．滴定前滴定管尖嘴出现气泡，滴定终点时气泡消失，读取消耗溶液体积偏大，计算硫酸铜产率偏大，C符合；
D．滴定终点时，滴定管尖嘴悬挂一滴液滴，读取消耗溶液体积偏大，计算硫酸铜产率偏大，D符合；
故选ACD。
20. 以软锰矿(主要含有MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备KMnO4的工艺流程如图所示：

查阅资料：①时， Ksp[(MgF2)]=5.0×10－11，Ksp[(CaF2)]=5.0×10－9，Ksp[(Fe(OH)3]=1.0×10－38
②H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10－7 Ka2 =4.7×10－11 NH3•H2O的电离常数Kb =1.8×10－5
③当溶液中离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
（1）“浸取”时Na2SO3将MnO2转化为Mn2+，该反应的离子方程式为___________；“浸取”时，提高浸取率的措施是___________(任写一种)。
（2）“除Fe、Al、Si”时，将Fe2+氧化为Fe3+后，再向该溶液中加入Mn(OH)2调节pH，则使Fe3+沉淀完全的pH的最小值为___________。
（3）“除Ca、Mg”时，所得滤液中=___________。
（4）“沉锰”时，溶液做“沉锰”试剂。
①水溶液呈___________(填“酸性”或“碱性”或“中性”)；其溶液中c()、c()、c(H+)、c(OH－)从大到小的顺序为：___________。
②“沉锰”时，“锰”转化为MnCO3，反应的离子方程式为：___________。
（5）“系列操作”包括___________，过滤、洗涤、干燥。
（6）工业上常用铁和石墨做电极材料，电解锰酸钾(K2MnO4)溶液制备高锰酸钾。
①铁为___________ (填“阴极”或“阳极”)。
②阳极的电极反应式为：___________。
【答案】（1） ①. MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O ②. 将固体粉碎或适当加热或搅拌或适当提高硫酸浓度或延长浸取时间等
（2）3 （3）100
（4） ①. 碱性 ②. c()＞c()＞c(OH－) ＞c(H+) ③.
（5）蒸发浓缩、冷却结晶
（6） ①. 阴极 ②.
【解析】
【分析】以软锰矿(主要含有MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备KMnO4，“酸浸”过程中，二氧化锰被Na2SO3还原生成硫酸锰，氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钙溶于稀硫酸分别生成硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁和硫酸钙，二氧化硅和稀硫酸不反应，除去Fe、Al、Si后向滤液中加入NH4F除去Ca和Mg，然后加入NH4HCO3沉锰，得到碳酸锰，“焙烧”时，由MnCO3和氧气反应生成MnO2，MnO2和KOH、氧气充分反应得到KMnO4，以此解答。
【小问1详解】
“浸取”时二氧化锰被Na2SO3还原生成硫酸锰，Mn元素由+4价下降到+2价，S元素由+4价上升到+6价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O；“浸取”时，提高浸取率的措施是将固体粉碎或适当加热或搅拌或适当提高硫酸浓度或延长浸取时间等；
【小问2详解】
Fe3+沉淀完全的标准是c(Fe3+)ml/L，根据Ksp[(Fe(OH)3]=1.0×10－38，可求得c(OH-)ml/L，则使Fe3+沉淀完全的pH的最小值为3；
【小问3详解】
除Ca、Mg时，溶液是MgF2和CaF2的饱和溶液，=100；
【小问4详解】
根据H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10－7 Ka2 =4.7×10－11 ；NH3•H2O的电离常数Kb =1.8×10－5，可知NH3•H2O的碱性较强，H2CO3的酸性较弱，根据谁强显谁性可知的水溶液呈碱性；水解程度大于，溶液中离子浓度从大到小的顺序为：c()＞c()＞c(OH－) ＞c(H+)；“沉锰”时，“锰”转化为MnCO3，反应的离子方程式为：；
【小问5详解】
将固体粉碎、搅拌，可以提高“水浸”速率；得到高锰酸钾溶液后可以通过重结晶的方法得到高锰酸钾固体，“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥；
【小问6详解】
电解过程中锰酸钾(K2MnO4)被氧化生成高锰酸钾，铁做阴极，石墨做阳极；阳极的电极反应式为：。
21. 实现碳中和成为各国科学家的研究重点，将二氧化碳转化为甲醇是一个重要方向。甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现：
Ⅰ．CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) △H1= +41 KJ/ml
Ⅱ．CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H2=－90 KJ/ml
总反应Ⅲ：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H
（1）总反应Ⅲ的△H为___________kJ·ml－1，该反应能在___________(填“高温”或“低温”)自发进行。
（2）在恒温，体积为1L恒容密闭容器中，充入1mlCO2(g)和3mlH2(g)，进行反应Ⅲ(不考虑其它副反应)。10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3，反应达到平衡。回答下列问题：
①反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= ______。
②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K=______ (ml/L)－2(保留两位有效数字)。
③下列能说明该反应已达平衡状态的是______。
A．气体的平均摩尔质量不变 B．混合气体密度不再改变
C．体系中CH3OH与H2O的浓度比不变 D．容器内压强不再改变
（3）我国科学家制备了一种ZO－ZrO2催化剂，实现CO2高选择性合成CH3OH，气相催化合成过程中，CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
CH3OH选择性：S(CH3OH)
①生成CH3OH的最佳温度约为______。
②温度升高，CO2转化率升高，但CH3OH选择性降低的原因是：___________。
（4）研究发现，CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)，反应为：CO2(g) + H2(g) HCOOH(g) △H<0。在一容积固定的密闭容器中进行反应，实验测得：v正 = K正·c(CO2)·c(H2)，v逆 = K逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。温度为T1℃时，该反应平衡常数K=2，温度为T2℃时，k正 =1.9k逆，则T2℃时平衡压强___________(填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强，理由___________。
【答案】（1） ①. -49 ②. 低温
（2） ①. 0.225ml/(L•min) ②. 5.3 ③. AD
（3） ①. 320℃ ②. 温度升高，反应速率加快，CO2转化率升高，但甲醇选择性降低，副反应也增多，甲醇含量降低
（4） ①. ＞ ②. 该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，K(T1)＞K(T2)，则T2＞T1，升高温度，平衡逆向移动，气体分子数增多，压强增大,T2℃时平衡压强＞T1℃时平衡压强
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律：Ⅰ+Ⅱ得CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H=(41-90)kJ/ml=-49kJ/ml；该反应是气体分子数减小的放热反应，ΔS＜0，根据ΔH-TΔS＜0，反应才能自发进行，则该反应在低温自发进行，故答案为：-49；低温；
【小问2详解】
10min时测得CO2(g)和CH3OH(g)的体积分数之比为1∶3，且比值不再随时间变化，说明此时反应达到平衡状态，列化学平衡三段式，
CO2和CH3OH(g)的体积分数之比变为1∶3，则(1-x)：x=1∶3，解得x=0.75，
①反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)= ==0.225ml/(L•min)。故答案为：0.225ml/(L•min)；
②该温度下反应Ⅲ的平衡常数K=(ml/L)－2≈5.3 (ml/L)－2(保留两位有效数字)。故答案为：5.3；
③A．反应是气体体积减少的反应，气体的平均摩尔质量不变，说明该反应已达平衡状态，故A选；B．反应前后气体的总质量不变，总体积不变，混合气体密度不再改变，不能说明该反应已达平衡状态，故B不选；C．体系中CH3OH与H2O的浓度比始终保持不变，不能说明该反应已达平衡状态，故C不选；D．该反应是气体体积减少的反应，容器内压强不再改变，说明该反应已达平衡状态，故D选；故答案为：AD；
【小问3详解】
①由图可知，温度为320℃时，甲醇的选择性较高，二氧化碳的转化率较高，生成CH3OH的最佳温度约为320℃。故答案为：320℃；
②温度升高，CO2转化率升高，但CH3OH选择性降低，说明温度升高，反应速率加快，CO2转化率升高，但甲醇选择性降低，副反应也增多，甲醇含量降低。故答案为：温度升高，反应速率加快，CO2转化率升高，但甲醇选择性降低，副反应也增多，甲醇含量降低；
【小问4详解】
反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，v正 = K正·c(CO2)·c(H2)=v逆 = K逆·c(HCOOH)，K=，温度为T2℃时，k正=1.9k逆，K==1.9＜2，反应平衡逆向移动，该反应是放热反应，T2＞T1，气体分子数增多，压强增大，T2℃时平衡压强＞T1℃时平衡压强，故答案为：＞；该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，K(T1)＞K(T2)，则T2＞T1，升高温度，平衡逆向移动，气体分子数增多，压强增大,T2℃时平衡压强＞T1℃时平衡压强。
22. 铁、镍、铜的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态Fe原子价电子排布式为___________，Ni位于元素周期表的___________区。
（2）乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度分析，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是___________。
（3）FeCl3常用作净水剂、刻蚀剂等。
①FeCl3的熔点(306℃)显著低于FeF3的熔点(1000℃)的原因是___________。
②FeCl3水溶液中Fe3+可水解生成双核阳离子[Fe2(H2O)8(OH)2]4+，结构如图。
Fe3+的配位数为___________；1ml该离子含有的键的数目为___________。
（4）镍白铜(铜镍合金)常用作海洋工程应用材料。某镍白铜合金的晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的原子个数比为___________。
②晶胞中镍原子的堆积方式为___________。
③已知一定条件下晶胞的棱长为a cm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，在该条件下，晶体的摩尔体积为___________m3·ml－1(用含a，NA的代数式表示)。
【答案】（1） ①. 3d64s2 ②. d
（2）Fe3+的3d5为半充满状态更稳定
（3） ①. FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，FeF3为离子晶体，熔点受离子键影响，离子键强度比分子间作用力大的多 ②. 6 ③. 30NA
（4） ①. 1:3 ②. 体心立方 ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe是26号元素，基态Fe原子价电子排布式为3d64s2；Ni是28号元素，位于第四周期Ⅷ族，位于元素周期表的d区。
【小问2详解】
Fe2+的价电子排布为3d6，3d6结构不稳定，Fe2+易失去3d6上的1个电子变为更稳定的3d5，所以Fe2+易被氧化成Fe3+；
【小问3详解】
①FeCl3为分子晶体，熔点受分子间作用力影响，FeF3为离子晶体，熔点受离子键影响，离子键强度比分子间作用力大的多，所以FeCl3的熔点(306℃)显著低于FeF3的熔点。
②
根据图示，Fe3+与6个O形成配位键，Fe3+的配位数为6；配位键、共价单键全是键，1ml该离子含有的键的数目为30NA。
【小问4详解】
①根据均摊原则，1个晶胞中含有铜原子数为 、镍原子数为，晶胞中铜原子与镍原子的原子个数比为1:3。
②根据图示，晶胞中镍原子的堆积方式为体心立方。实验设计
目的
A
室温下，用pH试纸测定浓度均为0.1 ml/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B
室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入足量的相同体积、不同浓度的稀硫酸
探究浓度对反应速率的影响
C
用铁片、铜片、稀硫酸等组成原电池
比较铁、铜的金属性强弱
D
向1mL 01 ml/L AgNO3溶液中滴加0.1 ml/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加几滴0.1 ml/L KI溶液
验证：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
0
5min
10min
15min
20min
25min
T1
1.00
0.70
0.65
0.60
0.60
0.60
T2
1.00
0.80
0.70
0.65
0.50
0.50