河北省邢台市部分2023-2024学年高二年级上册1月期末考试化学试题（解析版）

河北省邢台市部分重点高中2023-2024学年高二上学期

1月期末考试

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题K答案》后，用铅笔把答题卡上对应题目的K答案X标号涂

黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他K答案X标号。回答非选择题时，将K答案X

写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

4.可能用到的相对原子质量：HlC12N14016Mg24Cr52Fe56Cu64AglO8Pb207

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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.化学与生产、生活息息相关，下列有关说法错误的是

A.铁质菜刀镶嵌铜把手可以缓解菜刀的腐蚀

B,工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连

C.大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法”

D.工业上用石墨电极电解熔融AI2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化而须定期更换

K答案XA

【详析】A.由于铁比铜活泼，故铁质菜刀镶嵌铜把手，形成电化学腐蚀时铁作负极，铜

作正极，故加快了菜刀的腐蚀，A错误；

B.工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连作阳极，纯铜与电源负极

相连作阴极，B正确；

C.大型水闸常与直流电源的负极相连作阴极，发生还原反应，钢铁得到保护，此保护法称

为“外加电流的阴极保护法”，c正确；

D.工业上用石墨电极电解熔融AI2O3冶炼金属铝时，阳极反应为：20"-4e=O2T，即阳极

因被氧气氧化而须定期更换，D正确；

故［答案》为：A„

2.下列说法正确的是

A.氯化氢是由氢离子和氯离子构成的，常温下能够导电

B.白磷分子为正四面体结构，分子相当稳定，不容易发生反应

C.金刚石与石墨结构、性质不同，互同位素

D.玻尔对轨道模型做出了具大贡献

（答案』D

【详析】A.氯化氢是分子化合物，不是由氢离子和氯离子构成，常温下不导电，A错误；

B.白磷分子为正四面体结构，但是白磷分子并不稳定，容易发生反应，B错误；

C.金刚石与石墨都是碳的单质，属于同素异形体不是同位素，C错误；

D.玻尔提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型，对轨道模型做出了巨大贡献,D正确；

故K答案》选D。

3.常温下，下列离子组在指定溶液中能大量共存的是

A.过氧化氢溶液中：K?、Na+、0H\I"

B.ImoLLi的FeCK溶液中:H\Mg2\NO］、SOj

C.pH=7的溶液中:Al3\Ag\HCO；＞Br-

D.甲基橙变红的溶液中：Fe2\Ca2\SOj、N0-

［答案XB

【详析】A.过氧化氢具有氧化性，可以氧化r,故A错误；

B.ImoLk的FeCL溶液中：H\Mg2\NO；,S01可以大量共存，故B正确；

c.AF+与HCO］、Ag+与Br-都不能大量共存，故C错误；

D.甲基橙变红的溶液即酸性溶液中，Fe2+与NO］不能大量共存，故D错误；

故选B。

4.我国科学家研制杷催化剂高效选择性实现苯乙快与氢气反应制备苯乙烯：

C8H6（g,苯乙快）+H2（g）.C8H8（g,苯乙烯）。在恒温恒容条件下发生该反应，下列不

能说明该反应达到平衡状态的是

A.n（C8H6）：n（H2）=l：l

B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化

C.混合气体总压强不随时间变化

D,氢气消耗速率等于苯乙烯消耗速率

k答案』A

【详析】A.n(C8H6):n(H2)=1:1,说明苯乙焕与氢气相等，两种物质均为反应物，不

能证明该反应达到平衡状态，A错误；

B.M=-,反应前后，气体总质量不变，气体总物质量减小，气体的平均摩尔质量在反

n

应过程中发生改变，当平均摩尔质量不变时即达到平衡状态，B正确；

C.气体总压强与总物质的量成正比例，反应过程中气体总物质的量是变化的，当气体总物

质的量不变时即气体总压强不变，说明反应达到平衡，c正确；

D.氢气的消耗速率为正反应速率，苯乙烯的消耗速率为逆反应速率，当氢气的的消耗速率

等于苯乙烯的消耗速率，即正反应速率等于逆反应速率时，反应达到平衡状态，D正确；

故选Ao

5.下列说法错误的是

A.量子化学是结构化学最重要的理论基础

B.如图C60的分子结构模型是宏观结构模型

C.CH3cH20H能与H2。形成氢键，所以CH3cH20H能与H?。互溶

D.物质结构的研究对于保护生态环境、实现社会的可持续发展有重大意义

［答案工B

【详析】A.量子化学是理论化学的一个分支学科，是应用量子力学的基本原理和方法研

究化学问题的一门基础科学，量子化学是结构化学最重要的理论基础，A正确；

B.如图C60的分子结构模型是球棍模型，不是宏观结构模型，B错误；

C.由于CH3cH20H能与H2O形成氢键，且二者均极性分子，所以CH3cH20H能与

H2O互溶，C正确；

D.物质结构的研究对于保护生态环境、实现社会的可持续发展等具有重大的意义，D正确；

［答案X选B。

6.如图所示，A、B、C、D、E、F均为石墨电极，甲池与乙池中溶液的体积和浓度均为

0.2LlmolL-1«按图示接通电路，反应一段时间后，检测到电路中通过0.02mole-，烧杯

a中溶液变蓝。下列说法正确的是

A.M为电源负极

B.忽略体积变化和盐类水解，甲池中溶液的pH=l

C.电极A增重2.16g

D.电极E、F上产生的气体的体积比为2:1

K答案工B

K祥解X烧杯a中溶液变蓝，说明有碘生成，则C为阳极，氯离子失电子生成氯气，则D

为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，则B为阴极，银离子得电子生成Ag,A为阳极，

水失电子生成氧气和氢离子，E为阳极，氢氧根离子失电子生成氧气，F为阴极，水得电子

生成氢气和氢氧根离子。M为电源正极，N为电源负极。

【详析】A.M为电源正极，A错误；

B.一段时间后电路中通过0.02mol电子，则根据电极反应式2H2O-4e-=4H++O2f,生成氢离

子0.02mol,溶液中氢离子浓度为O.lmol/L,此时pH=l,B正确；

C.电极A上水失电子生成氧气和氢离子，电极质量不会增大，C错误；

D.电极E为阳极，生成氧气，电极F为阴极生成氢气，电极E、F上产生气体的体积比为

1：2,D错误；

故（答案I选B。

7.电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的

是

电^A电极B

/国电出气(CO?)

---A

C、Li2cO3

LiLil-A

◄----

催化剂限电进气(COz)

聚合物冬解质膜

A.根据金属锂具有导热性、导电性。可推测锂晶体中有自由移动的电子

B.充电时U+的移动方向是从电极B移向电极A

C.充电时，电极B上发生的反应是3co2—4e「+4Li+=2Li2cO3+C

D.该电池可实现CO?的捕捉与释放

(答案』C

(祥解U放电时，A为负极，电极反应为Li-e=Li+，B为正极，电极反应为

+

3CO2+4e+4Li=2Li2CO3+C,充电时，A为阴极，电极反应式为Li++e=Li，B为阳

极，电极反应为2Li2co3-4e-=2CO2T+41f+。2个，据此分析。

【详析】A.根据金属锂具有导热性、导电性。可推测锂晶体中有自由移动的电子，A正

确；

B.充电时，阳离子移向阴极，则的移动方向是从电极B移向电极A,B正确；

C.充电时，B为阳极，电极反应为2Li2co3-4e-=2CO2T+41了+02个，C错误；

D.该电池放电时二氧化碳参加反应，冲电时生成二氧化碳，因此可实现CO2的捕捉与释放，

D正确；

故选C。

8.镁/亚硫酰氯电池在工业仪表、医疗器械等重大领域具有广阔的应用前景。放电时总反应

>g2Mg+2SOCl2=2MgCl2+S+S0,T,下列说法正确的是

电极a:泡沫银

溶有MgCl,、A1C13

―//的亚硫酰氯溶液

电极b:镁箔

A.电极a发生的反应为2SOC12-4e-=4CF+S+SO2T

B.电极b发生氧化反应

C.放电时，电子的流向为电极b—电解液一>电极a

D.每生成n.2LSC）2电极b质量减少24g

（答案》B

k祥解》由放电总反应中化合价变化，可知2Mg+2soe12=2MgC12+S+SO2T反应中

Mg做负极，SOCb在正极反应。

【详析】A.电极a为正极，SOC1得电子，电极反应2soe4+4片=4Cr+S+SC）2个，

A错误；

B.电极b为负极，Mg失电子，发生氧化反应，B正确；

C.放电时，电子从负极b经外电路流向正极a,电子不经过电解质溶液，C错误；

D.题中没有标准状况，11.2LSCh不一定是0.5mol,D错误；

故（答案I选B。

9.某小组为了探究影响NaHSC>3溶液与KMnC>4溶液在酸性［所用试剂浓度：

c（NaHSO3）=0.2molU\c（KMnO4）=0.1molU\c（H2so4）=0.6molC］条件

下反应速率的因素，设计的实验方案如表所示。混合溶液的体积变化忽略不计，下列说法错

误的是

实

实验褪色

验

V[NaHSC)3(叫)]

温度V[KMnO4(aq)]/mLV[H2SO4(aq)]/mLV(H20)/mL时间

编

/K/min

号

12984.022a8

22985.02216

33035.0b212

A.a—2,b—2

+2+

B.该反应的离子方程式为5HSO；+2MnO；+H=5SO；+2Mn+3H2O

C.实验1中KMnC>4的反应速率为o.（x）i25mol-LT.minT

D.实验2和3探究的是温度对反应速率的影响

K答案Xc

（祥解》本题是一道探究反应速率的影响因素的题，根据表格中的数据可知，1、2组数据

是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响，2、3组数据是探究温度对反应速率的影响，

以此解题。

【详析】A.根据表格中数据可知，1、2组数据是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影

响，则其他因素是相同的，故4+2+2+a=5+2+2+l,解得a=2,2、3组数据是探究温度对反

应速率的影响，则5+b+2+l=5+2+2+l,解得b=2,A正确;

B.该反应中锦由+7价降低到+2价，硫由+4价升高到+6价，根据得失电子守恒可知，

2+

5HSO；+2MnO；+H*=5SOj+2Mn+3H2O,B正确；

C.实验1中KMnO4的起始浓度为S002Lx（Mmol.I；=QQ2mol.筮反应速率为

0.01L

0°2moH=0.0025molL1-min1,C错误；

8min

D.根据分析可知，实验2和3探究的是温度对反应速率的影响，D正确；

故选C。

1

10.己知25℃时，几种难溶电解质的Ksp数值如下表。25℃时，ffl0.1000mol-L-AgN03

溶液滴定50mL0.0500mol-LTNaCl溶液，滴定曲线如图所示，b点坐标为（25,4.8）。忽

略溶液混合时体积和温度的变化，下列说法中正确的是

9

8

7

6

5

4

3

2

0。5101520253035404550

P（八小0,溶液）/011,

物质AgBrAgl

颜色浅黄色黄色

Ksp1.0x10-131.0x1017

A.可选用0,1000molL-1NaI溶液作指示剂

B.溶液中，水的电离程度：b>a>c

96

C.25℃时，Ksp<AgCl)=10-

D.当硝酸银溶液滴加50mL时，曲线上对应点的坐标为(50,8.6)

［答案XC

【详析】A.若用Nai为指示剂，则AgNCh先与Nai反应生成AgL后与NaCl反应生成

AgCLNai无法起到指示剂的作用，A错误；

B.a点时AgNCh的量偏少，溶液中有NaCl剩余，b点AgNCh与NaCl完全反应，溶液中

为NaNCh,c点溶液中AgNCh有剩余，银离子能水解促进水的电离，因此水的电离程度c

点最大，其次为b点，a点最小，B错误；

C.25℃时b点坐标为(25,4.8),此时AgNCh与NaCl完全反应生成AgCl和NaNCh,溶液

+48+96

中的中一来源于AgCl的电离，则c(Ag)=c(Cl-)=10--mol/L,则Ksp(AgCl)=c(Ag)xc(Cl)=10-,

C正确；

D.硝酸银溶液滴加50mL时，与NaCl反应的AgNCh有0.0025mol,剩余Ag+0.0025mo1,

c(Ag+)=0.025mol/L,贝!Jc(Cr)=4xl(y&6moi/L,此时坐标为(50,8.6-lg4),D错误；

故(答案》选C。

11.下列实验操作、现象和结论都正确的是

选

实验操作现象结论

项

在碳酸钙中加入硝酸，并将产

ANa2SiO3溶液变浑浊非金属性：OSi

生的气体通入Na2SiO3溶液中

在装有NaHCO3溶液的试管中柠檬酸的酸性比碳酸

B产生气泡，试管外壁变凉

加入柠檬酸，用手摸试管外壁强，该反应是放热反应

产生的气体能使紫色石蕊PC15发生了氧化还原反

C向PC15中通入水蒸气

试液变红应

粗锌与硫酸构成微电

向分别装有粗锌和纯锌的两支单位时间内，装有粗锌的

D池，原电池能加快反应

试管中各加入5mL稀硫酸试管中产生的气泡更多

速率

A.AB.BC.CD.D

(答案1D

【详析】A.由于硝酸具有挥发性，即产生的C02中含有HN03,则NazSiCh溶液变浑浊可

能是由于HNO3和硅酸钠反应，也可能是CO?、HzO和硅酸钠反应，故得不出酸性H2cCh

大于H2SiO3,也就无法比较出C和Si的非金属性强弱，A不合题意；

B.在装有NaHCCh溶液的试管中加入柠檬酸，产生气泡，可说明柠檬酸的酸性强于碳酸,

用手摸试管外壁，试管外壁变凉，则说明该反应是一个吸热反应，B不合题意；

高温

C.向PC15中通入水蒸气，发生反应：PCl5+4H2O(g)=H3PO4+5HCI,产生的HC1气体能

使紫色石蕊试液变红，但该反应不属于氧化还原反应，C不合题意；

D.向分别装有粗锌和纯锌的两支试管中各加入5mL稀硫酸，变量唯一，故观察到单位时

间内，装有粗锌的试管中产生的气泡更多，即可说明粗锌与硫酸构成微电池，原电池能加快

反应速率，D符合题意；

故(答案》为：D。

12.烷去催化裂解也可制备氢气:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)；AH,催化裂解过程中

利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下，LOmol乙烷在容积

为LOL的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率a[a=xlOO%]

〃（生成的氢气）

不同时，C2H6的平衡转化率与反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是

A.加入催化剂，可以通过降低反应的活化能达到减小的目的

B.若A点时，平衡常数K=0.81,则a1=90%

C.若a2=80%,则B点时体系内碳、氢原子个数比N（C）:N（H）=1:2

D.反应达到平衡后，向容器中通入惰性气体，可以增大单位时间内C2H$的转化率

（答案》B

【详析】A.加入催化剂，可以通过降低反应的活化能，但不会降低，故A错误;

C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)

开始Imol00

B.若A点时，平衡常数K=0.81,....,

转化xmolxmolxmol

平衡(1-x)molxmolxmol

C2H6(g)UC2H4(g)+H2(g)

开始Imol00

转化xmolxmolxmol

平衡(l-x)molxmolxmol,解得x=0.9,贝|a尸”迎xl00%=90%,故B正

1Imol

XX

—X——

K=4~^=0.81

1-x

1

确;

c.B点时乙烷转化率为60%即生成氢气0.6mol,若a?=80%,则B点时体系内碳、氢原

子个数比_________处少空_________=2故C错误;

N(H)Imolx6-0.6molx80%x25.04

D.反应达到平衡后，向容器中通入惰性气体,平衡不移动，速率不变，因此不会增大单位

时间内C2H6的转化率，故D错误。

综上所述，1答案》为B。

13.电渗析法可以富集盐湖卤水中的锂,原理如图所示，其中料液中主要含有

Na\Li\C「、SO；-下列说法错误的是

A.石墨电极a上的电极反应式为2H2。+2片=2OH+H2T

B.电解过程中，己室pH增大

C.Li+富集室为乙室和丁室

D.每转移Imol电子，经过C交换膜的离子小于Imol

k答案》B

［祥解X由题干图示信息可知，电极a与电源负极相连，为阴极，电极反应为：

2H2O+2e-=2OH-+H2T，石墨b与电源正极相连，是阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2f,

电解池中阳离子由阳极移向阴极，阴离子由阴极移向阳极，即甲室中的硫酸根移向乙室，丙

室中阳离子移向乙室，阴离子移向丁室，戊室中阳离子移向丁室，阴离子移向己室，据此分

析解题。

【详析】A.由分析可知，电极a与电源负极相连，为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2f,

A正确；

B.由分析可知，石墨b与电源正极相连，是阳极，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2f,即电

解过程中，己室H+浓度增大，pH减小，B错误；

C.由分析可知，丙室中阳离子移向乙室，阴离子移向丁室，戊室中阳离子移向丁室，阴离

子移向己室，故Li+富集室为乙室和丁室，C正确；

D.由题干图示信息可知，C膜为阴离子交换膜，阴离子中含有SO根据电荷守恒可知，

每转移Imol电子，经过C交换膜的离子小于Imol，D正确；

故［答案》为：B„

14.常温下，向25mLO.lmoLLTH2c2O4溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H2c2O4、

HC2O4、C2O^的分布系数3（x）随pH的变化如图所示（忽略反应过程中温度变化）。已知:

8（x）=—的?一常温下，Ksp（CaC9O4）=4xl0-\下列说法错误的是

2.5x10mol

42

A.常温下，Ka2（H2C2O4）=lxlQ-

B.b、c点对应的溶液中均存在c（Na+）+c（H+）=c（OIT）+C（HC2O4）+2C（C2（DF）

+

C.pH=2.7时，c（Na）<c（HC2O；）+2c（H2C2O4）

D.若等浓度、等体积的H2c2O4溶液与CaC%溶液混合后产生沉淀，则上层清液中

451

c（C2O；-）=2xl0-mol-U

K答案UD

【详析】A.C点时C（C2O=）=C（HC2。；），此时Ka2（H2c2O4尸C（H+尸10-42,A正确；

B.b、C点溶液中均存在Na+、H+、OH-、HC2O4,根据电荷守恒可知

++

c（Na）+c（H）=c（OH-）+c（HC2O；）+2c（C2O；-）,B正确；

C.根据a点坐标可计算出Kal(H2c2。4尸10-12,KalXKa2=10-54=±")5QQN,pH=2.7,

则c（C,O"）=c（H2c2O4），根据电荷守恒有

++

c（Na）+c（H）=c（OH）+c（HC2O4）+2c（C2Ot）,溶液呈酸性，c（H+）＞c（OH）故有

+

c（Na）＜c（HC2O4）+2c（C2O^）,即c（Na+）＜c（HC2O4）+2c（H2C2C）4），C正确；

D.等浓度、等体积的H2c2。4与CaCb溶液混合产生沉淀，此时两种物质恰好完全反应生

成CaCzCU和HC1,若仅为草酸钙沉淀，则c（C2O1）=2xl045mol/L,但是上层清液中存在

氢离子，氢离子会结合草酸根离子，故上层清液中c（C2。：）不等于2x10-45moi/L,D错误；

故（答案》选D。

二、非选择题：本题共4小题，共58分。

15.丙烷作为奥运火炬的燃料，价格低廉，燃烧后只生成二氧化碳和水，不会对环境造成污

染。丙烷燃烧产生的火焰呈亮黄色，比较醒目。

已知：①某些常见化学键的键能数据如下。

化学键C=OH-Oc-cC-H0=0

键能803463348413497

②H2O（g）=H2O（1）AH=-44.0kJ-mol-'。

（1）写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：；该反应中反应物的总能量______（填

或"="）的生成物的总能量。

（2）丙烷的爆炸极限窄，故其为比较理想的便携式燃料电池的燃料。以丙烷为燃料的固体

氧化物值3传导。2一）燃料电池的结构示意图如图。该电池利用催化剂对正、负极气体选择催

化性的差异而产生电势差进行工作。

保温层

Ru+CeO2

①电池工作时，丙烷在______(填“正”或"负”)极上发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电

极反应式为

②电池工作时,丙烷会与氧气反应转化成合成气(成分为CO和H2)而造成电能损失。若Imol

丙烷先完全转化成合成气后再发生电极反应，则电能损失率为%，总反应消耗氧气

的物质的量_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

K答案1(1)①.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)AH=-2213kJ-mo「

②.>

2

(2)①.负②.氧化C3H8-20e-+100-=3CO2+4H2O④.30⑤.

不变

【小问1详析】

熔变=反应物总键能-生成物总键能，①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)

△H=348kJ/molx2+413kJ/molx8+497kJ/molx5-803kJ/molx6-463kJ/molx8=2037kJ/mol；

②HzCXgQH?。⑴A//=-44.0kJmol'

根据盖斯定律①+②义4得丙烷燃烧热的热化学方程式

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)AH=-2213kJ-mo「；该反应放热，反应物

的总能量,生成物的总能量。

【小问2详析】

①电池工作时，负极发生氧化反应、正极发生还原反应，丙烷在负极上失电子发生氧化反应

生成二氧化碳和水，电极反应式为C3H8—20e-+10。2-=3CC>2+4凡0。

②若Imol丙烷先完全转化成合成气消耗1.5mol氧气，Imol丙烷完全转化成二氧化碳和水

消耗5mol氧气，则Imol丙烷先完全转化成合成气后再发生电极反应，则电能损失率为

—X100%=30%,根据元素守恒，总反应消耗氧气的物质的量不变。

5

16.磷酸亚铁锂（LiFePOj电池是新能源汽车的动力电池之一、采用湿法冶金工艺回收废

旧磷酸亚铁锂电池正极片（除含有）LiFePC）4外，还含有A1箔、少量不溶于酸碱的导电剂）

中的资源，部分流程如图。

—►滤液-…AA1

足量NaOH溶液H2so4、10%HNO3溶液饱和Na2cO3溶液

正极片整滤渣①滤渣③》国:滤、热水洗涤।

皿亍'厂'

导电剂等滤渣②FePO4滤液③LI2CO3

已知：①25℃时，%（Li2co3）=L6xlO-3；

②碳酸锂在水中的溶解度：0℃时为1.54g,90℃时为0.85g4OOC时为0.71g。

回答下列问题：

（1）“碱浸”时，为加快反应速率，可以采用的措施是（写一条）；足量NaOH溶

液的作用是（用离子方程式表示）。

（2）“酸浸”时，可以用H2O2溶液代替IO%HNC）3溶液，用H2O2溶液代替IO%HNC）3溶

液的优点是；实际生产中，II2。？用量远大于理论用量，原因可能是

（3）“沉淀”时温度为：25℃,若滤液②中c（Li+）=4.0mol-LT,加入等体积的Na2cO3溶

液后，溶液中Li+的物质的量减少90.0%,忽略混合时溶液体积和温度变化，则此时溶液

中的c（CO；）=mol-IT1；设计实验判断“过滤、热水洗涤”时Li2c。3是否洗

涤干净：（需描写操作、现象和对应结论）。

（4）工业上可以用FePO4>Li2cO3和H2C2O4作原料，隔绝空气高温焙烧制备LiFePO,，

若该反应中Li2CO3和H2C2O4理论投入的物质的量之比为1:1,则反应的化学方程式为

(5)三元锂电池主要用于手机、无人机等行业，其正极材料为银钻锦酸锂，电池安全性高,

其工作原理如图所示，两极之间的隔膜只允许Li+通过，电池总反应为

Li^Ni^OyMn^+Li^LiNi4CoyMnzO2+6C(石墨)。

①充电时，石墨电极与外接电源的(填“正”或"负”)极相连;

②放电时，该电池正极反应式为

1答案X(1)①.搅拌②.2A1+6H2O+2OH-=2[A1(OH)41+3H2T(或

2Al+2OH-+2H2O=2A1Q-+3H2T)

(2)①.更加环保，无污染性气体产生②.溶液中Fe3+会催化H?。？分解

(3)①.0.04②.取最后一次洗涤液，滴加氯化钢溶液，若无明显现象，则说明沉淀洗

涤干净，反之则没有

IWJ温.

(4)2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2T+H2O

+

(5)①.负②.Li,_aNixCoyMnzO2+aLi+ae-=LiNixCoyMnzO2

(祥解》正极片放电拆解后，加入足量NaOH溶液，A1会溶解生成NaAKh,过滤后滤渣

进行酸浸，并力口HNO3氧化，得到含Fe3+、Li+、PO：等离子的溶液，调节pH,生成FePCh

沉淀过滤，再加入Na2cCh溶液，将Li+生成Li2cCh沉淀；

【小问1详析】

为加快反应速率，可以采用搅拌、适当升高温度、研磨成粉等方法；加入足量NaOH溶液，

A1会与溶液发生反应生成NaAlO2和H2,方程式为

-

2A1+6H2。+2OH-=2[A1(OH)4]+3H2T(或

2A1+2OH-+2H2O=2A1O"+3H2T)；

【小问2详析】

1<2。2作氧化剂，产物是H20,更加环保，无污染性气体产生；由于溶液中的Fe3+会催化

1<2。2分解，实际生产中，：w2。2用量远大于理论用量；

【小问3详析】

若滤液②中c（Li+）=4.0mol-「，沉淀后溶液中Li+的物质的量减少90.0%,即

c（Li+）=0.2mollT1,根据Ksp（Li2CO3）=c2（Li+）•c（CO；）=L6义l（^3,计算得

1

c（CO^）=0.04mol.lT；Li2c。3沉淀中带有SO：,检验沉淀是否洗涤干净的方法为：

取最后一次洗涤液，滴加氯化钢溶液，若无明显现象，则说明沉淀洗涤干净，反之则没有；

【小问4详析】

根据氧化还原配平原贝U,Fe元素化合价降低,草酸中C元素化合价升高，Li2cO3和H2c2O4

理论投入的物质的量之比为1:1,可得该方程式为：

局温.

2FePO4+Li2cO3+H2C2O4—2LiFePO4+3CO2T+H2O；

【小问5详析】

根据总反应Li1_aNixCoyMn5O2+LiaC5,慧-LiNi4CoyMnzO2+6C,放电过程碳元素

化合价升高，则说明生成石墨的一极为负极，充电时电池的负极连接电源的负极；正极为

LijNixCOyMiizO?得电子生成LiNixCOyMn,。？的过程，根据电荷守恒、原子守恒得正

极电极方程式：LijNixCOyMtiz。2+aLi++ae「=LiNixCoyMnzO2。

17.次磷酸（H3P。2）为无色油状液体或易潮解的晶体，易溶于热水、乙醇、乙酸，可用于

作杀菌剂、神经系统的强壮剂、金属表面的处理剂，以及生产催化剂和次磷酸盐等。Imol次

磷酸最多消耗ImolNaOH。请回答下列问题：

（1）NaHzPO2属于（填“正”“酸式”或“碱式”）盐；其在水中的电离方程式为

（2）常温下0」mol-L7i的次磷酸溶液在加水稀释过程中，下列说法中正确的是

___________（填标号）o

A.H3P。2的电离程度增大B.溶液导电性增强

cH+

C.溶液中离子总数增多D.一—'的值增大

c（OH）

（3）某课外兴趣小组用O.lOOOmol.K1的NaOH标准溶液滴定20.00mL未知浓度的次磷

酸溶液，实验过程中记录数据如表，溶液pH、含磷微粒的分布系数6随滴加NaOH溶液

体积V（NaOH溶液）的变化关系如图所示。

实验滴定完成消耗NaOH溶液的体次磷酸溶液的体积/

NaOH溶液浓度/(moLIji)

编号积/mLmL

10.100022.1020.00

20.100024.9220.00

30.100021.9020.00

①滴定过程中表示溶液pH变化曲线的是（填“a”“b”或"c”）。

②下列操作中，可能使所测HsP。2溶液的浓度偏低的是（填标号）。

A.碱式滴定管未用氢氧化钠标准溶液润洗就直接注入标准溶液

B.滴定结束读取氢氧化钠溶液体积时俯视读数

C.滴定前盛放H3P。2溶液的锥形瓶用蒸储水洗净后没有干燥

D.滴定前，碱式滴定管尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡

③若选用无色酚酬作指示剂，则到达滴定终点时的标志是O

④当滴入NaOH溶液的体积为10mL时，溶液呈______（填“酸”“碱”或“中”）性；c（H2PO；）

（填“/“V”或“=”）c（H3Po2）；根据数据计算，该次磷酸溶液的浓度为

mol-I71o

+

［答案X（1）①.正②.NaH2PO2=Na+H2PO-（2）AC

（3）①.b②.BD③.滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为粉色且30s内不褪

色④.酸⑤.>0.11

【小问1详析】

Imol次磷酸最多消耗ImolNaOH,说明次磷酸为一元酸，则NaHzPCh为正盐。其在水中的

电离方程式为NaH2PO2=Na++H2Poz。

【小问2详析】

A.次磷酸为弱酸，加水稀释的过程中次磷酸电离程度增大，A正确；

B.次磷酸加水稀释，虽然稀释能使次磷酸的电离程度增大，但是溶液中离子浓度减小，导

电性减弱，B错误；

C.加水稀释次磷酸电离程度增大，溶液中离子总数增多，C正确；

+

D.H3PO2.H+H2PO；,加水稀释，氢离子浓度减小，水的离子积常数不变，则氢氧根

c（H+）

离子浓度增大，则1~4的值减小，D错误；

c（0H-）

故［［答案》选AC。

【小问3详析】

①用NaOH溶液滴定次磷酸溶液，开始时溶液呈酸性，随着NaOH的滴加溶液中氢离子被

消耗，pH逐渐增大，最后溶液呈碱性，且滴定过程中存在pH突变的过程，因此表示溶液

pH变化曲线的是b。

②

A.碱式滴定管未用氢氧化钠标准液润洗就直接注入标准溶液，NaOH溶液被稀释，消耗的

NaOH溶液体积偏大，H3P溶液的浓度偏高，A错误；

B.滴定结束读取NaOH溶液体积时俯视读数，计算所得NaOH溶液的消耗量偏小，次磷酸

浓度偏低，B正确；

C.盛放次磷酸溶液的锥形瓶没有干燥，对实验没有影响，c错误；

D.滴定前碱式滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡，计算所得NaOH溶液的消耗量偏小，

次磷酸浓度的计算值偏低，D正确；

故［［答案』选BD。

③用无色酚酰为指示剂，滴定终点时溶液变为弱碱性，则达到滴定终点的标志为滴入最后半

滴标准溶液时，溶液由无色变为粉色且30s内不褪色。

④根据表中数据可知,第二组数据与其他两组的偏差较大舍去，消耗NaOH溶液体积为22mL,

则c（H3Po2）=竺也=0.11mol/L。从图中可知，当滴入NaOH溶液的体积为10mL

0.02L

时，溶液pH<7,溶液呈酸性。此时溶液中溶质为H3P02和H2PO；且两者物质的量基本相

同，溶液呈酸性说明H3P02电离程度大于H2Poz水解程度，C（H2PO；）>C（H3Po2）。

18.人类也可主动地参与氮循环，人工固氮就是参与的手段之一、回答下列问题：

（1）常见的固氮反应在温度为298K时的有关热力学数据如下：

AS/(J-k-1-mor')AG/(kJmor1)

反应平衡常数K

31

I.N2(g)+O2(g)2NO(g)+180+24.774+173.125.0x10

1.0x10-2

3。

II.N(g)+3HQ(g)一•2NH3(g)+-O2(g)-633.6-64.6+625.85

6

III.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)-92.3-198.2-33.244.1xl0

结合表中数据分析，最适宜的人工固氮反应是（填"「"II”或“III”），理由是

（2）研究表明，合成氨反应在Fe催化剂表面上通过如图反应历程进行。速率控制步骤（速

率最慢步骤、决速步骤）的反应方程式为，理由是o

r

w

/m・

・

强

/

ffi

反应历粗

(3)在500℃、20.0MPa条件下，按11(、)：“旦)=1:3进料，平衡时氨气的体积分数

为20%,此时N2的转化率为%(保留至小数点后一位)；该温度下，反应

N2(g)+3H2(g)2NT<3(g)的平衡常数Kp=(MPa)%用最简式表示，

用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数)。

(4)我国科学家以H2。和N2为原料，以熔融NaOH—KOH为电解质，用悬浮的纳米

FeQs作催化剂，通过电催化合成氨气，装置如图所示。