广东省佛山市2023-2024学年高二年级上册期末考试化学试题（解析版）

广东省佛山市2023-2024学年高二上学期期末考试

本试卷共8页，20题，全卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、试室、座位

号和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂

黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相

应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改

液。不按以上要求作答的答案无效

可能用到的相对原子质量：H1C12O16Fe56S32

一、选择题：本题包括16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每

小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1.我国固体燃料运载火箭发射水平不断取得新突破。下列关于“该燃料”说法错误的是

A.与液体燃料相比易存储和运输

B.固体燃料提供的能量一定比液体燃料的多

C.燃烧时能量转化形式为：化学能一热能一机械能

D.燃烧前后能量大小关系为：反应物总能量〉生成物总能量

【答案】B

【解析】与液体燃料相比固体燃料更易存储和运输，故A正确；固体燃料提供的能量不一

定比液体燃料的多，如1g硫单质燃烧比1g酒精燃烧提供的能量少，故B错误；燃料具备

化学能，燃烧过程中主要转化为热能，然后热能转化机械能，燃烧时能量转化形式为:化学

能一热能一机械能，故C正确；燃烧是放热反应，则燃烧前后能量大小关系为反应物总能

量〉生成物总能量，故D正确；

答案选B。

2.我国手机产销量全球第一。下列关于手机零部件的说法错误的是

A.充电时化学能转化为电能

B.铁质开机按钮镀锌保护，可延长其使用寿命

C.金属材质外框导热性好，有助于手机散热

D.常用的锂离子电池比能量高

【答案】A

【解析】充电时电能转化为化学能，A错误；铁质开机按钮镀锌保护，锌比铁活泼，可保护

铁不被腐蚀，可延长其使用寿命，B正确；金属材质外框导热性良好，故有助于手机散热，

C正确；锂离子电池是一种比能量高的二次电池，D正确；

答案选A。

3.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.pH=3的HF溶液中含有H+数目为l。「3NA

1

B.ILlmol.UCH3coONa溶液中含有CH3COO数目为

C.标况下，氢氧燃料电池中，消耗22.4LH2转移电子数目为2NA

D.往密闭容器中投入0.1mol应和0」molL充分反应，生成HI数目为0.2NA

【答案】C

【解析】溶液体积未知，无法计算溶液中氢离子数目，故A项错误；醋酸钠溶液中醋酸根离

子水解，所以溶液中醋酸根离子数目小于NA,故B项错误；标准状况下，氢氧燃料电池中，

+

负极电极反应式为：H2-2e=2H,22.4氢气的物质的量为Imol,因此消耗22.4LH2转移电子

数目为2NA,故C项正确;氢气和碘单质的反应为可逆反应，所以往密闭容器中投入O.lmolH?

和。Imolk充分反应,生成HI数目小于0.2NA,故D项错误；

故本题选C»

4.我国科学家设计出多孔石墨快负载Co。,量子点（颗粒直径在2-20nm）光催化剂，使得

合成氨取得了理想的产率。已知N2（g）+3H2（g）/2NH3（g）AH<0,下列说法错误

的是

A.使用催化剂可显著提高生产效率

B.升温能提高氨气的平衡产率

C.使用催化剂，活化分子百分含量增多

D.该催化剂表面积大，催化效果好

【答案】B

【解析】使用催化剂可以加快反应速率，从而可以提高生产效率，故A项正确；升高温度，

合成氨反应逆向移动，不能提高氨气的平衡产率，故B项错误；使用催化剂，可以降低反应

的活化能，活化分子百分含量增多，故C项正确；多孔石墨焕负载CoOx量子点（颗粒直径

在2-20nmnm）光催化剂表面积大，则反应时接触面积大，反应速率快，催化效果好，故D

项正确；

故本题选B。

5.常温下，下列关于pH=10的氨水说法正确的是

A.c（OH）=c（NH：）

B,稀释10倍，pH变为9

C.和pH=4的盐酸等体积混合后，溶液呈酸性

D.加入NH4cl固体，溶液pH减小

【答案】D

【解析】氨水中除了一水合氨电离，还存在水的电离，故c（OH）>c（NH；）,故A项错误；

一水合氨是弱电解质，溶液中存在一水合氨的电离平衡，稀释10倍，稀释促进一水合氨电

离，氢氧根浓度大于lO^mol/L,9<pH<10,故B项错误；常温下，pH=10的氨水中氢氧

根离子浓度和pH=4的盐酸溶液中氢离子浓度相等均等于1（?41noiLI氨水不完全电离，则

氨水的浓度大于盐酸的浓度，等体积混合后碱过量，溶液呈碱性，故C项错误；加入NH4cl

固体，镀根离子浓度增大，抑制一水合氨的电离，使溶液pH减小，故D项正确；

故本题选D。

6.劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

选项劳动项目化学知识

A家务劳动：热纯碱液浸泡油烟机滤网升温促进碳酸钠水解

B社区服务：使用氯化镀溶液清洗铁锈氯化钱可分解产生HC1

C帮厨活动：餐后将洗净的铁锅擦干铁锅在潮湿环境下容易发生电化学腐蚀

D学农活动：野炊时将煤炭碾碎使用增大煤炭与空气接触面积，加快燃烧

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】温度升高会促进纯碱的水解，纯碱水解显碱性，油脂在碱性条件下发生水解，所以

用热纯碱溶液浸泡油烟机滤网，与所述的化学知识有关联，故A项正确；氯化核水解，溶液

呈酸性，可以用来清洗铁锈，并不是氯化镂可分解产生HC1,与所述的化学知识没有关联,

故B项错误；铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀，形成铁锈，所以餐后将洗净的铁锅擦干

可以减缓铁的锈蚀，与所述的化学知识有关联，故C项正确；将煤炭碾碎可以增大煤炭与空

气接触面积，加快燃烧，与所述的化学知识有关联，故D项正确；

故本题选B。

7.杭州亚运会主火炬创新使用绿色“零碳甲醇”燃料。关于甲醇、空气和KOH溶液组成的燃

料电池，下列说法错误的是

A.OJT向负极移动

B.可选用石墨、Pt作电极

C.负极发生的电极反应为：CH3OH-6e+6OH=CO2T+5H2O

D.相比直接燃烧甲醇发电，甲醇燃料电池能量利用率高

【答案】C

【解析】原电池中，阴离子移向负极，即0H-向负极移动，故A项正确；甲醇、空气和KOH

溶液组成的燃料电池可选用石墨、Pt作电极，故B项正确；负极上甲醇失电子和氢氧根离

子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OH-6e+80H=COj+6H2O,故C项

错误；甲醇燃烧先将化学能转化为热能，热能再转化为机械能，最后机械能转化为电能，转

化过程中都有能量损失,燃料电池直接将化学能转化为电能，避免了能量转化过程中的损失,

故D项正确；

故答案选C。

8.绝热恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g),2NO2(g)AH<0。下列不能

说明该反应达到平衡状态的是

A.气体密度不变B.气体颜色不变

C.体系温度不变D.气体平均摩尔质量不变

【答案】A

【解析】由于反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律可知，反应前后，混合气体的质

量不变，由于反应在恒容密闭容器中进行，因此混合气体的体积不变，根据密度公式：p=—

V

可知，反应过程中，混合气体的密度一直不变，因此混合气体的密度保持不变，不能说明反

应达到平衡状态，故A项错误；该反应中NO2为红棕色气体，反应正向进行，c(NCh)增大，

混合气体的颜色变深，当混合气体的颜色不变时，说明反应达到平衡状态，故B项正确；该

反应为放热反应，随着反应的发生，温度升高，当温度不变时，说明反应达到平衡状态，故

C项正确；由于反应前后，气体分子数发生变化，即n发生变化，根据公式：M=N可知，

n

反应过程中，混合气体的平均摩尔质量发生变化，当其不变时，说明反应达到平衡状态，故

D项正确；

故本题选A。

9.天宫课堂中教师用蘸有醋酸钠晶体的毛毡点在过饱和醋酸钠“水球”上，“水球”变成温热

的“冰球”，“冰球”的成分为CH3coONaSH2。和水。下列说法错误的是

A.“水球”显碱性

B.过饱和醋酸钠溶液易结晶

C.“水球”变成“冰球”的过程放热、嫡增

+

D.“冰球”中存在：CH3COONa-3H2O(s)-CH3COO-(aq)+Na(aq)+3H2O(1)

【答案】c

【解析】醋酸钠为强碱弱酸盐，醋酸根离子水解，溶液显碱性，贝IJ“水球”显碱性，故A项

正确；蘸有醋酸钠晶体的毛毡点在过饱和醋酸钠“水球”上，“水球”变成温热的“冰球”，说

明过饱和醋酸钠溶液易结晶，故B项正确；“水球”变成温热的“冰球”，说明醋酸钠晶体溶

解吸热，故C项错误；“冰球”中存在沉淀溶解平衡：

+

CH3COONa-3H2O(s).-CH3COO-(aq)+Na(aq)+3H2O(l),故D项正确；

故本题选C。

10.掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列装置正确且能达到实验目的的是

KSCN溶液

I

等体枳等物质

的气浓应的KI

5/和FESO’h混合液

A.验证铁钉的吸氧腐蚀B.验证Fe3+与「发生可逆反应

C.测定H2c2O4溶液浓度D.测定中和反应的反应热

A.AB.BD.D

【答案】A

【解析】食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，氧气传感器测定氧气减少可证明，故A项正确；

等体积、等浓度时，铁离子过量，反应后滴加KSCN溶液检验铁离子，不能证明反应的可逆

性，故B项错误；高锦酸钾可氧化橡胶，不能选图中碱式滴定管，故C项错误；图中缺少

环形搅拌器，不能准确测定中和热，故D项错误；

故本题选A。

11.丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法，Ga2（）3催化该过程反应历程及能量变化如图（X

为丙烷，Y为丙烯），下列说法正确的是

过渡态4

过渡态3202

7183!\

O,->!\_

E

./,、140，/167

P

0

过渡态1过渡态2/Y(g)+H2(g)

、*

温

友

要

反应历程

A.Ga2（）3反应前后质量不变，未参与反应

B.反应X（g）f丫⑵+旦仅）AH=-167kJmor'

C.以上反应历程中主要包含了四步变化，其中第三步反应速率最慢

D.1mol丙烷的总键能小于1mol丙烯与1mol氢气的总键能之和

【答案】C

【解析】Ga2C>3作催化剂，由图可知，GazCh参与第一步变化，故A项错误；反应X（g）―Y（g）+

11g）411=生成物总能量-反应物总能量=+167kJ/mol,故B项错误；由图可知，以上反应历程

中有4个过渡态，说明以上反应历程中主要包含了四步变化，其中第三步反应的活化能最

大，该步反应速率最慢，故C项正确；该反应为吸热反应，AH=反应物总键能-生成物总键

能>0,所以Imol丙烷的总键能大于Imol丙烯与Imol氢气的总键能之和，故D项错误；

故本题选C。

12.利用“50,（橙色）+H202CrO广（黄色）+2中”研究温度、浓度对化学平衡的

影响，进行如图实验。下列关于试管中溶液说法正确的是

b

二

-

-

7二

.

.

.

_1

2mL0.1molLK2Cr2O7橙黄色溶液

A.微热试管a中溶液，黄色加深，故AH<0

B.试管b加水后，所有离子浓度均减小

C.试管c比试管b黄色更深，平衡正向移动，平衡常数K增大

D.试管d比试管b橙色更深，原因是C（H+）增大

【答案】D

【解析】由a可推知，升温，平衡正向移动，则该反应的AH〉。，故A项错误；试管b加水

后，反应中所有离子浓度均减小，溶液中离子积不变，则氢氧根的浓度增大，故B项错误；

试管c比试管b黄色更深，平衡正向移动，但平衡常数只受温度的影响，平衡常数区不变,

故C项错误；d中加硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色变深，故D项正确；

故本题选D。

13.应用电解法对煤进行脱硫处理的基本原理如图所示。Mr?+转化为Mi?+，Mi?+与煤中

3+3+2++

的含硫物质FeS2发生反应：FeS2+15Mn+8H2O=Fe+15Mn+2S0；-+16H,下歹U说

法错误的是

煤浆-MnSO’-H2s混合液

A.a为电源正极

+

B,阴极的电极反应式为：2H+2e-=H2T

C电解处理12OgFeS2,电路中转移15mol电子

D.电解过程，混合溶液pH升高

【答案】D

【解析】该电解池中，Mn元素化合价从+3价降低至+2价，发生还原反应，则左侧石墨电

极为阴极，阴极与外接电源的负极相连，Fe化合价从+2价升高至+3价，发生氧化反应，

右侧石墨电极为阳极，与外接电源的正极相连，总电极反应式为:

3+3+2++

FeS2+15Mn+8H2O=Fe+15Mn+2S0^+16H0

由分析可知，a为电源的正极，故A项正确；由分析可知，电解刚刚开始时，观察到阴极

石墨棒上有无色气体产生：2H++2e=H2f,故B项正确；反应

FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2SOj+16H+中，共转移15个电子，120gFeS2

的物质的量为Imol,则电路中转移15moi电子，故C项正确；由分析可知，混合液中发生

3+3+2++

反应：FeS2+15Mn+8H2O=Fe+15Mn+2SO^+16H,故电解过程中，混合溶液

中H+的物质的量浓度将增大，混合溶液pH降低，故D项错误；

故本题选D。

14.常温下探究Mg(0H)2沉淀溶解平衡的形成及移动情况，实验过程中溶液pH变化情况

如图所示。下列说法错误的是

A.a点表示蒸储水中加入过量MgCOH)?固体

B.加入少量蒸储水，可实现b-c段变化

C.饱和Mg(0H)2溶液，c(OH]=1035moi.H

D.常用Mg(0H)2处理废水中的Ci?+,可推测Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]

【答案】B

【解析】a点前溶液的pH=7,为纯水，a点后，溶液的pH逐渐增大，保持pH=10.5,表示

a点中蒸储水加入过量Mg(OH)2固体，故A项正确；加入少量水，平衡右移，但溶液为

Mg(0H)2饱和溶液，pH不变，故B项错误；饱和Mg(0H)2溶液中，此时pH=10.5,贝Uc(H+)=

/c口八Kw10*

10-10.5,c(OH)=而讨=方正=10，故C项正确；用Mg(OH)2处理废水中的CM+,

（）可转化为根据难溶电解质可转化为更难溶电解质，可知，

MgOH2CU（OH）2,

KSp[Mg（OH）2]>Ksp[Cu（OH）2],故D项正确；

故答案选B。

15.某温度下发生反应2M（g）uN（g）,M和N的消耗速率与本身浓度的关系如图，已

知：v消耗（M）=kd（M）,v消耗（N）=k2c（N）,ki和k2是速率常数。下列说法正确的是

A.曲线y代表的是v消耗（N）

B.若向1L恒容密闭容器中通入1moiM,某时刻可能存在c（N）=0.5mol-「

C.密闭容器中进行该反应，P点时反应正向进行

k

D.此温度下，该反应的平衡常数K=台

k2

【答案】C

【解析】由方程式可知，。消耗（M）受浓度影响大，故y曲线表示1）消耗（M）,故A项错误；

向1L恒容密闭容器中通入ImolM,若完全反应生成0.5molN,该反应为可逆反应，反应物

不能完全转化为生成物，故c（N）小于O.Smol.L1,故B项错误；依方程式可判断，当

2D消耗（N）=u消耗（M）时反应达到平衡状态，而P点1）消耗（N）=u消耗（M）,反应正向进行,

故C项正确；依方程式可判断，当2D消耗（N）=u消耗（M）时反应达到平衡状态，即

c（N）k

2

k1C（M）=2koc（N）,该反应的化学平衡常数为：=故D项错误；

故答案选C»

16.常温下,用0.1000moLlji的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000moLI^的HC1

和HR混合溶液，溶液pH随NaOH溶液的体积变化的曲线如图。下列说法正确的是

A.HR是强酸

B.b点时：c(Cr)=(R-)+c(HR)

C.c点时：c(Na+)>c(Rj>c(CF)>c(Off)>c(H+)

D.水的电离程度为

【答案】B

【解析】由图可知，c点时恰好完全反应，溶液中溶质为NaCl、NaR,溶液呈碱性，则NaRa

为强碱弱酸盐，即HR为弱酸，故A项错误；b点时c(NaCl)=c(HR),物料守恒关系为

c(Na+)=c(C『)=c(R)+c(HR),故B项正确；c点时溶液中溶质为NaCl、NaR,c(NaCl)=c(NaR),

溶液呈碱性，则离子浓度大小关系为：c(Na+)>c(Cl»c(R-)>c(OH-)>c(H+),故C项错误；酸

抑制水的电离，且酸性越强，抑制作用越强，NaR促进水的电离，a、b、c点溶质分别为HC

和HR、NaCl和HR、NaCl和NaR,所以水的电离程度为c>b>a,故D项错误；

故本题选B。

二、非选择题：本题包括4小题，共56分。

17.硫代硫酸钠晶体(Na2s2。3-51120)是重要的还原剂，设计如下实验探究影响化学反

应速率的因素。

I.配制250mLNa2s2O3溶液：

(1)称取一定量硫代硫酸钠晶体，在烧杯中溶解后，转移到(填仪器名称)

中，洗涤2~3次后定容。

II.标定浓度：取含5.000*107111。11€103的溶液于锥形瓶中，加入足量1<1固体并摇晃，再

+

加入稀硫酸，放置于暗处一段时间，发生反应：IO；+5r+6H=3I2+3H2O„

(2)用Na2s2。3溶液滴定上述混合溶液，发生反应：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,

滴定到至淡黄色时，加入淀粉溶液，，可判断达到滴定终点。消耗

Na2s2。3溶液15.00mL，Na2s2。3溶液的浓度为=

III.探究Na2s2。3溶液和HzS。,溶液反应速率的影响因素，设计实验如下：

【限选试剂】上述Na2s2。3溶液、0.10mol•匚1HzSO4溶液、蒸储水

序号V(H2so4)/mLV(Na2s2O3)/mLV(H2O)/mL温度/℃

I6.04.0025

IIa4.01.025

III6.0b1.025

IV6.04.0050

（3）写出该反应的离子方程式_____________。

（4）表中a=,b=o

（5）与实验I对比，实验H加入蒸储水的目的是0

（6）对比实验和（填序号）可探究温度对反应速率的影响。

（7）已知：若有沉淀生成，溶液的光强度明显减弱。实验过程中用光源照射反应溶液，利

用智能手机的光传感器测量反应过程溶液的光强度随时间变化曲线如图所示，由此可得出

结论：O

1200

1000

醺600

0100200300400500

时间/s

【答案】（1）250mL容量瓶

（2）①.溶液变蓝，继续滴定至蓝色褪去且半分钟内不恢复原色②.0.2mol/L

+

（3）S2O^+2H=ST+SO2J+H2O

（4）①50②.3.0

（5）使溶液总体积保持一致

(6)①IIV

(7)反应物浓度越大，反应速率越快

【解析】本实验是为了探究影响化学反应速率的因素，需采用控制变量法，由此来解题。

【小问1详析】

实验是配制250mLNa2s2O3溶液，则称取一定量硫代硫酸钠晶体，在烧杯中溶解后，转移

到250mL容量瓶中。

【小问2详析】

用Na2s2。3溶液滴定上述混合溶液，滴定到至淡黄色时，存在少量L,加入淀粉溶液，溶

液变蓝，继续滴定至蓝色褪去且半分钟内不恢复原色，可判断达到滴定终点。根据

+

IO；+5I+6H=3I2+3H2O和2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可知

-3

n(Na2S2O3)=2n(I2)=6n(KIO3)=5.000x10^x6=3,000x10mol,则c(Na2S2O3)=

n(Na2S2O3)3.000x107

15.00x10-3mol/L=0.2mol/L

V(Na2S2O3)

【小问3详析】

Na2s2。3溶液和H2S04溶液反应生成S、SO2、H2O和Na2s04,该反应的离子方程式为

+

S2O3+2H=ST+SO2J+H2Oo

【小问4详析】

实验I和实验n是为了探究H2s04浓度不同对反应速率的影响，必须保证Na2s2。3的浓度

相同，则溶液总体积保持一致，a=6.0+4.0-4.0-1.0=5.0,实验n和实验III是为了

探究Na2s2。3浓度不同对反应速率的影响，必须保证H2s04的浓度相同，则溶液总体积保

持一致，b=6.0+4.0-6.0-1.0=3.0o

【小问5详析】

实验I和实验II是为了探究H2SO4浓度不同对反应速率的影响，必须保证Na2s2。3的浓度

相同，则溶液总体积保持一致，则与实验I对比，实验H加入蒸储水的目的是使溶液总体

积保持一致。

【小问6详析】

探究温度对反应速率的影响，温度是唯一变量，则应对比实验I和IV。

【小问7详析】

实验I对比实验H,H2s04浓度不同且实验II的H2s04浓度更小，根据题意，若有沉淀生

成，溶液的光强度明显减弱，结合图像可知，实验I溶液的光强度减弱比实验n更快一

点，说明实验I反应速率更快，由此可得出结论：反应物浓度越大，反应速率越快。

18.钻（Co）为战略资源。有效回收废旧Lie。。？电池的金属钻（还含有Al、Fe、Ni等

元素）具有良好的社会效益和经济效益。一种回收工艺流程如下:

①NaCK）溶液

H2s（入灌液、②（£NaOH涔I-----------

N町SR溶液液调WpH句机率取利IHJSO,反.取

草酸枯

已知：①常温下，相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

Fe2+Fe3+Al3+Co2+Ni2+

开始沉淀6.32.73.46.66.9

沉淀完全8.33.24.79.28.9

②离子浓度低于1.0xW5mol-171时可看作沉淀完全。

回答以下问题:

（1）浸出更多活性成分可采取的措施有（任写一条）。

（2）酸浸后，电池中的Lie。。？中的Co元素以C<?+形式存在，则Na2s2。3的作用是

（3）酸浸滤液中存在的金属阳离子有Co2+、Ni2+>IT及。

（4）加入NaClO发生反应的离子方程式为。加稀

NaOH溶液调节pH的范围应为,若调节至pH=5,溶液中的c（Fe3+）为

__________mol-171o

（5）萃取初始水相pH对萃取率的影响如图所示，pH应控制为比较合理。

80k-----|

60k\//

I」./

/

2(T/

I，

QI1A—~A।

I2345pH

卜钻i2-fllt3-W

水相pHM萃取率的k：峋

8

(6)常温下，K/?(NH3-H2O)=1.8X10-,Wi(H2c2O4)=54x10々，

02(H2c2。4)=5.4x10-5,(NH4%C2O4溶液呈___________(填“酸”或“碱”)性，物质

量浓度均为O.lOmol.L1的(NH，2C2O4和K2c2。4溶液，©02。"较大的是

___________溶液。

【答案】(1)将固体粉碎(或适当增大酸的浓度、搅拌、适当升高温度等)

(2)做还原剂(3)AP+、Fe2+、Na+

(4)①.2Fe2++ClO+4OH-+H2O=2Fe(OH)31+Cl-②.4.7WpH<6.6③.Ixl(yia4

(5)3(6)①.酸②.K2c2。4

【解析】旧LiCoCh电池(还含有Al、Fe、Ni等元素)与H2s。4和Na2s2O3反应后得到的酸

浸滤液中含有的阳离子有Co2+、Ni2\Li\AF+、Fe2\Na+,向酸浸滤液中加入NaClO和

NaOH溶液，将Fe2+氧化为Fe3+,并将AF+、Fe3+转化为沉淀除去，向含有C02+、Ni2\Li+

的溶液中加入有机萃取剂，将Co2+萃取到有机层分离出Ni2+、Li+,向含有C02+的有机层中

加入H2SO4再将Co?+萃取出来，向含有C02+的溶液中再加入草酸镀溶液得到草酸钻，据此

分析解答。

【小问1详析】

从废旧LiCoCh电池中浸出更多活性成分可采取的措施有将固体粉碎(或适当增大酸的浓

度、搅拌、适当升高温度等)，故答案为：将固体粉碎(或适当增大酸的浓度、搅拌、适当

升高温度等)；

【小问2详析】

酸浸后，电池中的LiCoCh中的Co元素由+3价变为+2,被Na2s2O3还原，Na2s2O3的作用

是做还原剂，故答案为：做还原剂；

【小问3详析】

由分析可知酸浸滤液中存在的金属阳离子有Co2+、Ni2\Li+、AF+、Fe2\Na+,故答案

为：AF+、Fe2+>Na+；

【小问4详析】

向酸浸滤液中加入NaClO和NaOH溶液，将Fe?+氧化为Fe3+,并将AF+、Fe3+转化为沉淀

除去，反应的离子方程式为2Fe2++C10-+40H-+H20=2Fe(0H)3j+Cl-；此步骤需将AF+、Fe3+

转化为沉淀除去而不能沉淀Co2+,结合相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH表可知pH

3+3

的范围应为：4.7<pH<6.6；由表中数据计算可得Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe)c(OH)=lxlO-

5mol/Lx(lxl032-14mol/L)3=lxl0_374mol4/L4,若调节至pH=5,溶液中的c(Fe3+)=

Ksp[Fe(OH)3]k10田4…5

一C3(OH)—=09)3moUL=ixlO"4mol/L,故答案为：2Fe2++C10+40H-

104

+H2O=2Fe(OH)31+Cl-；4.7<pH<6.6；IxlO-；

【小问5详析】

由图可知pH应控制为3比较合理，故答案为：3；

【小问6详析】

(NH4)2C2O4溶液中存在NH：和C2。：的水解，NH：的水解平衡常数为

K1K1

K(NH"HO)=H^=5.6X107,C2。：水解平衡常数为K旧々O)=亦宁

Kb(lMl3rl2O)l.oX1UKa2^tl2C2VJ4)D.4X1U

=1.85x10-1°,NH：的水解程度大于CzO：的水解水解程度，溶液呈酸性；在(NH4)2C2O4中

NH：和C2。：的双水解，相互促进，K2c2。4溶液中K+对C2。：的水解无影响，物质的量

浓度均为0.10mol・LT的(NH4)2C2C>4和K2c2。4溶液中，c(C2。：)较大的是K2c2。4溶液,

故答案为：酸；K2c2。4。

19.煤炭地下气化可将煤高效转化为富含氢气的煤气，H2主要通过水蒸气的还原析氢得到。

反应如下(温度为")：

反应iC(s)+H2o(g)H2(g)+CO(g)△”]=+131.5kJ.mo「反

1

反应iiCO(g)+H2O(g)-H2(g)+CO2(g)AH2=-41.0kJmorK2

回答下列问题:

（1）写出反应i平衡常数的表达式：&=

（2）反应C（s）+2H2O（g）n2H2（g）+CC）2（g）的AH=kJ-mol-1，平衡常

数K=（用含K1、（的代数式表示）。

（3）氧交换机理常用于描述反应i的历程，包含如图所示两个过程，过程1为活性炭位

C吸附H2（D（g）形成碳氧复合物C（o）,补充该过程的化学方程式：H2o+C=

+C（O）o

过程1过程2

Gro。=光cfbo一OO

<_O_O_O___O___O_O___O_O_OyOOO

QC・OOH

（4）温度为To时，在恒容密闭容器中模拟水蒸气的还原析氢过程，下列说法正确的是

A.适当减小压强能提高水蒸气的平衡转化率

B.增加煤炭可以提高H2的平衡产率

C.向容器内充入He可提高反应速率

D.选择合适催化剂可以提高H2在单位时间内的产量

（5）还原析氢过程中，煤层地下水含量过高会降低反应区温度，影响平衡时煤气（主要包

含H2、CO与CO2）组成。煤气组成与煤层地下水含量的关系如图，曲线a是H2,曲线

b是o煤层地下水含量＞0.3%时，H2占有量随煤层地下水含量增大逐渐

（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是

%

、

啾

母

叩

汨

中

而

煤层地下水含量/%

(6)温度为7；时，1L恒容密闭容器中加入0.5mol活性炭与0.1molH2(D(g),达到平衡

n(CO)

后,煤气组分中=1制得的H2的物质的为mol(用含&、K2的代

«(CO2)

数式表示)。

【答案】(1)

C(H2O)-

(2)①.+90.5②.

(3)H2(4)A

(5)①.CO2②.减小③.随煤层地下水含量增大，温度逐渐降低，此时降低温度对反应

ii化学平衡移动影响大于反应i

3M

(6)—1

孤2

【解析】

【小问1详析】

化学反应平衡常数等于生成物浓度幕之积除以反应物浓度幕之积，则反应i平衡常数的表

C(H2>C(C0)

达式：&=

C(H2O)

【小问2详析】

根据盖斯定律可知，

-1-1

AH=AH,+AH2=[+131.5+(-41.0)]kJ-mol=+90.5kJ-mol,反应方程式相加,

反应平衡常数相乘，则K=K/K2

【小问3详析】

根据题意，结合元素守恒可知H2O+C=H2+C(O)。

【小问4详析】减小压强，平衡向气体减少的方向移动，适当减小压强能使反应i正向移

动，反应ii不移动，能提高水蒸气的平衡转化率，A正确；增加固体的量对化学平衡移动

没有影响，则增加煤炭不可以提高H2的平衡产率，B错误；He不参与反应，在恒容密闭

容器中充入He对反应速率无影响，C错误；加入催化剂对化学平衡移动无影响，则选择

合适催化剂不可以提高H2在单位时间内的产量，D错误;

故选Ao

【小问5详析】

煤层地下水含量过高会降低反应区温度，温度降低，反应i化学平衡逆向移动，反应ii化

学平衡正向移动，则CO含量会减小，CO2含量会增大，则曲线b是CO2；由图可知，煤

层地下水含量>0.3%时，H2占有量随煤层地下水含量增大逐渐减小，原因是随煤层地下

水含量增大，温度逐渐降低，此时降低温度对反应ii化学平衡移动影响大于反应i,则H?

占有量随煤层地下水含量增大逐渐减小。

【小问6详析】

假设先发生反应i,设反应iH2（D（g）转化了xmol,反应iiH2（D（g）转化了ymol,列出三

段式:

H式+wg

C(s)+H2O(g)CC

OO

初始(mol)0.1

XX

变化(mol)x

XX

平衡(mol)0.1-x

co(g)+H2O(g)H2(g)+82(g)

初始(mol)x0.1-xX0

变化(mol)yyyy

平衡(mol)x-y0.1-x-yx+yy

n（CO）〃(CO)x-y

达到平衡后，煤气组分中独八:=1,则n(co)-y'解得、=2y，

〃（CC）2）2

_C(CO)C(H)_(x-y)-(x+y)_3y2

A1—2—

0.1-x-y0.1-3y'

C(H2O)

2

_C(H2)C(CO2)(x+y)•y3y§=y,则制得的H2的物质的量

A?—

y(0.1-3y)'K

C(CO)C(H2O)(x-y)-(0.1-x-y)2

,3K.

为x+y=3y=—

20.某小组同学探究CaCL溶液能否与NaHCC>3溶液反应。回答下列问题:

1

（1）常温下，关