福建省宁德市2024-2025学年高二年级上册期末考试化学试题（解析版）

福建省宁德市2024-2025学年高二上学期期末考试

（考试时间：75分钟试卷总分：100分）

注意：

1.本学科试卷分试题卷和答题卡两部分。试题卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择

题）（共8页14题），全部答案必须按要求填在答题卡的相应答题栏内，否则不能得分。

2.相对原子质量：H1N14O16S32Fe56K39Cu64

第I卷选择题（共40分）

本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。

1.下列叙述错误的是

A.生铁（铁碳合金）制作的铁锅不易生锈

B.医用药品常在低温、干燥的环境下密封保存

C.氢氧燃料电池放电时将化学能转化为电能

D.人体血液中H2cO3-NaHCC>3等体系起到稳定血液pH的作用

【答案】A

【解析】生铁是一种铁碳合金，含有较多的碳（通常在2%-4.3%之间）。由于碳的存在，生

铁在潮湿的空气中会形成原电池反应，加速铁的氧化过程，生铁的耐腐蚀性比纯铁更差，更

容易生锈，故A错误；因为低温可以减缓化学反应速率，防止药品分解或变质；干燥环境可

以避免药品吸潮，防止潮解、结块或微生物滋生；密封保存可以防止氧化、挥发或受潮，故

医用药品常在低温、干燥的环境下密封保存，故B正确；氢氧燃料电池在放电过程中，氢气

和氧气通过电化学反应产生电流，同时生成水，放电时将化学能转化为电能等，故C正确；

人体血液中H2CO3-NaHCO3体系是血液中最主要的缓冲对之一，当血液中酸性或碱性物质

增加时，这个缓冲体系可以中和多余的酸或碱，从而维持血液pH的相对稳定起到稳定血液

pH的作用，故D正确；故选A。

2.下列溶液中，一定呈中性的是

A.1gNH4C1溶于100mL水所得到的溶液

B.c（H+）、c（OH-）均为2.0x10-7mol-L1的溶液

C.等物质的量的强酸与强碱反应所得到的溶液

D.常温下将pH=5的盐酸稀释100倍所得到的溶液

【答案】B

【解析】氯化镂是强酸弱碱盐，在溶液中水解使溶液呈酸性，故A错误；c(H+)、c(OH-)均为

2.0xl(y7moiLi的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性，故B正确；等物质

的量的强酸与强碱反应得到的溶液不一定呈中性，如等物质的量的盐酸与氢氧化钢溶液反应

时，氢氧化钢过量，溶液呈碱性，故C错误；常温下将pH=5的盐酸稀释100倍所得到的溶

液还是呈酸性，故D错误；故选B。

3.氢气和氧气的混合气体在催化剂存在的条件下，可以发生爆炸式反应生成液态水，主要

反应机理如下。下列说法错误的是

①压一2H«

②H・+02T・0H+0・

③O.+H?—・OH+H«

④PH+H21H2O+H・

A.0•为反应的中间体

B,H*+Ch->*OH+O•称为基兀反应

C.自由基(OH)的反应活性很强，寿命极短

D.使用催化剂能降低反应的活化能和焰变

【答案】D

【解析】在反应机理中，反应②生成Or在反应③中O•又参与反应，故O•为反应的中间体，

A项正确；基元反应是指反应中一步直接转化为产物的反应，反应②中，H-和02直接反应

生成PH和Or故H•+O2T•OH+O•是基元反应，B项正确；自由基(OH)由于其有未

成对的电子，故具有很高的反应活性，会迅速与其他物质反应，通常寿命非常短，C项正确；

催化剂的作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率，但它不会改变反应的焰变，D项错

误；故选D。

4.下列各组粒子在溶液中能大量共存的是

A.无色溶液：Na+、AF+、ChNH3H2O

B.pH=O的溶液：Fe2+、NH；、NO］、HCOOH

C.在透明溶液中：Na+、K+、MnO：、NO3

D.常温下水电离的c(H+)=lxl(yi2molL-i的溶液：K\NH；、SO：、CV

【答案】C

3+

【解析】AP+与NH3-H2O(弱碱)在溶液中会反应生成A1(OH)3沉淀(反应式：A1+3NH3-H2O

=A1(OH)3；+3NH；),因此不能大量共存，A错误；pH=O溶液为强酸性环境。Fe2+与NO；

3+

在H+存在下会发生氧化还原反应(反应式：3Fe2++41T+NO-=3Fe+NO$+2H2O),

甲酸有较强的还原性，酸性条件下与NO］反应生成NO、CO2和水，因此不能大量共存，B

错误；Na+、K+、MnO；、NO］均为可溶性离子，且无复分解或氧化还原反应条件。虽然

MnO；使溶液呈紫色，但“透明”允许颜色存在，故可大量共存，C正确；水电离的c(H+)=lxlO-

12moi/L表明溶液可能为酸或碱性。若为酸性，SO］会与H+反应生成SO2;若为碱性，NH：

会与0H-反应生成NH3H2O,因此无法大量共存，D错误；故选C。

5.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.1L1moLL-iNa2c03溶液中，含COj的数目为NA

B.锌表面镀铜时，阴极质量增重32g,则外电路转移的电子数为NA

C.常温下，pH=2的H2s04溶液中含有H+的数目为0.02NA

D.2so2(g)+Ch(g)=2SO3(g)AH-okJmol1,若充入SO2数目为2NA,则放出热量为a

kJ

【答案】B

【解析】碳酸根离子会水解，贝SL1molL-iNa2c03溶液中，含CO〉数目小于NA,A

错误；锌表面镀铜时，阴极电极反应为Cu2++2e=Cu,阴极增重32g,外电路转移电子物质

32g〜

的量为乙，1X2=lmol,转移电子数为M,B正确；溶液体积未知，无法确定溶液中微

64g/mol

粒的数目，C错误；该反应为可逆反应，充入的二氧化硫不能完全反应，则放出热量小于。

kJ,D错误；故选B。

6.在一定温度下，将气体H2和气体12各016mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应

H2(g)+12(g)—2Hl(g)AH<Q,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下：

t/min2479

n(l2)/mol0.120.110.100.10

下列说法正确的是

A.前4min内反应的平均速率。(HI)=1.25xlO-3mol-LT-min」

B.其他条件不变，增大H2浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快

C.充入少量He使体系压强增大，，正、。逆均不变

D.其他条件不变，增大压强，平衡常数增大

【答案】C

【解析】前4分钟内，b的物质的量从016mol减少到O.llmol,消耗量为0.05mol。根据反

应式，每消耗Imolb生成2moiHL因此HI的生成量为0.05x2=0.10mol。其浓度变化为

n

0.1Omol/10L=0.0lmol/L,平均速率为001=2.5x10、mol，匕'•minT,A错误；增大

4min

H2浓度会增加单位体积内活化分子总数，但活化分子百分数由温度决定，与浓度无关，B错

误；恒容条件下充入He,总压增大但各反应物浓度不变，正、逆反应速率均不受影响，C正

确；平衡常数K仅与温度有关，反应前后气体分子数相等(2molU2mo1),压强变化不影响

平衡常数，D错误；故选C。

7.下列有关实验能达到目的的是(部分夹持装置已略去)

铁钉=

、

红

有

浸

食

翟

水

悔

的r

水

花

棉

团

三

)

A.比较Na2cO3与NaHCCh的水解程度B.观察铁的析氢腐蚀

D.蒸发结晶获得晶体

C.测定H2O2分解速率

FeSO4-7H2O

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】向相同浓度的Na2cCh溶液和NaHCCh溶液中加入酚StNa2cCh溶液的颜色更红，

说明相同浓度的Na2c03溶液碱性更强，Na2cCh的水解程度更大，该实验能达到目的，A项

选；食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，该实验不能达到目的，B项不选；针筒可测定生成气

体的体积，由单位时间内气体的体积可计算反应速率，但H2O2分解产生的气体会从长颈漏

斗逸出，故该实验不能达到目的，C项不选；Fe?+易被氧化，不能通过蒸发结晶获得晶体

FeSO4-7H2O,该实验不能达到目的，D项不选；答案选A。

8.下列反应的离子方程式正确的是

A.向AgCl悬浊液中滴加Nai溶液：r(aq)+AgCl(s)QAgI(s)+Cl-(aq)

B.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH；+OH-=NH3-H2。

通电

C.用惰性电极电解饱和MgCb溶液：2C1-+2H20^=CbT+H2T+20H-

2++

D.铅蓄电池充电时的阳极反应：Pb+2H2O-2e=PbO2+4H

【答案】A

【解析】溶度积：AgKAgCl,故向AgCl悬浊液中滴加Nai溶液，AgCl沉淀转化为Agl沉

淀，故存在平衡：r(aq)+AgCl(s)UAgI(s)+C「(aq),A项正确；同浓度同体积NH4HSO4溶液

+

与NaOH溶液混合，H+和0H-反应生成H20,反应的离子方程式为H+OH=H2O,B项错

误；用惰性电极电解饱和MgCL溶液，生成H2、CL和Mg(OH)2沉淀，反应的离子方程式为

通电

2+

Mg+2C1-+2H2OCht+H2T+Mg(OH)2；,C项错误；蓄电池充电时，阳极上PbSCU发生

氧化反应，电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbC)2+4H++SO：,D项错误；答案选A。

9.利用热再生氨电池可实现CuS04电镀废液的浓缩再生。电池总反应为：

2+2+

CU+4NH3=[CU(NH3)4]=电池装置如图所示，甲、乙两室均预加同体积、同浓度的

CuS04电镀废液，向甲室通入足量氨气后电池开始工作。下列说法正确的是

NH3

CuSO4

溶液

隔膜

A.甲室Cu电极为正极

B.隔膜为阳离子膜

C.乙室电极反应：Cu2++2e=Cu

D.NH3扩散到乙室将不会对电池电动势产生影响

【答案】C

【解析】甲、乙两室均预加相同的CuSCU电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作，

加入氨水的电极为原电池负极，电极反应Cu-2e-=Cu2+,加入氨水发生

Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+反应，右端为原电池正极，电极反应CM++2e=Cu,中间为阴离子

交换膜，据此分析解题。

向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成

[CU(NH3)4]2+,因此甲室Cu电极为负极，A错误；浓差电池浓度差越大越有利反应进行，在

原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移

动,浓度差会缩小，不利电池反应进行，B错误；乙室为正极，CW+得到电子生成Cu,电极

反应为：Cu2++2e=Cu,C正确；NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[CU(NH3)4]2+,铜离子

浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，D错误；故选C。

10.25℃时，Mg(OH)2或CU(OH)2的饱和溶液中，-1gc(Mg2+)或-lgc(CM+)与溶液pH的变化

关系如图所示。已知：该温度下，Ksp[CU(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]o下列说法错误的是

107

A.L2表示Mg(OH)2饱和溶液中的变化关系，且蠢[Mg(OH)2]=10--

B.向a点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，可转化为b点对应的溶液

C.当Mg(OH”和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Mg2+)：c(Cu2+)=109

D.除去MgSCU溶液中含有的少量C/+,可加入适量MgO固体

【答案】B

【解析】这是关于25°C时Mg(OH)2或Cu(OH)2饱和溶液中，—lgc(Mg2+)或—lgc(Cu2+)

与溶液pH变化关系的图像。溶度积常数Ksp[Mg(OH)2]=c(M2+)xc2(OH-),

lgc(M2+)=1gKsp,相同pH下，K越小，—lgc(M2+)越大，因为

c2(OH)

Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],所以L]代表Cu(OH)2饱和溶液的变化关系，L2代

表Mg(OH%饱和溶液的变化关系，通过图像能直观比较不同pH时两种饱和溶液中金属离

子浓度大小，也可用于分析沉淀溶解平衡移动以及除杂等问题，比如判断加入某些物质后溶

液中离子浓度的变化趋势。

由上述分析可知，L?代表Mg(OH)2饱和溶液的变化关系，从图中a点可知，pH=9,

-lgc(Mg2+)=0.7,c(OH-)=l(T5moi/L,

2+2--07-5107

Ksp[Mg(OH%]=c(Mg)xc(OH)=IOx(10]=W,A项正确；a点为

Cu(OH)2饱和溶液，加入少量NaOH固体，c(OH-)增大，Ci^OH%沉淀溶解平衡逆向

移动，c(Cu2+)减小，—lgc(Cu2+)增大，而b点与a点—lgc(Cu2+)相同，所以不能转化

为b点对应的溶液，B项错误；当Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，

c(Mg2+)KsJMg(OH)"僧

'1=1~H~工。由A选项可得K[Mg(OH)]=10-&7正=10时，

2+spn2

c(Cu)Ksp[Cu(OH)2]5'3P

—lgc(Cu")=11.7，c(OH)=104moVL,

2+21172-197

Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu)xc(OH-)=Wx(10^)=10-,则

c；c：2+；=TiF^=l°9,C项正确；加入适量MgO固体，固体溶解成Mg(OH)2,溶液

pH升高，Cu?+会转化为Cu(OH)2沉淀而出去，从而除去MgSCU溶液中含有的少量

Cu2+，D项正确；综上所述，正确答案是B。

第II卷非选择题(共60分)

本题包括4大题，共60分

11.菠菜中草酸含量较高，草酸(H2c2。4)是一种二元弱酸。常温下，向一定浓度的

H2c2。4溶液中逐滴滴加NaOH溶液，H2c2。4、HC2O；、C2O；三种粒子的物质的量分数

(8)与溶液pH的关系如图所示。

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

012345678

PH

(1)H2c2O4的一级电离方程式为,向草酸溶液中加水，平衡向移动(填

“左”或“右”)o

(2)曲线III表示粒子的物质的量分数(B)与溶液pH的关系(填“H2c2。4”、

“HC2O1^“C2O：”)。

(3)H2c2O4二级电离的电离平衡常数为(填数值)。

(4)NaHC2O4溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，通过计算说明原因

(5)E、F、Q三点，水的电离程度由大到小的顺序是o

(6)F点对应的溶液中，各粒子的浓度关系错误的是(填标号)。

A.c(Na+)+c(H+)=3c(HC2O；)+c(OH)

+

B.c(OH)=c(H2c2O4)+C(HC2O；)+c(H)

+-

C.c(Na)>c(C2O4)>c(H+)>c(OH)

【答案】(1)①.H2c2O4UH++HC2O；②.右

(2)C20t

K[0，]04

(3)10-43(4)①.酸性@.Kh=—=———仄=1610-12.7<及2=1043,HC2。；的水

K°i1.010

解程度小于电离程度，溶液呈酸性

(5)Q>F>E(6)B

【解析】草酸(H2c2。4)是一种二元弱酸能分步电离，常温下，向一定浓度H2c2。4溶液

中逐滴滴加NaOH溶液，H2c2。4的浓度不断下降，HCzO；先增大后下降、CzO：随着HC2O

4的下降而增大，则H2c2O4、HC2O；、C2。：三种粒子的物质的量分数（6）与溶液pH的

关系对应的曲线依次为I、II、III。

【小问1详析】

H2c2。4的一级电离方程式为H2c2O4BH++HC2O；,向草酸溶液中加水，平衡向右移

动。加水会稀释溶液促进电离，即向右移动。

【小问2详析】

据分析，III代表C2。二粒子的物质的量分数（6）与溶液pH的关系。

【小问3详析】

+

H2c2。4二级电离方程式：HC2O；^H+C2O；-,电离平衡常数

c（H+）c（CQ:）。七2。：一）/、…

VV

Ka2=/''，根据F点，:一^=1时pH=4.3,即c（H+）=10<3,则

；）7

<HC2OC（HC2O；）'

他喧孚”

cgO；）

【小问4详析】

c（HC2O；）

结合草酸的一级电离方程式，根据电离常数的定义，根据图中E点:一_y=i时，

C（H2C2O4）

,、c（H+）c（HC,。：）

pH=1.3,即c（H+）=10-L3,K\）\_・=KrL3,则NaHC2O4溶液呈酸

7

'c（H2C2O4）

K]0，in-14

性，通过计算说明原因为：£=一==------H=1.0xl（yl2.7<Ka2=1043,HC2。：的水解

K°i1.01013

程度小于电离程度，溶液呈酸性。

【小问5详析】

酸抑制水的电离，草酸钠水解促进水电离，随着氢氧化钠的滴入到草酸完全转变为草酸钠

的过程中，水的电离程度不断增大，则水的电离程度由大到小的顺序是Q>F>E。

【小问6详析】

F点为草酸钠和草酸氢钠的混合溶液，且草酸根和草酸氢根等物质的量浓度；根据电荷守

恒c（Na+）+c（H+）=2C（C2Oj）+c（HC2O；）+c（OH）；

A.结合分析可知c(Na+)+c(H+)=3c(HC2O；)+c(OH)选项正确;

B.由图可知，不存在草酸分子，则c(OH)=c(H2c2。4)+。(1^20；)+以11+)说法错误，若

考虑实际情况，混合溶液中含碳微粒为草酸氢根、草酸根和草酸分子，则物料守恒2c(Na+)

=2C(C2O)+3C(HC2O；)+3C(H2C2O4),再结合电荷守恒，可得到质子守恒式：

3c(H2c2。4)+C(HC2O；)+2c(H+)=c(C2O))+2c(OH),选项错误；

C.由图知，F点溶液呈酸性，草酸钠和草酸氢钠是强电解质，结合分析可知，c(Na+)>

cCO)>c(H+)>c(OH),选项正确；

选B。

12.高铁酸钾(IGFeCU)具有极强的氧化性和优良的絮凝功能，是一种绿色环保多功能型

水处理剂。下图是生产高铁酸钾的一种工艺流程：

NaOH、NaClO

溶液NaOH(s)KCl(s)

FeSCUKFeO(s)

24—重结晶—•■产品

溶液沉淀FeOOH-►粗产品

NaCl固体

已知:

iK2FeO4可溶于水，在。〜5℃、碱性溶液中比较稳定；

ii.相同温度时溶解度：K2FeO4<Na2Fe04o

回答下列问题：

(1)“氧化、沉淀”时，发生反应的离子方程式为

(2)“氧化”使用装置如图(夹持装置省略)

①甲装置中生成Na2FeO4的化学方程式为。

②甲装置中的反应为放热反应，该反应温度须控制在。〜5℃,采用的控温方法为

,乙装置中NaOH溶液的作用是o

(3)“过滤”需用到的玻璃仪器有烧杯、和o

(4)“转化”过程的反应能够发生的原因是0

(5)KzFeCU纯度测定：称取KzFeCU产品2.20g于烧杯中，加入足量的强碱性K[Cr(OH)4]

(亚铭酸钾)溶液，反应后再加过量稀硫酸使溶液呈强酸性，配成100mL溶液，每次取

出20.00mL,加入苯二胺磺酸钠作指示剂，用1.0000moLL-i的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进

行滴定，数据记录如下表。

测定过程涉及反应：

Cr(OH)；+FeOj=Fe(OH)3；+CrO广+OH

+

2CrOj+2H=Cr2O；+H2O

-2++3+3+

Cr2O7+6Fe+14H=6Fe+2Cr+7H2O

实验编号待测液体积(mL)消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液体积(mL)

120.006.05

220.006.00

320.005.95

①滴定前，须将装有标准液的滴定管中的气泡排尽，正确的操作是

2++

【答案】(1)4Fe+O2+6H2O=4FeOOH；+8H

(2)®.2FeOOH+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O(或3Ch+2FeOOH+

lONaOH=2Na2FeO4+6NaCl+6H2O)②.冰水浴③.吸收多余的Cb,防止污染环境

(3)①.玻璃棒②.漏斗

(4)相同温度下，KzFeCU的溶解度小于Na2FeC>4

(5)①.B②.90%或0.9

【解析】FeSCU通入氧气，发生4Fe2++02+6H2O=4FeOOH1+8H+反应，进行“氧化、沉

淀”，过滤得至！jFeOOH,力口入NaOH、NaClO进行氧化，发生2FeOOH+3NaClO+4NaOH

=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O(或3cb+2FeOOH+lONaOH=2Na2FeO4+6NaCl+6H2O)反

应生成NazFeCU,加入NaOH固体，使NaCl固体析出，由于相同温度时溶解度：K2FeO4<

Na2FeO4,故加入KC1固体，使KzFeCU粗品析出，进行重结晶，制得KzFeCU产品，据此回

答。

【小问1详析】

“氧化、沉淀”时，是FeSCU通入氧气，Fe2+被氧化为FeOOH,根据得失电子守恒、电荷守

恒和原子守恒配平离子方程式为4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH；+8H+；

【小问2详析】

①在甲装置中，将Cb通入过量NaOH溶液中，与FeOOH反应生成NazFeCU,根据得失电

子守恒和原子守恒化学方程式为2FeOOH+3NaC10+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O

(或3CL+2FeOOH+lONaOH=2Na2FeO4+6NaCl+6H2O)；

②由于甲装置中的反应为放热反应，该反应温度须控制在0〜5℃,可采用冰水浴的控温方

法为进行控温；由于Cb为有毒气体，不能直接排放到空气中，为防止污染，乙装置中用

NaOH溶液吸收多余的Ch,防止污染环境；

【小问3详析】

“过滤”需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；

【小问4详析】

由已知得，由于相同温度时溶解度：K2FeO4<Na2FeO4,故加入KC1固体，能发生转化，

使KzFeCU粗品析出；

【小问5详析】

①滴定前，标准液显酸性，应装在酸式滴定管中，排尽酸式滴定管中气泡的操作是将滴定

管倾斜，迅速打开活塞，使溶液冲出赶走气泡，故选B；

②三次实验消耗标准液体积的平均值为+5.95m=6。0mL,根据测定过程

涉及的反应可得关系式KzFeOd~CrO广〜-3(NH4)2Fe(SO4)2,

n[(NH4)2Fe(SO4)2]=1.0000mol/Lx0.006L=0.006mol,贝1J20.00mL待测液中

n(K2FeO4)="006moi=0.002mol,100.00mL溶液中

n(K2FeO4)=5x0.002mol=0.01mol,m(K2FeO4)=0.01molx198g/mol=1.98g,该

KFe。,产品的纯度为聋xl00%=9。％。

13.用旧钻酸锂正极材料(主要成分为LiCoCh,含少量Fe2C>3、AI2O3等杂质)，采用以下

工艺可制得CO3O4和Li2co3。

①5%NaOH溶液①H2sNaOHNaOH饱和Na2cO3

1850。（：煨烧

Co3O4

已知：

i.钻酸锂(LiCoCh)难溶于水和5%的NaOH溶液；

ii.氧化性:Co3+>H2O2>Fe3+；

iii.室温时，Ksp(Li2co3)=8.1x10-4；

iv.常温下，几种金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:

Fe3+Fe2+Co3+Co2+

开始沉淀pH1.96.86.86.6

沉淀完全pH3.28.39.27.6

回答下列问题：

(1)“80℃加热2h”的目的是o

(2)“滤液”中的溶质主要有NaOH、(填化学式)。

(3)“酸浸、还原”后溶液中含有H+、Fe3\Co?+等阳离子，生成Co2+的离子方程式为

(4)“除铁”时调节溶液pH范围为,检验“除铁”已完成的操作是

(5)“沉淀2”在“850℃燃烧”时的化学方程式为o

+

(6)若“沉锂”前c(Li)=2.0molL-',向该溶液中加入饱和Na2CO3溶液后c(CO

I-)=0.1mol-L1,则Li+的沉淀率为。[忽略溶液体积变化；

,沉淀前©+)一°沉淀后

Li+的沉淀率=(Li+)xW0%]

。沉淀前(Li+)

【答案】(1)加快反应速率，使反应更充分

(2)Na[Al(OH)4]

+2++

(3)2LiCoO2+H2O2+6H=2Co+2Li+4H2O+02T

(4)0.3.2<pH<6.6②.取适量“除铁”后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，若溶液未

出现血红色，贝『‘除铁''完全

850℃

(5)6CO(OH)2+O22co3O4+6H2O

(6)95.5%或0.955

【解析】工业上由旧钻酸锂正极材料(主要成分为口。。。2，含少量尸02。3、A/2O3等杂质)

制备。。3。4和勿2cQ的工艺流程为：将废料在5%MzOH溶液中80℃加热2h后过滤，在

滤液中再加入H2s。4溶液和H2O2溶液进行酸浸和还原，将C03+还原为CCP+,加NaOH溶

液除铁后过滤得滤渣1和滤液，再次加入NaOH溶液沉钻过滤得沉淀2,经850℃煨烧得

到产品。。3。4,过滤得到的滤液中加入饱和N%CQ溶液沉锂过滤得产品NCQ，据此分

析解答。

【小问1详析】

适当加热和延长浸泡时间可以加快反应速率和提高产率，使反应更充分。

故答案为：加快反应速率，使反应更充分。

【小问2详析】

废料加入溶液后，根据流程可知只有杂质4,2。3能与NaOH溶液反应，方程式

为：AZ2O3+INaOH+3H2O=2Na[_Al(OH)^\,所以“滤液，中的溶质除了有NaOH外

还有

故答案为：M，[A/(OH)J

【小问3详析】

3+3+

根据氧化性：Co>H2O2>Fe,“酸浸、还原”是加入H2sO,溶液和H2O2进行酸浸溶

解，同时将G03+还原为°。2+,则反应的离子方程式为：

++

ILiCoO,+H2O2+6H=2c〃++2Li+4H2O+O2To

+2++

故答案为：2LiCoC)2+H2O2+6H=2Co+2Li+4H2O+O2T„

【小问4详析】

根据已知iv中表格数据可知，“除铁”时既要保证完全沉淀除去，则?”23.2,又不

能沉淀。。2+,则。〃<6.6,因此得至「除铁”时调节溶液pH范围为：3.2<pH<6.6.

检验“除铁”已完成需要证明溶液已无皮3+,具体操作为：取适量“除铁”后的溶液于试管

中，滴加少量KSCN溶液，若溶液未出现血红色，贝I“除铁”完全。

故答案为：3.2<pH<6,6；取适量“除铁”后的溶液于试管中，滴加少量KSCN溶液，若

溶液未出现血红色，则“除铁”完全。

【小问5详析】

“沉淀2”的成分为，在“850℃煨烧”时与空气中的氧气反应转化为产品Co3O4,

850℃

反应的方程式为：6CO（OH）2+O2^=2CO3O4+6H.O。

故答案为：6CO(OH)2+O22CO3O4+6H2Oo

【小问6详析】

若“沉锂”前c（Li+）=2.0molL1,向该溶液中加入饱和Na2c。3溶液后c（CO1）=0.1molL1,

根据L%。。的溶度积可得

%（巫CQ）=c2（口+nc2（Li+）=?设；）==81xlO\

解得c（zr）=9x10-2掰江广，则u+的沉淀率为：

2.0/MOZ-L-1-9x10_2wo/'L-1

-------------------------：------------x100%=95.5%o

2.0加。心

故答案为：95.5%或0.955。

14.二氧化碳是工业废气中的常见物质，有关二氧化碳的综合开发利用成为研究热点。

方法I：捕碳技术

（1）捕碳技术（主要指捕获CCh）在降低温室气体排放中具有重要的作用。下列物质中可

作为捕碳剂的是O

A.K2cChB.CaOC.Na2so4D.NH4C1

方法n：co2加氢制甲醇

利用CO2加氢合成甲醇的主要反应如下：

1

主反应CO2(g)+3H2(g)BCH30H(g)+H2O(g)AHi=-48.97kJmol

1

副反应CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2=+41.17kJ-mol-

(2)根据上述反应，CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)NH=。

(3)恒温恒容时，下列能说明CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H20(g)到达平衡状态的是

(填标号)。

A.混合气体的密度不再改变

B.v(C02)=3V(H2)

C.每断裂2moic=O键，同时断裂3moiH-O键

D.CH30H(g)的质量不再改变

(4)向刚性容器中充入物质的量之比为1：3的CO2和H2,发生上述主、副反应。

①有利于提高甲醇平衡产率的条件是(填标号)。

A.高温高压B.低温高压C.高温低压D.低温低压

②一定条件下，反应相同时间，CO2转化率和甲醇选择性随温度的变化如下图所示：

n(CHOH)

已知:甲醇选择性=3

«(CO)+Z?(CH3OH)

70

60

50

40

30

20

10

0200220240260280300320

200~300℃时，CH30H选择性随温度的升高而下降，可能的原因是(写一种)。

③一定条件下，达到平衡时CCh的总转化率为20%,主反应的选择性为75%,若总压为

po,则副反应的Kp=0(已知：分压=总压x该组分的物质的量分数)

方法m：CO2电解制甲醇

(5)利用电解原理，可将CCh转化为CEOH,其装置如图所示:

4

,

轻H+

怔OH+CO

寸2

+

0J

>i

st

oCHOH

x3

双极膜

AB

①双极膜B侧为(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。

②TiCh电极上电极反应方程式为o

【答案】(1)AB(2)-90.14kJ-mol1(3)CD

(4)①.B②AHi<0,AH2>0,升温主反应逆向移动，副反应正向移动(或'升温对副反应速

率的影响更大”或“温度升高，催化剂活性降低”)③.5x10-3(或“募”)

(5)①.阳离子②.CO2+6H++6e-=CH3OH+H2。

【解析】根据盖斯定律计算反应热，平衡移动原理用于分析反应条件对平衡的影响，感的计

算常利用三