福州第三中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学
可能用到的原子量：
一、选择题（每题只有一个正确答案，共45分）
1. 化学与生活息息相关。下列叙述错误的是
A. 热的碳酸钠溶液可用于去除餐具的油污
B. 明矾作净水剂，可用于自来水的杀菌消毒
C. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极保护法
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性，能使油脂水解，水解是吸热反应，加热促进水解，溶液的碱性增强，可用于去除餐具的油污，故A正确；
B．明矾水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮物形成沉淀而净水，但没有强氧化性，不能用于杀菌消毒，故B错误；
C．风力发电、光伏发电不会产生二氧化碳，有利于“碳达峰、碳中和”，故C正确；
D．镁比铁活泼作负极，铁作正极被保护，电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故D正确。
答案选B。
2. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. 增大压强，有利于和反应生成
B. 锌粒粉碎后与稀硫酸反应产生氢气速度更快
C. 、、平衡混合气加压后颜色变深
D. 温度设置为400~500℃比室温更有利于氨的合成
【答案】A
【解析】
【详解】A．反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，有利于和反应生成，能用勒夏特列原理来解释，A符合题意；
B．粉碎后，加大接触面积，加快发应速率，不能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；
C．该反应反应前后气体体积不变，所以压强不影响化学平衡的移动，增大平衡体系的压强气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；
D．合成氨反应为放热反应，升高温度不利用平衡向正方向移动，温度设置为400~500℃是为了加快反应速率且此时催化剂活性最大，不能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 电解饱和食盐水，当电路中转移电子时，制得金属钠
B. 的溶液中所含阳离子的总数目大于
C. 电解精炼铜时，阳极质量每减少，电路中转移2NA电子
D. 将通入水中，溶液中、、粒子数之和
【答案】B
【解析】
【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极是水得电子生成氢气，不能生成金属钠，选项A错误；
B．1 L 0.5 mol/LFeCl3溶液中含有0.5mol铁离子，铁离子会发生水解，溶液中阳离子数目增加，所以1 L 0.5 mol/L的FeCl3溶液中所含阳离子的总数目为大于0.5NA，选项B正确；
C．电解精炼铜阳极是粗铜，阳极除了铜失电子以外，还有比铜活泼的金属失电子，并且活动性比铜弱的金属会以单质的形式沉淀在阳极底部形成阳极泥，所以阳极质量每减少64 g，电路中不一定转移2NA电子，选项C错误；
D．将1 mol Cl2通入水中，只有部分氯气分子会与水发生反应，溶液中还存在氯气分子，溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA，选项D错误；
答案选B。
4. X、Y、Z、M四种元素原子序数依次增大。X核外未成对电子数为3，Z是周期表中电负性最大的元素，M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的稳定性：Y＞Z B. 第一电离能：X＞Y
C. 简单离子半径：Y＞M D. M位于元素周期表的p区
【答案】A
【解析】
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素，则Z为F元素；M是地壳中含量最多的金属元素，则M为Al元素；X核外未成对电子数为3，且原子序数小于F，则为N元素；Y原子序数位于Z和X之间，则Y为O元素。
【详解】A．Y为O元素，Z为F元素。同一周期从左到右，元素的非金属增强。非金属性：OB．N原子核外电子排布：，处于半充满稳定状态，第一电离能大于其相邻同周期元素，则第一电离能：，B正确；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则离子半径：，C正确；
D．M为Al元素，基态Al核外13个电子，电子排布式1s22s22p63s23p1，最后填充的电子是p能级轨道中，，Al位于元素周期表的p区，D正确；
故答案为：A。
5. 常温下，下列各组离子一定能大量共存的是
A. 的溶液中：、、、
B. 含有的溶液中：、、、
C. 的溶液中：、、、
D. 水电离产生的的溶液中：、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．的溶液中含大量的，与、均发生反应而不能大量共存，A不合题意；
B．含有的溶液中，、、、、各微粒间均不反应，能够大量共存，B符合题意；
C． 的溶液中的Al3+与因发生互促双水解反应而不能大量共存，C不合题意；
D．水电离产生的的溶液中可能含有大量的H+或，则H+、、因发生氧化还原反应而不能大量共存，而与Fe2+因生成沉淀而不能大量共存，D不合题意；
故答案为：B。
6. 利用下列装置中，所用仪器或相关操作合理的是
A. 图甲加热制取无水
B. 图乙在铁制钥匙上镀铜
C. 图丙用标准溶液滴定锥形瓶中的醋酸的操作
D. 图丁定量测定锌粒与硫酸反应的化学反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热，会促进Fe2+的水解生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解最终得到Fe2O3，A错误；
B．铁钥匙上镀铜，应该用铁钥匙作阴极（接电源负极），铜片作阳极（接电源正极），B错误；
C．标准溶液应盛装在碱式滴定管中，C错误；
D．通过锌粒与3mol/L硫酸反应生成一定量氢气所需要的时间长短来计算化学反应速率，D正确；
故答案为：D。
7. 下列方案设计、现象或结论均正确且能达到实验目的的是
选项 实验目的 方案设计 现象或结论
A 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：，向其中通入氩气 反应速率增大，说明其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快
B 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有浓度分别为、溶液的试管中同时加入（酸性）溶液，观察并比较实验现象 其他条件相同时，浓度越大，单位体积活化分子数越多，化学反应速率越快
C 探究温度对化学反应速率的影响 取溶液和溶液混合后，分别放入冷水和热水中，观察并比较实验现象 热水中先出现浑浊，说明其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快
D 探究沉淀转化 向溶液中滴入2滴溶液，再滴加2滴溶液 先产生白色沉淀后再产生红褐色沉淀，得出结论
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．在容积不变的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，向其中通入氩气，不影响反应中各物质的浓度和各物质的分压，反应速率不变， A错误；
B．高锰酸钾过量，不能看到高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．两份混合溶液体积相同，浓度相同，但温度不同，热水中出现浑浊的时间短，从而得出升温加可加快化学反应速率，C正确；
D．所提供的氢氧化钠是过量的，所以镁离子和铁离子都要生成沉淀，不能比较溶度积大小，D错误；
故选C。
8. 常温下 溶液，下列说法正确的是
A. 加入少量固体，减小
B. 加入少量固体，减小减小
C. 稀释溶液，溶液的pH减小
D. 加入适量醋酸得到的酸性混合溶液：
【答案】C
【解析】
【详解】A． 加入少量固体，抑制醋酸根水解，增大，A错误；
B．平衡常数只受温度影响， 加入少量固体能促进醋酸根水解，但 不变，B错误；
C． 醋酸钠溶液水解呈碱性，稀释溶液，促进醋酸根水解但氢氧根浓度下降，溶液的pH减小，C正确；
D． 加入适量醋酸得到的酸性混合溶液，则，按电中性可得，D错误；
答案选C。
9. 已知液氨的性质与水相似，25℃时，，的平衡浓度为，下列说法正确的是
A. 在液氨中加入可使氨的离子积变大
B. 在液氨中加入可使液氨的离子积减小
C. 在此温度下液氨的离子积为
D. 在液氨中放入金属钠，可生成
【答案】D
【解析】
【详解】A．由水的离子积可知，离子积的大小只与温度有关，温度不变则离子积不变，A错误；
B．由水的离子积可知，离子积的大小只与温度有关，温度不变则离子积不变，B错误；
C．液氨中，因此离子积，C错误；
D．类比钠与水反应：，D正确；
答案选D。
10. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A. 三种中间产物中Z最稳定
B. 生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应
C. 相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)D. 中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为26.31kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据能量越低越稳定，可知中间产物中Z最稳定，故A正确；
B．活化能越大，反应速率越慢，整体反应速率的快慢，取决于最慢的基元反应，所以生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应，故B正确；
C．由图可知，相同条件下中间产物Z转化为产物P1的活化能小于转化为产物P2的活化能，活化能越小，反应速率越快，则中间产物Z转化为产物P1的反应速率快于转化为产物P2的反应速率，故C错误；
D．由图可知中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为14.15 kJ·mol－1-(-12.16 kJ·mol－1)=26.31kJ·mol－1，故D正确；
选C。
11. 室温下，某实验小组按下图所示进行实验：
下列说法不正确的是
A. 在①与③两溶液中均达到饱和状态
B. 加入几滴浓盐酸后，难溶电解质的溶解平衡正向移动
C. ①溶液中的③溶液中的
D. ③溶液中存在：
【答案】C
【解析】
【详解】A．①与③两溶液中均有氢氧化镁沉淀，即都达到了饱和状态，故A正确；
B．氢氧化镁沉淀溶解平衡：加入几滴浓盐酸后，消耗OH-，溶解平衡正向移动，故B正确；
C．①溶液中加入几滴浓盐酸后，溶解平衡正向移动，使③溶液中的，故C错误；
D．③中溶液显碱性，即氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，由电荷守恒等式可知，，故D正确；
故答案为：C。
12. 在密闭容器中进行反应：，下列说法错误的是
A. 由图甲可知，该反应为吸热反应
B. 由图乙可知，
C. 由图丙可知，时刻改变的条件可能是加入了催化剂
D. 由图丁可知，横坐标可能是指投料比
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图甲可知反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，故A正确；
B．由图乙可知，反应刚开始时p2的物质的量变化较快，可知p2＞p1，故B错误；
C．加入催化剂只改变反应速率，化学平衡不移动，依据图丙可知，可能是加入了催化剂，故C正确；
D．由图丁可知，横坐标x越大，二氧化碳的转化率越高，投料比越高时，二氧化碳的转化率越高，故D正确；
故选：B。
13. 某温度下，将2 molA和2 molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K=1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）
A. a=2 B. B的反应速率为0.2 mol/(L.min)
C. B的转化率为40 % D. A的转化率为50 %
【答案】D
【解析】
【分析】容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，说明平衡不移动，即反应前后体积不变，所以a＝1。根据反应式可知
A(g)＋B(g) = C(g)＋D(g)
起始量（mol） 2 2 0 0
转化量（mol） x x x x
平衡量（mol） 2-x 2-x x x
所以有，解得x＝1。
【详解】A．由上述计算分析知，a＝1，A项错误。
B．题中没给容器体积，由公式知，B的反应速率无法计算，B项错误。
C．B的转化率是，C项错误。
D．A的转化率是，D项正确。
故本题选D。
14. 利用双极膜可设计多功能水系充放电电池，电池工作原理如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体被转化为乙烯等。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和。下列说法不正确是
A. 放电时，Zn作负极
B. 放电时，生成电极反应：
C. 充电时，右池中的向左移动
D. 充电时，每转移，生成(标准状况)
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，放电时，锌为原电池负极，碱性条件下失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为，右侧电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成乙烯，电极反应式为；充电时，锌与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，电极反应式为，右侧电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为，则电解质溶液1是碱性溶液、电解质溶液2是酸性溶液。
【详解】A．由分析知，放电时，Zn作负极，A正确；
B．由分析知，放电时，生成电极反应：，B错误；
C．由分析知，充电时，左侧为阴极，故右池中的向左移动，C正确；
D．由分析知，充电时生产氧气的电极反应式为，每转移，生成0.01mol氧气，标准状况0.01mol氧气的体积为，D正确；
故选B。
15. 以酚酞为指示剂，用0.1000 mol·L 1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2 的分布系数：]
下列叙述正确的是
A. 曲线①代表，曲线②代表
B. H2A溶液的浓度为0.2000 mol·L 1
C. HA 的电离常数Ka=1.0×10 2
D. 滴定终点时，溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象，曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小，曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大，粒子的分布系数只有1个交点；当加入40mLNaOH溶液时，溶液的pH在中性发生突变，且曲线②代表的粒子达到最大值接近1；没有加入NaOH时，pH约为1，说明H2A第一步完全电离，第二步部分电离，曲线①代表δ(HA-)，曲线②代表δ(A2-)，根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O，c(H2A)==0.1000mol/L，据此分析作答。
【详解】A．根据分析，曲线①代表δ(HA-)，曲线②代表δ(A2-)，A错误；
B．当加入40.00mLNaOH溶液时，溶液的pH发生突变，说明恰好完全反应，结合分析，根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O，c(H2A)= =0.1000mol/L，B错误；
C．由于H2A第一步完全电离，则HA-的起始浓度为0.1000mol/L，根据图像，当VNaOH=0时，HA-的分布系数为0.9，溶液的pH=1，A2-的分布系数为0.1，则HA-的电离平衡常数Ka==≈1×10-2，C正确；
D．用酚酞作指示剂，酚酞变色的pH范围为8.2~10，终点时溶液呈碱性，c(OH-)＞c(H+)，溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)，则c(Na+)＞2c(A2-)+c(HA-)，D错误；
答案选C。
【点睛】本题的难点是判断H2A的电离，根据pH的突变和粒子分布分数的变化确定H2A的电离方程式为H2A=H++A2-，HA- H++A2-；同时注意题中是双纵坐标，左边纵坐标代表粒子分布分数，右边纵坐标代表pH，图象中δ(HA-)=δ(A2-)时溶液的pH≠5，而是pH=2。
二、非选择题（共55分）
16. 硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1）基态S原子的价层电子轨道表示式为__________，其原子核外电子共有__________种空间运动状态。
（2）已知：25℃时的电离常数：，，则的水解常数__________，溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）锅炉水垢既会降低燃料的利用率，义会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理，写出该反应的离子方程式：__________。
（4）溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是__________。
【答案】16. ①. ②. 9
17. ①. ②. ＞
18.
19.
【解析】
【小问1详解】
①基态S原子的价层电子轨道表示式为；
②基态S原子的电子表示式为1s22s22p63s23p4，其原子核外电子占9个轨道，共有9种空间运动状态；
【小问2详解】
①NaHS的水解常数；
②NaHS溶液HS-的电离Ka2= 1.3×10 13＜Kh，HS-水解大于电离，溶液为碱性，故pH＞7；
【小问3详解】
根据溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，为了除去水垢中的CaSO4可先用 Na2CO3溶液处理，该反应的离子方程式：；
【小问4详解】
Na2SO3溶液为强碱弱酸盐，氢氧根离子来自水的电离、亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子的水解，溶液为碱性，所以离子浓度为。
17. 在实验室中以含镍废料（主要成分为，含少量、、，和）为原料制备和的工艺流程如下图。
请回答下列有关问题：
（1）“滤渣1”主要成分是__________，“酸浸”过程中镍的浸出率与温度和时间的关系如下图1所示，酸浸的最佳温度和时间是__________。
（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为__________。
（3）“沉钴”时，若，为了防止沉钴时生成，常温下应控制溶液pH的最大值是__________（已知）。
（4）晶体煅烧时剩余固体质量与温度变化曲线如下图2，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为__________。
（5）医学上常用酸性溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。测血钙的含量时，进行如下实验：
①可将血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体，反应生成沉淀，将沉淀用稀硫酸处理得溶液。
②将①得到的溶液，再用酸性溶液滴定，氧化产物为，还原产物为。
③终点时用去的溶液。
Ⅰ．滴定终点的现象是__________。
Ⅱ．下列操作会导致测定结果偏低的是___________。
A.锥形瓶用待测草酸溶液润洗
B.滴定过程中，锥形瓶摇荡得太剧烈，锥形瓶内有液滴溅出
C.酸式滴定管尖嘴部分滴定前没有气泡，滴定终点时发现气泡
D.达到滴定终点时，仰视读数
Ⅲ．计算：血液中含钙离子的浓度为__________。
【答案】（1） ①. 和 ②. 70℃和
（2）
（3）7.5 （4）
（5） ①. 当滴入最后一滴酸性溶液后，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色 ②. BC ③.
【解析】
【分析】含镍废料（主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO，BaO和SiO2）加H2SO4酸浸，二氧化硅不溶，过滤除去，同时与BaO反应生成BaSO4沉淀，过滤除去，其它成分都溶解，加入H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，加入Na2CO3调高pH，除去Fe3+，加入有机试剂萃取Ni2+，经过处理得到NiSO4溶液，蒸发浓缩，降温结晶得到NiSO4·6H2O，煅烧后得到NixOy，萃取后剩余溶液加入NaHCO3，生成CoCO3沉淀。
【小问1详解】
根据分析可知滤渣1的主要成分是BaSO4和SiO2；根据图像可知酸浸的最佳温度和时间是70℃和120min；
故答案为：BaSO4和SiO2；70℃和120min。
【小问2详解】
根据分析可知，氧化时加入H2O2，将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【小问3详解】
c(Co2+)=0.02mol L 1，Ksp[Co(OH)2]==2×10 15，c(OH-)===10-6.5mol/L，c(H+)==10-7.5mol/L，pH=-lgc(H+)=7.5；
故答案为：7.5。
【小问4详解】
NiSO4·6H2O的摩尔质量为263g/mol，则26.3g为0.1mol，根据物料守恒可知B点固体中含有n(Ni)=0.1mol，质量为5.9g，含O的质量为8.3g-5.9g=2.4g，物质的量n(O)==0.15mol，则n(Ni): n(O) =0.1mol: 0.15mol=2:3，则化学式为Ni2O3；
故答案为：Ni2O3。
【小问5详解】
H2C2O4溶液无色，KMnO4溶液为紫色，当加入最后一滴，溶液由无色变成紫色，并且半分钟颜色不变化，证明反应达到终点；
A．锥形瓶用待测草酸溶液润洗，消耗KMnO4溶液偏大，则测定结果偏高，A错误；
B．滴定过程中，锥形瓶摇荡得太剧烈，锥形瓶内有液滴溅出，消耗KMnO4溶液体积偏小，则测定结果偏低，B正确；
C．酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定终点时发现气泡， KMnO4溶液的测定体积小于实际消耗体积，则测定结果偏小，C正确；
D．达到滴定终点时，仰视读数，读数偏大，KMnO4溶液的测定体积大于实际消耗体积，则测定结果偏大，D错误；
综上所述BC正确；
由CaC2O4+H2SO4=CaSO4+ H2C2O4、2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O可得关系式Ca2+~CaC2O4~H2C2O4~MnO，则n(Ca2+)=2.5n(KMnO4)=2.5×0.02mol×1.0×10 4mol/L=5×10-6mol，血液中含钙离子的浓度为=1.25×10-3mol/L；
故答案为：当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色；BC；1.25×10 3。
18. 遇水极易发生水解。某化学兴趣小组设计实验制备并探究其性质。
Ⅰ．氯化铁的制备：
（1）图1为湿法制备的装置，仪器A的名称为___________，烧杯中发生反应的离子方程式为___________。
（2）图2为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气，目的是___________。
Ⅱ．氯化铁的性质探究：
（3）查阅资料：氯化铁在水溶液中分多步水解，生成净水性能更好的聚合氯化铁。写出氯化铁水解生成聚合氯化铁的总化学方程式___________。
（4）为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化，的浓度为1mol/L)，获得以下数据：
实验 n(NaCl)/mol 温度/℃ pH
1 10.00 90.00 0 0 25 1.62
2 10.00 90.00 0 0 35 1.47
3 10.00 0 0 0 25 0.74
4 10.00 90.00 a 0 25 x
5 10.00 90.00 0 b 25 y
①实验1和实验2说明的水解是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②由实验1和3可知，稀释溶液，水解平衡___________(填“正”或“逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由：___________。
③查阅资料，加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师，利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图3和图4所示。
ⅰ．根据上述实验数据和结果，下列说法不正确的是___________(填标号)。
A．实验过程中量取溶液时应选用酸式滴定管
B．实验4和实验5中a与b的关系式为
C．根据图3与图4结果可知，离子的水解活性强弱还受离子种类的影响
ⅱ．有同学猜想图3结果是因为氯离子促进了的水解，请你设计其他简单实验证明该猜想成立：___________(写出实验操作、现象或结果)。
【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②.
（2）反应前排尽装置中的空气，反应后将装置中残留的有毒赶走
（3）
（4） ①. 吸热 ②. 正 ③. 实验1相较于实验3，溶液稀释了10倍，而实验1的pH增大值小于1 ④. B ⑤. 在25℃下，向0.05mol/L的溶液中加入一定量的氯化钠固体，若pH减小，说明假设a正确
【解析】
【分析】图1为湿法制备的装置，应是先用铁单质和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2再与氯水反应生成；图2为干法制备的装置，应是干燥的氯气与铁单质加热反应制备，氯气有毒，多余氯气要尾气处理。
探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，要控制变量，需要唯一变量。实验1和实验2中其他反应条件相同，温度升高，pH减小，说明温度升高，水解平衡正向移动，即的水解是吸热反应；实验1相当于将实验3中的溶液加水稀释10倍，pH的增加值小于1，说明氯化铁的水解平衡正向移动，即氯化铁浓度越小，水解程度越大；实验4和实验5中加入固体，应确保钠离子浓度相等，避免钠离子干扰；
【小问1详解】
图1为湿法制备的装置，仪器A的名称为分液漏斗，铁与盐酸反应后生成氯化亚铁，放入烧杯中与氯气反应生成氯化铁，发生反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，则烧杯中发生反应的离子方程式为：。
【小问2详解】
反应前后都要鼓入氮气，目的是反应前排尽空气，防止铁与氧气反应，反应后将氯气赶走，防止污染环境。
【小问3详解】
氯化铁作为强酸弱碱盐会发生水解，结合信息可确定水解得到和盐酸，则氯化铁水解生成聚合氯化铁的总化学方程式为：。
【小问4详解】
①据分析，实验1和实验2说明的水解是吸热反应。
②据分析，由实验1和3可知，稀释溶液，水解平衡正向移动；结合表中数据，给出判断理由为：实验1相较于实验3，溶液稀释了10倍，而实验1pH增大值小于1。
③ⅰ．A．氯化铁溶液水解呈酸性，则实验过程中量取溶液时应选用酸式滴定管，A正确；
B．实验4和实验5中应确保钠离子浓度相等，则a与b的关系式为，B不正确；
C．根据信息（加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变）及图3与图4结果可知，离子的水解活性强弱还受离子种类的影响，C正确；
选B。
ⅱ．由图3知，加入强电解质后pH减小，则促进水解，对应假设a：氯离子对铁离子的水解活性有促进作用；设计其他简单实验证明假设a：由于假设a是氯离子对铁离子的水解活性有促进作用，则设计的思路就是增加氯离子浓度，测量溶液的pH变化，故可向硫酸铁溶液中加入一定量的氯化钠固体，若pH减小，说明假设a正确。故答案为：在25℃下，向0.05mol/L的溶液中加入一定量的氯化钠固体，若pH减小，说明假设a正确。
19. 党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）已成为科学家研究的重要课题。
I.工业上用和在一定条件下可以合成乙烯：
已知：①
②
③
（1）__________（用、、表示）。
（2）恒温恒容下，向密闭容器按投料比通入原料气，能判断该反应处于平衡状态的是_______（填标号）。
A.
B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
D. 保持不变
（3）向密闭容器按投料比通入原料气（，不同温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，则压强__________，原因是：__________。
Ⅱ.催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应：
①
②
恒压条件下，、起始量相等时，的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。
已知：的选择性％
（4）300℃时，通入、各，平衡时的选择性、的平衡转化率均为30％，则此温度下反应①的平衡常数__________（保留2位有效数字）。
（5）温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是__________。
Ⅲ.电化学法也可还原二氧化碳制乙烯，原理如下图所示。
（6）该电池的阴极电极反应式为：__________。
【答案】（1） （2）CD
（3） ①. ＜ ②. 反应为气体体积减小的放热反应，M点转化率高，气体的总物质的量小，且此时温度低，所以M点压强小于N点压强
（4）0.20 （5）升高温度，反应①正向移动，的平衡转化率增大，反应②逆向移动，的平衡转化率减小，300℃后升温，反应①中的平衡转化率增大的幅度大于反应②的减小幅度
（6）
【解析】
【分析】从图中可以看出，b电极为阴极，CO2得电子产物与电解质反应生成乙烯等，阴极电极反应式为，在阳极，，H+由阳极移向阴极，则该装置中使用的是阳离子交换膜。
【小问1详解】
根据盖斯定律，可得目标反应式，，故答案为：；
【小问2详解】
A．当才能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．该反应混合气体总质量不变，恒容即体积不变，则混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．混合气体的质量不变，但该反应是气体物质的量减小的反应，当混合气体的平均相对分子质量保持不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D．反应按投料比通入原料气，当各物质浓度不变时，比值不变，可以判断达到平衡，故D正确；
故答案为：CD；
【小问3详解】
压强P(M)< P(N)，原因是：反应为气体体积减小的放热反应，M点CO2转化率高，气体的总物质的量小，且此时温度低，所以M点压强小于N点压强，故答案为：<；反应为气体体积减小的放热反应，M点转化率高，气体的总物质的量小，且此时温度低，所以M点压强小于N点压强；
【小问4详解】
300℃时CO2的平衡转化率为30%，则消耗CO2 0.3mol，CH3OCH3的选择性为30%，则生成CH3OCH3的物质的量为，根据C守恒，n(CO)=n消耗(CO2)-2n(CH3OCH3)=0.3mol-20.045mol=0.21mol；列反应①、反应②的三段式如下：， ，故平衡时，，， 此温度下反应①的平衡常数，故答案为：0.20；
【小问5详解】
据图中信息，反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，反应②是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率减小，故300℃后升温，CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是，反应①中CO2的平衡转化率增大的幅度大于反应②的减小幅度，故答案为：升高温度，反应①正向移动，的平衡转化率增大，反应②逆向移动，的平衡转化率减小，300℃后升温，反应①中的平衡转化率增大的幅度大于反应②的减小幅度；
【小问6详解】
）连接电源负极的一极为阴极，阴极电极反应式为，故答案为：。福州第三中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学
可能用到的原子量：
一、选择题（每题只有一个正确答案，共45分）
1. 化学与生活息息相关。下列叙述错误的是
A. 热的碳酸钠溶液可用于去除餐具的油污
B. 明矾作净水剂，可用于自来水的杀菌消毒
C. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极保护法
2. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. 增大压强，有利于和反应生成
B. 锌粒粉碎后与稀硫酸反应产生氢气速度更快
C. 、、平衡混合气加压后颜色变深
D. 温度设置为400~500℃比室温更有利于氨的合成
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 电解饱和食盐水，当电路中转移电子时，制得金属钠
B. 的溶液中所含阳离子的总数目大于
C. 电解精炼铜时，阳极质量每减少，电路中转移2NA电子
D. 将通入水中，溶液中、、粒子数之和为
4. X、Y、Z、M四种元素原子序数依次增大。X核外未成对电子数为3，Z是周期表中电负性最大的元素，M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的稳定性：Y＞Z B. 第一电离能：X＞Y
C. 简单离子半径：Y＞M D. M位于元素周期表的p区
5. 常温下，下列各组离子一定能大量共存的是
A. 的溶液中：、、、
B. 含有的溶液中：、、、
C. 的溶液中：、、、
D. 水电离产生的的溶液中：、、、
6. 利用下列装置中，所用仪器或相关操作合理的是
A. 图甲加热制取无水
B. 图乙在铁制钥匙上镀铜
C. 图丙用标准溶液滴定锥形瓶中的醋酸的操作
D. 图丁定量测定锌粒与硫酸反应的化学反应速率
7. 下列方案设计、现象或结论均正确且能达到实验目的的是
选项 实验目的 方案设计 现象或结论
A 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：，向其中通入氩气 反应速率增大，说明其他条件相同时，压强越大，化学反应速率越快
B 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有浓度分别为、溶液的试管中同时加入（酸性）溶液，观察并比较实验现象 其他条件相同时，浓度越大，单位体积活化分子数越多，化学反应速率越快
C 探究温度对化学反应速率的影响 取溶液和溶液混合后，分别放入冷水和热水中，观察并比较实验现象 热水中先出现浑浊，说明其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快
D 探究沉淀转化 向溶液中滴入2滴溶液，再滴加2滴溶液 先产生白色沉淀后再产生红褐色沉淀，得出结论
A. A B. B C. C D. D
8. 常温下 溶液，下列说法正确的是
A. 加入少量固体，减小
B. 加入少量固体，减小减小
C. 稀释溶液，溶液的pH减小
D. 加入适量醋酸得到的酸性混合溶液：
9. 已知液氨的性质与水相似，25℃时，，的平衡浓度为，下列说法正确的是
A. 在液氨中加入可使氨的离子积变大
B. 在液氨中加入可使液氨的离子积减小
C. 在此温度下液氨的离子积为
D. 在液氨中放入金属钠，可生成
10. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体，活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点，HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示，下列说法错误的是
A. 三种中间产物中Z最稳定
B. 生成产物P2的决速步为中间产物Z到产物P2的基元反应
C. 相同条件下，中间产物Z转化为产物的速率：v(P1)D. 中间产物X生成中间产物Y的反应的活化能为26.31kJ·mol-1
11. 室温下，某实验小组按下图所示进行实验：
下列说法不正确的是
A. 在①与③两溶液中均达到饱和状态
B. 加入几滴浓盐酸后，难溶电解质的溶解平衡正向移动
C. ①溶液中的③溶液中的
D. ③溶液中存在：
12. 在密闭容器中进行反应：，下列说法错误的是
A. 由图甲可知，该反应为吸热反应
B. 由图乙可知，
C. 由图丙可知，时刻改变的条件可能是加入了催化剂
D. 由图丁可知，横坐标可能是指投料比
13. 某温度下，将2 molA和2 molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K=1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（）
A. a=2 B. B的反应速率为0.2 mol/(L.min)
C. B的转化率为40 % D. A的转化率为50 %
14. 利用双极膜可设计多功能水系充放电电池，电池工作原理如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体被转化为乙烯等。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和。下列说法不正确的是
A. 放电时，Zn作负极
B. 放电时，生成电极反应：
C. 充电时，右池中的向左移动
D. 充电时，每转移，生成(标准状况)
15. 以酚酞为指示剂，用0.1000 mol·L 1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2 的分布系数：]
下列叙述正确的是
A. 曲线①代表，曲线②代表
B. H2A溶液的浓度为0.2000 mol·L 1
C. HA 电离常数Ka=1.0×10 2
D. 滴定终点时，溶液中
二、非选择题（共55分）
16. 硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1）基态S原子价层电子轨道表示式为__________，其原子核外电子共有__________种空间运动状态。
（2）已知：25℃时的电离常数：，，则的水解常数__________，溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）锅炉水垢既会降低燃料的利用率，义会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理，写出该反应的离子方程式：__________。
（4）溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是__________。
17. 在实验室中以含镍废料（主要成分为，含少量、、，和）为原料制备和的工艺流程如下图。
请回答下列有关问题：
（1）“滤渣1”主要成分是__________，“酸浸”过程中镍的浸出率与温度和时间的关系如下图1所示，酸浸的最佳温度和时间是__________。
（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为__________。
（3）“沉钴”时，若，为了防止沉钴时生成，常温下应控制溶液pH的最大值是__________（已知）。
（4）晶体煅烧时剩余固体质量与温度变化曲线如下图2，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为__________。
（5）医学上常用酸性溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。测血钙的含量时，进行如下实验：
①可将血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体，反应生成沉淀，将沉淀用稀硫酸处理得溶液。
②将①得到的溶液，再用酸性溶液滴定，氧化产物为，还原产物为。
③终点时用去的溶液。
Ⅰ．滴定终点的现象是__________。
Ⅱ．下列操作会导致测定结果偏低的是___________。
A.锥形瓶用待测草酸溶液润洗
B.滴定过程中，锥形瓶摇荡得太剧烈，锥形瓶内有液滴溅出
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定终点时发现气泡
D.达到滴定终点时，仰视读数
Ⅲ．计算：血液中含钙离子的浓度为__________。
18. 遇水极易发生水解。某化学兴趣小组设计实验制备并探究其性质。
Ⅰ．氯化铁的制备：
（1）图1为湿法制备的装置，仪器A的名称为___________，烧杯中发生反应的离子方程式为___________。
（2）图2为干法制备装置。反应前后都要鼓入氮气，目的是___________。
Ⅱ．氯化铁的性质探究：
（3）查阅资料：氯化铁在水溶液中分多步水解，生成净水性能更好的聚合氯化铁。写出氯化铁水解生成聚合氯化铁的总化学方程式___________。
（4）为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响，该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化，的浓度为1mol/L)，获得以下数据：
实验 n(NaCl)/mol 温度/℃ pH
1 10.00 90.00 0 0 25 1.62
2 10.00 90.00 0 0 35 1.47
3 10.00 0 0 0 25 0.74
4 10.00 90.00 a 0 25 x
5 10.00 90.00 0 b 25 y
①实验1和实验2说明的水解是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②由实验1和3可知，稀释溶液，水解平衡___________(填“正”或“逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由：___________
③查阅资料，加入强电解质后，由于溶液中离子总浓度增大，离子间的相互牵制作用增强，水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师，利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图3和图4所示。
ⅰ．根据上述实验数据和结果，下列说法不正确的是___________(填标号)。
A．实验过程中量取溶液时应选用酸式滴定管
B．实验4和实验5中a与b的关系式为
C．根据图3与图4结果可知，离子的水解活性强弱还受离子种类的影响
ⅱ．有同学猜想图3结果是因为氯离子促进了的水解，请你设计其他简单实验证明该猜想成立：___________(写出实验操作、现象或结果)。
19. 党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）已成为科学家研究的重要课题。
I.工业上用和在一定条件下可以合成乙烯：
已知：①
②
③
（1）__________（用、、表示）。
（2）恒温恒容下，向密闭容器按投料比通入原料气，能判断该反应处于平衡状态的是_______（填标号）。
A.
B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
D. 保持不变
（3）向密闭容器按投料比通入原料气（，不同温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，则压强__________，原因是：__________。
Ⅱ.催化加氢可以直接合成二甲醚。涉及以下主要反应：
①
②
恒压条件下，、起始量相等时，的平衡转化率和的选择性随温度变化如下图所示。
已知：的选择性％
（4）300℃时，通入、各，平衡时的选择性、的平衡转化率均为30％，则此温度下反应①的平衡常数__________（保留2位有效数字）。
（5）温度高于300℃，的平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是__________。
Ⅲ.电化学法也可还原二氧化碳制乙烯，原理如下图所示。
（6）该电池阴极电极反应式为：__________。
