(共31张PPT)
第二篇
限时微模拟(30 min)
限时提分13＋1(二)
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标。下列措施有助于实现该目标的是( )
A. 研发催化剂将二氧化碳转化为甲醇
B. 将煤炭转化为CO后再燃烧
C. 通过开采可燃冰代替煤作燃料
D. 将生活垃圾进行焚烧处理
【解析】 将煤炭转化为CO后再燃烧，不会减少CO2的排放，不利于实现碳中和，B错误；可燃冰主要成分是CH4，燃烧生成CO2，不利于实现碳中和，C错误；生活垃圾焚烧处理会产生二氧化碳及污染环境的气体，不利于实现碳中和，D错误。
A
2. 氧炔焰可用于焊接和切割金属，C2H2可利用反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2制备。下列说法正确的是( )
A. CaC2中只含离子键
B. H2O的空间结构为直线形
C. C2H2中C元素的化合价为－1
C
3. 实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验，能够达到实验目的的是( )
D
【解析】 氯化铵固体受热分解产生的氨气和氯化氢遇冷又会化合生成氯化铵，无法获得NH3，A不选；氨气是碱性气体，浓硫酸与氨气发生反应，不能用浓硫酸干燥NH3，B不选；氨气的密度小于空气，用如图所示的向下排空气法收集氨气，氨气应该从长导管进入烧瓶，C不选；Cu(OH)2和氨水反应可生成配合物[Cu(NH3)4](OH)2，D选。
4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
【解析】 NO与H2O不反应，B错误。
B
5. 元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径：r(N)>r(P)>r(As)
B. 第一电离能：I1(N)C. NH3、PH3、AsH3的键角逐渐增大
D. HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐渐减弱
【解析】 同主族从上到下，元素的原子半径逐渐增大，原子半径：r(N)＜r(P)＜r(As)，A错误；同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能：I1(N)＞I1(P)＞I1(As)，B错误；元素N、P、As的电负性逐渐减弱，它们与H形成共价键的极性逐渐减弱，因此极性键间的排斥力逐渐减小，NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小，C错误；同主族从上到下，元素的非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，D正确。
D
A. 该反应的ΔS<0
【解析】 该反应为气体分子数增加的反应，ΔS＞0，A错误；反应中H2O为气态，平衡常数表达式中缺c6(H2O)，B错误；反应中每消耗5 mol氧气时，反应转移20 mol电子，则消耗1 mol氧气时，反应转移4 mol电子，C正确；平衡后升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误。
C. 每消耗1 mol O2，反应共转移4 mol电子
D. 平衡后升高温度，正反应速率减小、逆反应速率增大
C
7. N2H4的燃烧热为622 kJ/mol，具有强还原性，可由尿素[CO(NH2)2]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列化学反应的表示正确的是( )
A. 金属钠和液氨反应：NH3＋Na===NaNH2＋H2↑
B. 过量氨水和SO2反应：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O
C. 尿素、NaClO、NaOH溶液制取N2H4的离子方程式：CO(NH2)2＋ClO－===CO2↑＋N2H4＋Cl－
D. 肼燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－622 kJ/mol
B
8. 据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2反应历程如图所示。下列有关该历程的说法正确的是( )
A. O2氧化HBr生成Br2的总反应为O2＋4HBr===2Br2＋2H2O
B. 中间体HOOBr和HOBr中Br元素的化合价不同
C. 发生步骤②时，形成的化学键既有极性键又有非极性键
D. 步骤③中，每生成1 mol Br2转移2 mol电子
A
【解析】 HOOBr中Br元素为＋1价、O元素为－1价，HOBr中Br元素为＋1价，溴元素的化合价相同，B错误；发生步骤2时，只有极性键的形成，C错误；步骤3中，Br元素发生归中反应，由＋1 价和－1价变为0价，每生成1 mol Br2转移1 mol电子，D错误。
9. 化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是( )
A. X分子中所有原子在同一平面上
B. 1 mol Z最多能与2 mol NaOH反应
C. Y可以发生氧化、取代和消去反应
D. X→Y的中间产物分子式为C9H10O3
D
10. 碳中和可有效解决全球变暖，在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 铜电极上产生CH3CHO的电极反应式：2CO2＋7H2O＋10e－===CH3CHO＋10OH－
C. 每产生22.4 L O2电路中要通过4 mol电子
D. 若铜电极上只生成5.6 g CO，则铜极区溶液质量增加3.6 g
D
【解析】 铂电极与外接电源的正极相连，为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，铜电极为阴极，发生还原反应，反应在酸性条件下进行。离子交换膜为阳离子交换膜，氢离子从左向右移动，A错误；酸性溶液中，产物中不能生成OH－，铜电极上产生CH3CHO的电极反应式为2CO2＋10H＋＋10e－===CH3CHO＋3H2O，B错误；未指明是标准状况下，C错误；铜电极为阴极，铜电极上产生CO的电极反应式为2H＋＋CO2＋2e－===CO＋H2O，生成5.6 g(即0.2 mol)CO时，铜极区溶液质量增重0.2 mol H2O的质量，即0.2 mol×18 g/mol＝3.6 g，D正确。
11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 测定等体积CH3COONa和NaNO2溶液的pH 比较CH3COOH和HNO2的酸性强弱
B 将石油裂解产生的气体通入Br2的CCl4溶液中，观察溶液颜色变化 验证石油裂解产物中是否含乙烯
C 向Na2S溶液中通入SO2至过量，观察是否有沉淀生成 SO2是否具有氧化性
D 将卤代烃与NaOH水溶液混合加热，待冷却后加入硝酸银溶液，观察沉淀颜色 确定卤代烃中卤原子种类
C
【解析】 溶液浓度不确定，不能根据测定溶液的pH比较HNO2和CH3COOH酸性强弱，A错误；石油裂解生成的裂解气是一种复杂的混合气体，主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃，通入Br2的CCl4溶液中，颜色褪去可以说明含有不饱和烃，不能说明一定含有乙烯，B错误；将卤代烃与NaOH水溶液混合共热，待冷却后应先加入稀硝酸中和氢氧化钠，再加硝酸银溶液，观察沉淀颜色确定卤素原子种类，D错误。
12. 室温下，用含少量ZnSO4杂质的1 mol/L MnSO4 溶液制备MnCO3的过程如图所示。下列说法正确的是( )
已知：Ksp(MnS)＝2×10－10、Ksp(ZnS)＝2×10－24、Kb(NH3·H2O)＝2×10－5、Ka1(H2CO3)＝4×10－7、Ka2(H2CO3)＝5×10－11。
A. “除锌”后所得上层清液中，c(Zn2＋)一定小于1×10－5 mol/L
A
13. 利用H2和CO反应生成CH4的过程中主要涉及的反应如下：
反应 Ⅰ. CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝－206.2 kJ/mol
反应 Ⅱ. CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ/mol
A. 当容器内气体总压强保持不变时，反应 Ⅰ、Ⅱ 均达到平衡状态
D
14. MnO2在电池中有重要应用。以软锰矿(含MnO2及少量Fe、Al的氧化物)为原料制备粗二氧化锰颗粒的过程如下：
(1)浸出。用H2SO4和FeSO4可溶解软锰矿，生成Mn2＋的离子方程式为___________________________________________。
MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
(2)净化、分离。
①浸出液中的Fe3＋、Al3＋可加入NaOH溶液并调节溶液pH在5～6之间，转化为沉淀去除，溶液的pH不能超过6的原因是___________________________________。
②为减少碱用量，可以通过稀释浸出液除去Fe3＋，结合离子方程式解释原理：_______________________________________________________________。
防止锰离子沉淀，减少锰元素的损失
(3)热解。在一定空气流速下，相同时间内MnCO3热解产物中不同价态Mn元素的占比随热解温度的变化如图所示：
MnCO3热解过程中涉及如下化学反应：
ⅰ. MnCO3(s)===MnO(s)＋CO2(g)
①为了增大产物中MnO2的占比，除控制温度在450 ℃左右外，还可采用的措施有_________________。
②温度升高，产物中MnO的占比降低，可能的原因是______________________ _________。
增大空气的流速
反应ⅱ的速率大于反应ⅰ
的速率
答案：90.00% (计算过程见解析)
(5)分析MnO2的结构，MnO2的一种晶型的晶胞如图所示，该晶胞中O2－所围成的空间结构是__________________。
八面体形
谢谢观赏限时提分13＋1(二)
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标。下列措施有助于实现该目标的是( )
A. 研发催化剂将二氧化碳转化为甲醇
B. 将煤炭转化为CO后再燃烧
C. 通过开采可燃冰代替煤作燃料
D. 将生活垃圾进行焚烧处理
2. 氧炔焰可用于焊接和切割金属，C2H2可利用反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2制备。下列说法正确的是( )
A. CaC2中只含离子键
B. H2O的空间结构为直线形
C. C2H2中C元素的化合价为－1
D. Ca(OH)2的电子式为
3. 实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验，能够达到实验目的的是( )
4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3(稀)NONO2
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2
D. 实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
5. 元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径：r(N)>r(P)>r(As)
B. 第一电离能：I1(N)C. NH3、PH3、AsH3的键角逐渐增大
D. HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐渐减弱
6. 氨催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－904.8 kJ/mol。下列说法正确的是( )
A. 该反应的ΔS<0
B. 反应平衡常数K＝
C. 每消耗1 mol O2，反应共转移4 mol电子
D. 平衡后升高温度，正反应速率减小、逆反应速率增大
7. N2H4的燃烧热为622 kJ/mol，具有强还原性，可由尿素[CO(NH2)2]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列化学反应的表示正确的是( )
A. 金属钠和液氨反应：NH3＋Na===NaNH2＋H2↑
B. 过量氨水和SO2反应：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O
C. 尿素、NaClO、NaOH溶液制取N2H4的离子方程式：CO(NH2)2＋ClO－===CO2↑＋N2H4＋Cl－
D. 肼燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－622 kJ/mol
8. 据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2反应历程如图所示。下列有关该历程的说法正确的是( )
A. O2氧化HBr生成Br2的总反应为O2＋4HBr===2Br2＋2H2O
B. 中间体HOOBr和HOBr中Br元素的化合价不同
C. 发生步骤②时，形成的化学键既有极性键又有非极性键
D. 步骤③中，每生成1 mol Br2转移2 mol电子
9. 化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是( )
A. X分子中所有原子在同一平面上
B. 1 mol Z最多能与2 mol NaOH反应
C. Y可以发生氧化、取代和消去反应
D. X→Y的中间产物分子式为C9H10O3
10. 碳中和可有效解决全球变暖，在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 铜电极上产生CH3CHO的电极反应式：2CO2＋7H2O＋10e－===CH3CHO＋10OH－
C. 每产生22.4 L O2电路中要通过4 mol电子
D. 若铜电极上只生成5.6 g CO，则铜极区溶液质量增加3.6 g
11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 测定等体积CH3COONa和NaNO2溶液的pH 比较CH3COOH和HNO2的酸性强弱
B 将石油裂解产生的气体通入Br2的CCl4溶液中，观察溶液颜色变化 验证石油裂解产物中是否含乙烯
C 向Na2S溶液中通入SO2至过量，观察是否有沉淀生成 SO2是否具有氧化性
D 将卤代烃与NaOH水溶液混合加热，待冷却后加入硝酸银溶液，观察沉淀颜色 确定卤代烃中卤原子种类
12. 室温下，用含少量ZnSO4杂质的1 mol/L MnSO4 溶液制备MnCO3的过程如图所示。下列说法正确的是( )
已知：Ksp(MnS)＝2×10－10、Ksp(ZnS)＝2×10－24、Kb(NH3·H2O)＝2×10－5、Ka1(H2CO3)＝4×10－7、Ka2(H2CO3)＝5×10－11。
A. “除锌”后所得上层清液中，c(Zn2＋)一定小于1×10－5 mol/L
B. 0.1 mol/L NH4HCO3溶液中存在：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)
C. 氨水、NH4HCO3溶液中存在：c(NH)<2c(CO)＋c(HCO)
D. “沉锰”后的滤液中存在：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)
13. 利用H2和CO反应生成CH4的过程中主要涉及的反应如下：
反应 Ⅰ. CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝－206.2 kJ/mol
反应 Ⅱ. CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ/mol
向密闭容器中充入一定量H2和CO发生上述反应，保持温度和容器体积一定，平衡时CO和H2的转化率、CH4和CO2的产率及随起始的变化情况如图所示[CH4的产率＝×100%，CH4的选择性＝×100%]。下列说法不正确的是( )
A. 当容器内气体总压强保持不变时，反应 Ⅰ、Ⅱ 均达到平衡状态
B. 曲线c表示CH4的产率随的变化
C. ＝0.5，反应达平衡时，CH4的选择性为50%
D. 随着增大，CO2的选择性先增大后减小
14. MnO2在电池中有重要应用。以软锰矿(含MnO2及少量Fe、Al的氧化物)为原料制备粗二氧化锰颗粒的过程如下：
(1)浸出。用H2SO4和FeSO4可溶解软锰矿，生成Mn2＋的离子方程式为 。
(2)净化、分离。
①浸出液中的Fe3＋、Al3＋可加入NaOH溶液并调节溶液pH在5～6之间，转化为沉淀去除，溶液的pH不能超过6的原因是 。
②为减少碱用量，可以通过稀释浸出液除去Fe3＋，结合离子方程式解释原理： 。
(3)热解。在一定空气流速下，相同时间内MnCO3热解产物中不同价态Mn元素的占比随热解温度的变化如图所示：
MnCO3热解过程中涉及如下化学反应：
ⅰ. MnCO3(s)===MnO(s)＋CO2(g)
ⅱ. 4MnO(s)＋O2(g)2Mn2O3(s) ΔH<0
ⅲ. 2Mn2O3(s)＋O2(g)4MnO2(s) ΔH<0
①为了增大产物中MnO2的占比，除控制温度在450 ℃左右外，还可采用的措施有 。
②温度升高，产物中MnO的占比降低，可能的原因是 。
(4)测定MnO2的纯度。称取0.145 0 g MnO2粗品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液，盖上玻璃塞，充分摇匀后静置30 min。用0.150 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL，滴定反应为2S2O＋I2===2I－＋S4O，计算粗品中MnO2的质量分数(写出计算过程，Mn—55)。
(5)分析MnO2的结构，MnO2的一种晶型的晶胞如图所示，该晶胞中O2－所围成的空间结构是 。限时提分13＋1(二)
1. 我国提出2060年实现碳中和的目标。下列措施有助于实现该目标的是(A)
A. 研发催化剂将二氧化碳转化为甲醇
B. 将煤炭转化为CO后再燃烧
C. 通过开采可燃冰代替煤作燃料
D. 将生活垃圾进行焚烧处理
【解析】 将煤炭转化为CO后再燃烧，不会减少CO2的排放，不利于实现碳中和，B错误；可燃冰主要成分是CH4，燃烧生成CO2，不利于实现碳中和，C错误；生活垃圾焚烧处理会产生二氧化碳及污染环境的气体，不利于实现碳中和，D错误。
2. 氧炔焰可用于焊接和切割金属，C2H2可利用反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2制备。下列说法正确的是(C)
A. CaC2中只含离子键
B. H2O的空间结构为直线形
C. C2H2中C元素的化合价为－1
D. Ca(OH)2的电子式为
【解析】 CaC2中，Ca2＋与C之间存在离子键，C中，C原子之间存在共价键，A错误；H2O中O原子价层电子对数＝ σ键数＋孤电子对数＝2＋＝4，故O原子采取sp3杂化，H2O的空间结构为V形，B错误；C的电负性大于H，C2H2中H元素为＋1价，C元素为－1价，C正确；Ca(OH)2是离子化合物，电子式为，相同离子不合并，D错误。
3. 实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验，能够达到实验目的的是(D)
【解析】 氯化铵固体受热分解产生的氨气和氯化氢遇冷又会化合生成氯化铵，无法获得NH3，A不选；氨气是碱性气体，浓硫酸与氨气发生反应，不能用浓硫酸干燥NH3，B不选；氨气的密度小于空气，用如图所示的向下排空气法收集氨气，氨气应该从长导管进入烧瓶，C不选；Cu(OH)2和氨水反应可生成配合物[Cu(NH3)4](OH)2，D选。
4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(B)
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3(稀)NONO2
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2
D. 实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
【解析】 NO与H2O不反应，B错误。
5. 元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是(D)
A. 原子半径：r(N)>r(P)>r(As)
B. 第一电离能：I1(N)C. NH3、PH3、AsH3的键角逐渐增大
D. HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐渐减弱
【解析】 同主族从上到下，元素的原子半径逐渐增大，原子半径：r(N)＜r(P)＜r(As)，A错误；同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能：I1(N)＞I1(P)＞I1(As)，B错误；元素N、P、As的电负性逐渐减弱，它们与H形成共价键的极性逐渐减弱，因此极性键间的排斥力逐渐减小，NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小，C错误；同主族从上到下，元素的非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，D正确。
6. 氨催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－904.8 kJ/mol。下列说法正确的是(C)
A. 该反应的ΔS<0
B. 反应平衡常数K＝
C. 每消耗1 mol O2，反应共转移4 mol电子
D. 平衡后升高温度，正反应速率减小、逆反应速率增大
【解析】 该反应为气体分子数增加的反应，ΔS＞0，A错误；反应中H2O为气态，平衡常数表达式中缺c6(H2O)，B错误；反应中每消耗5 mol氧气时，反应转移20 mol电子，则消耗1 mol氧气时，反应转移4 mol电子，C正确；平衡后升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误。
7. N2H4的燃烧热为622 kJ/mol，具有强还原性，可由尿素[CO(NH2)2]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。下列化学反应的表示正确的是(B)
A. 金属钠和液氨反应：NH3＋Na===NaNH2＋H2↑
B. 过量氨水和SO2反应：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O
C. 尿素、NaClO、NaOH溶液制取N2H4的离子方程式：CO(NH2)2＋ClO－===CO2↑＋N2H4＋Cl－
D. 肼燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－622 kJ/mol
【解析】 该反应氢原子不守恒，正确为2NH3＋2Na===2NaNH2＋H2↑，A错误；尿素和NaClO溶液在碱性条件下不会有CO2产生，正确的离子方程式为CO(NH2)2＋ClO－＋2OH－===CO＋N2H4＋Cl－＋H2O，C错误；肼燃烧的热化学方程式中H2O应为液态，D错误。
8. 据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2反应历程如图所示。下列有关该历程的说法正确的是(A)
A. O2氧化HBr生成Br2的总反应为O2＋4HBr===2Br2＋2H2O
B. 中间体HOOBr和HOBr中Br元素的化合价不同
C. 发生步骤②时，形成的化学键既有极性键又有非极性键
D. 步骤③中，每生成1 mol Br2转移2 mol电子
【解析】 HOOBr中Br元素为＋1价、O元素为－1价，HOBr中Br元素为＋1价，溴元素的化合价相同，B错误；发生步骤2时，只有极性键的形成，C错误；步骤3中，Br元素发生归中反应，由＋1 价和－1价变为0价，每生成1 mol Br2转移1 mol电子，D错误。
9. 化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是(D)
A. X分子中所有原子在同一平面上
B. 1 mol Z最多能与2 mol NaOH反应
C. Y可以发生氧化、取代和消去反应
D. X→Y的中间产物分子式为C9H10O3
【解析】 X分子中含甲基，为四面体形结构，故所有原子不可能在同一平面上，A错误； Z分子含2 个酯基，其中1个酯基水解产生酚羟基，故1 mol Z最多能与3 mol NaOH反应，B错误；Y分子中含有氯原子、酚羟基可发生取代反应，其中酚羟基可被氧化，但该分子不能发生消去反应，C错误；X→Y的中间产物为X和HCHO发生加成反应生成，分子式为C9H10O3，D正确。
10. 碳中和可有效解决全球变暖，在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图所示。下列说法正确的是(D)
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 铜电极上产生CH3CHO的电极反应式：2CO2＋7H2O＋10e－===CH3CHO＋10OH－
C. 每产生22.4 L O2电路中要通过4 mol电子
D. 若铜电极上只生成5.6 g CO，则铜极区溶液质量增加3.6 g
【解析】 铂电极与外接电源的正极相连，为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，铜电极为阴极，发生还原反应，反应在酸性条件下进行。离子交换膜为阳离子交换膜，氢离子从左向右移动，A错误；酸性溶液中，产物中不能生成OH－，铜电极上产生CH3CHO的电极反应式为2CO2＋10H＋＋10e－===CH3CHO＋3H2O，B错误；未指明是标准状况下，C错误；铜电极为阴极，铜电极上产生CO的电极反应式为2H＋＋CO2＋2e－===CO＋H2O，生成5.6 g(即0.2 mol)CO时，铜极区溶液质量增重0.2 mol H2O的质量，即0.2 mol×18 g/mol＝3.6 g，D正确。
11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是(C)
选项 探究方案 探究目的
A 测定等体积CH3COONa和NaNO2溶液的pH 比较CH3COOH和HNO2的酸性强弱
B 将石油裂解产生的气体通入Br2的CCl4溶液中，观察溶液颜色变化 验证石油裂解产物中是否含乙烯
C 向Na2S溶液中通入SO2至过量，观察是否有沉淀生成 SO2是否具有氧化性
D 将卤代烃与NaOH水溶液混合加热，待冷却后加入硝酸银溶液，观察沉淀颜色 确定卤代烃中卤原子种类
【解析】 溶液浓度不确定，不能根据测定溶液的pH比较HNO2和CH3COOH酸性强弱，A错误；石油裂解生成的裂解气是一种复杂的混合气体，主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃，通入Br2的CCl4溶液中，颜色褪去可以说明含有不饱和烃，不能说明一定含有乙烯，B错误；将卤代烃与NaOH水溶液混合共热，待冷却后应先加入稀硝酸中和氢氧化钠，再加硝酸银溶液，观察沉淀颜色确定卤素原子种类，D错误。
12. 室温下，用含少量ZnSO4杂质的1 mol/L MnSO4 溶液制备MnCO3的过程如图所示。下列说法正确的是(A)
已知：Ksp(MnS)＝2×10－10、Ksp(ZnS)＝2×10－24、Kb(NH3·H2O)＝2×10－5、Ka1(H2CO3)＝4×10－7、Ka2(H2CO3)＝5×10－11。
A. “除锌”后所得上层清液中，c(Zn2＋)一定小于1×10－5 mol/L
B. 0.1 mol/L NH4HCO3溶液中存在：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)
C. 氨水、NH4HCO3溶液中存在：c(NH)<2c(CO)＋c(HCO)
D. “沉锰”后的滤液中存在：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)
【解析】 “除锌”时发生反应：Zn2＋(aq)＋MnS(s)===Mn2＋(aq)＋ZnS(s)，K＝＝＝＝＝1014 105，说明反应比较彻底，则溶液中的c(Zn2＋)＜1×10－5 mol/L，A正确；NH4HCO3溶液中质子守恒式为c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)＋c(NH3·H2O)，B错误；由Kb(NH3·H2O)＝2×10－5 ，Ka1(H2CO3)＝4×10－7知，HCO的水解程度大于NH的水解程度，NH4HCO3的溶液显碱性，则氨水与NH4HCO3的混和溶液中pH＞7，c(H＋)2c(CO)＋c(HCO)，C错误；“沉锰”的离子方程式：Mn2＋＋NH3·H2O＋HCO===MnCO3↓＋NH＋H2O，若投入的氨水、NH4HCO3与MnSO4刚好是等物质的量，则反应后溶质只有(NH4)2SO4，由元素质量守恒可推知：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)，但是若氨水、NH4HCO3过量，则溶液中c(NH)＋c(NH3·H2O)＞2c(SO)，D错误。
13. 利用H2和CO反应生成CH4的过程中主要涉及的反应如下：
反应 Ⅰ. CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝－206.2 kJ/mol
反应 Ⅱ. CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ/mol
向密闭容器中充入一定量H2和CO发生上述反应，保持温度和容器体积一定，平衡时CO和H2的转化率、CH4和CO2的产率及随起始的变化情况如图所示[CH4的产率＝×100%，CH4的选择性＝×100%]。下列说法不正确的是(D)
A. 当容器内气体总压强保持不变时，反应 Ⅰ、Ⅱ 均达到平衡状态
B. 曲线c表示CH4的产率随的变化
C. ＝0.5，反应达平衡时，CH4的选择性为50%
D. 随着增大，CO2的选择性先增大后减小
【解析】 反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g)，该反应的气体分子数减少，当气体分子总数不变时，即容积固定的密闭容器内气体总压强保持不变时，说明反应 Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态，A正确；根据总反应，当＝0.5时，此时H2转化率接近100%，随着起始投料增大，CO转化率逐渐增大，直到接近100%，而H2的转化率逐渐减小，则曲线a表示CO的转化率，曲线b表示H2的转化率；同时随着起始投料的增大，CH4的产率也逐渐增大，曲线c表示CH4的产率，剩余曲线d表示CO2的产率，B正确；在图中，当＝0.5时，根据总反应，CO过量，有n(CH4)生成＝n(CO2)生成＝n(CO)投料，可得CH4的选择性为50%，C正确；由图可知，随着起始投料增大，CH4和CO2产率的差值逐渐增大，导致一直减小，即CO2的选择性一直减小，D错误。
14. MnO2在电池中有重要应用。以软锰矿(含MnO2及少量Fe、Al的氧化物)为原料制备粗二氧化锰颗粒的过程如下：
(1)浸出。用H2SO4和FeSO4可溶解软锰矿，生成Mn2＋的离子方程式为 MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 。
(2)净化、分离。
①浸出液中的Fe3＋、Al3＋可加入NaOH溶液并调节溶液pH在5～6之间，转化为沉淀去除，溶液的pH不能超过6的原因是 防止锰离子沉淀，减少锰元素的损失 。
②为减少碱用量，可以通过稀释浸出液除去Fe3＋，结合离子方程式解释原理： 稀释使溶液的pH升高，有利于Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋正向移动 。
(3)热解。在一定空气流速下，相同时间内MnCO3热解产物中不同价态Mn元素的占比随热解温度的变化如图所示：
MnCO3热解过程中涉及如下化学反应：
ⅰ. MnCO3(s)===MnO(s)＋CO2(g)
ⅱ. 4MnO(s)＋O2(g)??2Mn2O3(s) ΔH<0
ⅲ. 2Mn2O3(s)＋O2(g)??4MnO2(s) ΔH<0
①为了增大产物中MnO2的占比，除控制温度在450 ℃左右外，还可采用的措施有 增大空气的流速 。
②温度升高，产物中MnO的占比降低，可能的原因是 反应ⅱ的速率大于反应ⅰ的速率 。
(4)测定MnO2的纯度。称取0.145 0 g MnO2粗品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液，盖上玻璃塞，充分摇匀后静置30 min。用0.150 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL，滴定反应为2S2O＋I2===2I－＋S4O，计算粗品中MnO2的质量分数(写出计算过程，Mn—55)。
答案：90.00% (计算过程见解析)
(5)分析MnO2的结构，MnO2的一种晶型的晶胞如图所示，该晶胞中O2－所围成的空间结构是 八面体形 。
【解析】 向软锰矿中加入稀硫酸和硫酸亚铁的混合溶液酸浸，将二氧化锰转化为硫酸锰，铁、铝的氧化物溶解得到可溶性硫酸盐，过滤得到含有硫酸锰的浸出液；浸出液经净化、分离除去铁离子、铝离子得到硫酸锰溶液，向硫酸锰溶液中加入碳酸氢铵溶液，将硫酸锰转化为碳酸锰沉淀，过滤得到碳酸锰；碳酸锰在空气中热解得到二氧化锰。(2)①由题意可知，浸出液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH的目的是将溶液中的Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3 沉淀，而锰离子不转化为沉淀，所以溶液的pH不能超过6。②Fe3＋在溶液中存在如下平衡：Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，加水稀释时，溶液pH增大，平衡向正反应方向移动，有利于Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，可减少碱用量。(3)①由图可知，在450 ℃时，Mn(Ⅳ)的含量最大，即MnO2的占比高，根据反应ⅲ，为了增大产物中MnO2 的占比，温度维持在450 ℃时，可通入更多氧气(空气)利于二氧化锰的生成。②随温度升高，Mn(Ⅱ)即MnO占比降低，当温度大于450 ℃时，Mn(Ⅲ)即Mn2O3的占比升高幅度较大，根据已知反应，说明450 ℃之后，反应ⅱ的速率最大。(4)由得失电子守恒可得如下转化关系：MnO2～I2～2Na2S2O3，滴定消耗20.00 mL 0.150 0 mol/L硫代硫酸钠溶液，则粗品中二氧化锰的质量分数为×100%＝90.00%。(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于面上的4个氧离子与位于体内的2个氧离子围成的空间结构为八面体形。
