周测16　模块综合(二)（原卷版 解析版）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册

周测16　模块综合(二)
(时间：75分钟　分值：100分)
　　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是(　　)
A.直接加热蒸干纯碱的水溶液无法得到纯碱固体
B.冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的，该过程的熵减小
C.草木灰和铵态氮肥混合施用，可促进植物对化肥的吸收和综合利用
D.工业合成氨选用的温度越低越好，压强越大越好
2.下列说法正确的是(　　)
A.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B.若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行
C.v(SO2)=0.1 mol·L-1·min-1表示在1 min时，SO2的浓度为0.1 mol·L-1
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1，则氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
3.下列叙述正确的是(　　)
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与相同颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率盐酸快
B.25 ℃时，等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液的pH=7
C.25 ℃时，0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热并搅拌的条件下加入NaOH，调节pH后过滤
4.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数，则下列说法不正确的是(　　)
CH3COOH H2CO3 HClO H3PO4
Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13
A.碳酸的酸性弱于磷酸
B.将少量的CO2气体通入NaClO溶液中反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O===+HClO
C.常温下，加水稀释醋酸，增大
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变
5.(2024·黑龙江、吉林1月适应性测试)某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是(　　)
A.放电时，正极电极反应为
B.放电时，Co0.2Ni0.8(OH)2转化为Co0.2Ni0.8OOH
C.充电时，K+通过交换膜从左室向右室迁移
D.充电时，阴极电极反应为
6.向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应
B.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1>ΔH2；ΔH2<ΔH3
D.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
7.目前，常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成CO2和N2。为研究如何增大该化学反应的速率，某课题组设计了以下三组实验探究温度、催化剂的比表面积对反应的影响。
编号 T/℃ c(NO)/ (mol·L-1) c(CO)/ (mol·L-1) 催化剂的比 表面积/(m2·g-1)
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0
Ⅱ x 120
Ⅲ 360 y 80.0
实验测得三组实验中CO的浓度随时间的变化如下图所示。下列有关说法错误的是 (　　)
A.x=280；y=4.00×10-3
B.曲线1对应的实验中，0~10 s内，NO的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
C.增大催化剂的比表面积，使化学反应速率增大，但CO的转化率不变
D.曲线1、2、3分别代表的实验编号为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ
8.下列图示与对应的分析相符的是(　　)
A.图甲曲线表示反应：A+B===C+D　ΔH=(a-c) kJ·mol-1
B.图乙实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
C.由图丙可知反应在T2处达到平衡，且该反应的ΔH<0
D.由图丁可知，用0.010 0 mol·L-1的硝酸银溶液，滴定等浓度的Cl-、Br-及I-的混合溶液，Cl-先沉淀
9.乙烯在硫酸催化下制取乙醇的反应机理，能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.第②步反应过渡态物质比第③步反应过渡态物质稳定
B.总反应在任何条件下都能自发进行
C.总反应速率由第①步反应决定
D.第①、②、③步反应都是放热反应
10.下列根据实验操作和现象得出结论不正确的是(　　)
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂 溶液变红 溶液中c(H2S)>c(S2-)
B 向浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl、NaI的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向盛有1 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mL 0.01 mol·L-1的NaCl溶液，再滴加0.1 mL 0.01 mol·L-1的NaI溶液 先有白色沉淀生成，后有黄色沉淀生成 此温度下：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 向盛有相同浓度KI3溶液的两支试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀 溶液中可能存在平衡：I-+I2
11.常温下常见弱酸的电离常数如下：
H2S HClO H2CO3
Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka=4.7×10-8 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
以下说法正确的是(　　)
A.过量CO2通入到NaClO溶液中生成Na2CO3
B.等浓度等体积的NaOH与H2S混合后，溶液中水的电离程度比纯水小
C.等浓度等体积的Na2S与NaHS溶液混合：c(HS-)+3c(H2S)+2c(H+)=2c(OH-)+c(S2-)
D.NaOH溶液与H2S溶液混合，当溶液的pH=7时，离子浓度大小关系为c(HS-)>c(Na+)>c(S2-)>c(H+)=c(OH-)
12.某新型水系锌 空气电池采用弱酸性的醋酸锌[(CH3COO)2Zn]和醋酸(CH3COOH)的混合水溶液作为电解液，所构建的非碱性锌 空气电池可以在空气中稳定充放电运行近600小时，其结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.电子由Zn电极流出，经过电解液流向多孔石墨电极
B.负极的电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-
C.电路中每转移2 mol e-，多孔石墨电极消耗11.2 L O2
D.若选用碱性电解液，在多孔石墨电极表面易生成难溶碳酸盐，降低电池放电效率
13.(2023·湖北，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h-1。下列说法错误的是(　　)
A.b电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为2x mol·h-1
14.25 ℃时， 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A溶液，pH、物种分布系数[如δ(A2-)=
]随H2A被滴定分数[]的变化关系如图。下列说法正确的是(　　)
A.H2A的Ka1=1×10-7
B.=0.5的溶液中，2c(H+)+c(H2A)=c(HA-)+3c(A2-)+2c(OH-)
C.随着H2A被滴定分数[]的逐渐增大，水的电离程度也逐渐增大
D.=1的溶液中：c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(14分)(2024·长春高二检测)回答下列问题：
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种理想的水处理剂，高铁电池的研制也在进行中。图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
①(3分)该电池放电时正极产生Fe(OH)3，正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向　　　　(填“左”或“右”)移动。
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有　　　　　　　　　　　　。
(2)氯碱工业电解饱和食盐水制烧碱时必须阻止OH-移向阳极，目前采用阳离子交换膜将两极溶液分开(如图3)。
①C、D分别是直流电源的两电极，C是电源的　　　　极。
②(3分)电解一段时间后，A口导出　　　　。
③阳离子交换膜的作用是　　　　　　　　　　　　　　。
16.(15分)滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题：
Ⅰ.酸碱中和滴定
已知某NaOH试样中含有NaCl杂质，为测定试样中NaOH的质量分数，进行如下步骤实验：
①称量1.00 g样品溶于水，配成250 mL溶液；
②准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中；
③滴加几滴酚酞溶液；
④用0.10 mol·L-1的标准盐酸滴定三次，每次消耗盐酸的体积记录如下：
滴定 序号 待测液 体积/mL 所消耗标准盐酸的体积/mL
滴定前 滴定后
1 25.00 0.50 20.60
2 25.00 6.00 26.00
3 25.00 1.10 21.00
(1)用　　　滴定管盛装0.10 mol·L-1的盐酸标准液。
(2)滴定终点的实验现象：　　　　　。
(3)试样中NaOH的质量分数为　　　。
(4)(3分)若出现下列情况，测定结果偏高的是　　　(填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管滴至终点时，俯视读数
e.酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准液润洗
Ⅱ.中和反应反应热的测定
用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。
(5)从装置图上看该装置缺少一种玻璃仪器，其名称是　　　　　　。
(6)若去掉两个烧杯间的碎纸条，测得的中和反应反应热数值会　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)，若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应反应热的数值会　　　。
17.(14分)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示。
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Ga3+ Al3+ Fe3+ Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH 4.5 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 5.5 4.7 3.2 9.0
(1)“酸浸”过程中禁止明火加热，原因是　　　 　　　　。
(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为　　　 　　　　。
(3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为　　　　　　　　。
(4)“碳酸化”过程中不能通入过量CO2的原因为　　　 　　　　(用离子方程式表示)。
(5)(3分)下列说法不正确的是　　　　　(填字母)。
a.为提高浸出率，可将刚玉渣研磨
b.由流程图可知酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
c.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液
(6)(3分)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1 100 ℃条件下，利用Ga与NH3反应制备GaN，该过程的化学方程式为　　　 　　　　。
18.(15分)我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。回答下列问题：
(1)已知：①CO2(g)+H2(g)===H2O (g)+ CO (g)　ΔH1 =+41.1 kJ·mol-1；
②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2=-90.0 kJ·mol-1。
则H2(g)+CO2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=　　　kJ·mol-1。
(2)为提高CH3OH (g)的产率，理论上应采用的条件是　　　(填字母)。
a.高温高压 b.低温高压
c.高温低压 d.低温低压
(3)(3分)250 ℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH (g)，如图为不同投料比[]时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。
则反应物X是　　　 (填“CO2”或“H2”)。
(4)250 ℃时，在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6 mol H2、2 mol CO2和催化剂，10 min 时反应达到平衡，测得 c(CH3OH)=0.75 mol·L-1。
①(3分)前10 min 内平均反应速率v(H2)= 　　　mol·L-1·min-1。
②(3分)化学平衡常数K=　　　(保留三位有效数字)。
③催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关，控制相同投料比和相同反应时间，得到四组数据如表所示：
实验 编号 温度 /K 催化剂 CO2的 转化率/% 甲醇的 选择性/%
A 543 Cu/ZnO 纳米棒 12.3 42.3
B 543 Cu/ZnO 纳米片 11.9 72.7
C 553 Cu/ZnO 纳米棒 15.3 39.1
D 553 Cu/ZnO 纳米片 12.0 70.6
根据上表所给数据，用CO2生产甲醇的最优条件为　　　 (填实验编号)。
周测16　模块综合(二)
(时间：75分钟　分值：100分)
　　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是(　　)
A.直接加热蒸干纯碱的水溶液无法得到纯碱固体
B.冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的，该过程的熵减小
C.草木灰和铵态氮肥混合施用，可促进植物对化肥的吸收和综合利用
D.工业合成氨选用的温度越低越好，压强越大越好
答案　B
解析　直接加热蒸干纯碱的水溶液可以得到纯碱固体，A错误；冬季空气中的水蒸气凝结成冰霜的过程是自发的，此过程前后气体的物质的量减小，该过程的熵减小，B正确；草木灰成分为碳酸钾，和铵态氮肥混合施用产生氨气逸出使肥效降低，C错误；工业合成氨为考虑工业生产设备的承受能力及化学反应速率，一般采用400~500 ℃、10~30 MPa，D错误。
2.下列说法正确的是(　　)
A.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞
B.若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行
C.v(SO2)=0.1 mol·L-1·min-1表示在1 min时，SO2的浓度为0.1 mol·L-1
D.H2(g)+O2(g)===H2O(g)　ΔH=-241.8 kJ·mol-1，则氢气的燃烧热ΔH=-241.8 kJ·mol-1
答案　B
解析　活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，A错误；ΔH-TΔS<0的反应可以自发，若某反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在低温下可自发进行，B正确；v(SO2)=0.1 mol·L-1·min-1表示二氧化硫的反应速率，不能说明SO2的浓度数值，C错误；燃烧热是在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，H2(g)燃烧应生成液态H2O，D错误。
3.下列叙述正确的是(　　)
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与相同颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率盐酸快
B.25 ℃时，等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液的pH=7
C.25 ℃时，0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热并搅拌的条件下加入NaOH，调节pH后过滤
答案　C
解析　相同pH的醋酸溶液和盐酸中H+浓度相等，分别与相同颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等，A错误；25 ℃时，等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后为NH4NO3溶液，溶液中铵根离子水解，溶液呈酸性，B错误；硫化氢为弱电解质，部分电离，而硫化钠为强电解质，硫化氢溶液中的离子浓度远远小于等浓度的硫化钠溶液中的离子浓度，硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱，C正确；除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可加入Mg(OH)2、MgO或MgCO3等促进Fe3+水解转化为沉淀，后过滤除杂，而加入NaOH会使Mg2+沉淀且会引入新的杂质，D错误。
4.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数，则下列说法不正确的是(　　)
CH3COOH H2CO3 HClO H3PO4
Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8 Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.2×10-8 Ka3=2.2×10-13
A.碳酸的酸性弱于磷酸
B.将少量的CO2气体通入NaClO溶液中反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O===+HClO
C.常温下，加水稀释醋酸，增大
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变
答案　C
解析　碳酸的Ka1小于磷酸的Ka1，所以碳酸的酸性弱于磷酸，故A正确；根据电离平衡常数，可知酸性：H2CO3>HClO>HC，根据“强酸制弱酸”，将少量的CO2气体通入NaClO溶液中生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O===+HClO，故B正确；==，常温下，加水稀释醋酸，不变，故C错误；平衡常数只与温度有关，向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变，故D正确。
5.(2024·黑龙江、吉林1月适应性测试)某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是(　　)
A.放电时，正极电极反应为
B.放电时，Co0.2Ni0.8(OH)2转化为Co0.2Ni0.8OOH
C.充电时，K+通过交换膜从左室向右室迁移
D.充电时，阴极电极反应为
答案　D
解析　放电时，负极发生氧化反应，转化为，所以放电时，Rh/Cu是负极，充电时，Rh/Cu是阴极。放电时，糠醛在负极发生氧化反应生成，故A错误；放电时，Co0.2Ni0.8OOH在正极得电子转化为Co0.2Ni0.8(OH)2，故B错误；充电时Rh/Cu是阴极，K+通过交换膜从右室向左室迁移，故C错误；充电时，Rh/Cu是阴极，糠醛发生还原反应生成，阴极电极反应为，故D正确。
6.向Na2CO3溶液中滴加盐酸，反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为放热反应
B.C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH1>ΔH2；ΔH2<ΔH3
D.H2CO3(aq)===CO2(g)+H2O(l)，若使用催化剂，则ΔH3变小
答案　B
解析　由图像可知，反应HC(aq)+H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)为吸热反应，A错误；由盖斯定律可知C(aq)+2H+(aq)===CO2(g)+H2O(l)　ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3，B正确；由图像可知，能量差值越大，反应热的绝对值越大，ΔH1、ΔH2都为放热反应，则ΔH1<ΔH2，C错误；加入催化剂，反应热不变，D错误。
7.目前，常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成CO2和N2。为研究如何增大该化学反应的速率，某课题组设计了以下三组实验探究温度、催化剂的比表面积对反应的影响。
编号 T/℃ c(NO)/ (mol·L-1) c(CO)/ (mol·L-1) 催化剂的比 表面积/(m2·g-1)
Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0
Ⅱ x 120
Ⅲ 360 y 80.0
实验测得三组实验中CO的浓度随时间的变化如下图所示。下列有关说法错误的是 (　　)
A.x=280；y=4.00×10-3
B.曲线1对应的实验中，0~10 s内，NO的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
C.增大催化剂的比表面积，使化学反应速率增大，但CO的转化率不变
D.曲线1、2、3分别代表的实验编号为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ
答案　B
解析　由控制变量法和实验目的可知，实验Ⅰ、Ⅱ的催化剂比表面积不同，Ⅰ、Ⅲ的温度不同，则实验Ⅰ、Ⅱ用于探究催化剂的比表面积对反应速率的影响，x=280，实验Ⅰ、Ⅲ用于探究温度对反应速率的影响，其他各变量均应该相同，y=4.00×10-3，故A正确；曲线1中，0~10 s内，Δc(CO)=(4×10-3-1×10-3)mol·L-1=3×10-3 mol·L-1，根据反应2NO+2CO2CO2+N2可知，Δc(NO)=3×10-3 mol·L-1，故用NO表示的化学反应速率为v(NO)==3×10-4 mol·L-1·s-1，故B错误；由曲线1、2可知，实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快，即增大催化剂的比表面积，反应速率增大，转化率不变，故C正确；由曲线1、2可知，实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ的快，曲线1对应实验Ⅱ，曲线2对应实验Ⅰ，曲线3对应实验Ⅲ，故D正确。
8.下列图示与对应的分析相符的是(　　)
A.图甲曲线表示反应：A+B===C+D　ΔH=(a-c) kJ·mol-1
B.图乙实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
C.由图丙可知反应在T2处达到平衡，且该反应的ΔH<0
D.由图丁可知，用0.010 0 mol·L-1的硝酸银溶液，滴定等浓度的Cl-、Br-及I-的混合溶液，Cl-先沉淀
答案　C
解析　图甲曲线表示放热反应，ΔH=-(a-c) kJ·mol-1，故A错误；使用催化剂会使正、逆反应速率都增大，故B错误；由图丙可知反应在T2处达到平衡，T2以后随着温度升高平衡向生成X的逆反应方向移动，故该反应为放热反应，则该反应的ΔH<0，故C正确；由图丁可知，用0.010 0 mol·L-1的硝酸银溶液，滴定等浓度的Cl-、Br-及I-的混合溶液，I-先沉淀，故D错误。
9.乙烯在硫酸催化下制取乙醇的反应机理，能量与反应进程的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.第②步反应过渡态物质比第③步反应过渡态物质稳定
B.总反应在任何条件下都能自发进行
C.总反应速率由第①步反应决定
D.第①、②、③步反应都是放热反应
答案　C
解析　能量与反应进程图中，第②步反应过渡态物质能量比第③步反应过渡态物质能量高，因此第③步反应过渡态物质更稳定，A错误；总反应的ΔH<0，ΔS<0，在低温下能自发进行，高温下不能自发进行，B错误；第①步反应的活化能最大，反应速率最慢，总反应的速率由其决定，C正确；第①步反应是吸热反应，D错误。
10.下列根据实验操作和现象得出结论不正确的是(　　)
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂 溶液变红 溶液中c(H2S)>c(S2-)
B 向浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl、NaI的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向盛有1 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mL 0.01 mol·L-1的NaCl溶液，再滴加0.1 mL 0.01 mol·L-1的NaI溶液 先有白色沉淀生成，后有黄色沉淀生成 此温度下：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 向盛有相同浓度KI3溶液的两支试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀 溶液中可能存在平衡：I-+I2
答案　C
解析　向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂，溶液变红色说明HS-的水解程度大于电离程度，则溶液中c(H2S)> c(S2-)，故A项正确；等浓度的NaCl和NaI混合溶液中，滴加少量硝酸银溶液，先生成黄色沉淀即AgI，说明AgI溶解度更小，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故B项正确；向盛有1 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mL 0.01 mol·L-1的NaCl溶液，出现氯化银白色沉淀，再滴加0.1 mL 0.01 mol·L-1的NaI溶液，AgNO3溶液过量，立即产生碘化银沉淀，没有沉淀转化，不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故C项错误；向盛有相同浓度KI3溶液的两支试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀，可知溶液中含碘单质和碘离子，则溶液中可能存在平衡：I-+I2， 故D项正确。
11.常温下常见弱酸的电离常数如下：
H2S HClO H2CO3
Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 Ka=4.7×10-8 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
以下说法正确的是(　　)
A.过量CO2通入到NaClO溶液中生成Na2CO3
B.等浓度等体积的NaOH与H2S混合后，溶液中水的电离程度比纯水小
C.等浓度等体积的Na2S与NaHS溶液混合：c(HS-)+3c(H2S)+2c(H+)=2c(OH-)+c(S2-)
D.NaOH溶液与H2S溶液混合，当溶液的pH=7时，离子浓度大小关系为c(HS-)>c(Na+)>c(S2-)>c(H+)=c(OH-)
答案　C
12.某新型水系锌 空气电池采用弱酸性的醋酸锌[(CH3COO)2Zn]和醋酸(CH3COOH)的混合水溶液作为电解液，所构建的非碱性锌 空气电池可以在空气中稳定充放电运行近600小时，其结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.电子由Zn电极流出，经过电解液流向多孔石墨电极
B.负极的电极反应式为Zn-2e-+4OH-===[Zn(OH)4]2-
C.电路中每转移2 mol e-，多孔石墨电极消耗11.2 L O2
D.若选用碱性电解液，在多孔石墨电极表面易生成难溶碳酸盐，降低电池放电效率
答案　D
解析　电子由负极经导线流向正极，不经过电解液，A项错误；Zn电极为负极，电极反应式为 Zn-2e-=== Zn2+，B项错误；正极的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O，每转移2 mol e-，消耗 0.5 mol氧气，未指明气体所处状况，氧气的体积不一定是11.2 L，C项错误；若选用碱性电解液，多孔石墨电极表面易生成碳酸锌难溶物，阻碍放电，降低电池放电效率，D项正确。
13.(2023·湖北，10)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h-1。下列说法错误的是(　　)
A.b电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为2x mol·h-1
答案　D
解析　b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，故A正确；该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-===O2↑+2H2O，为保持OH-浓度不变，则阴极产生的OH-要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，故B正确；电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；由电解总反应可知，每生成1 mol H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速率为x mol·h-1，则补水的速率也应是x mol·h-1，故D错误。
14.25 ℃时， 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A溶液，pH、物种分布系数[如δ(A2-)=
]随H2A被滴定分数[]的变化关系如图。下列说法正确的是(　　)
A.H2A的Ka1=1×10-7
B.=0.5的溶液中，2c(H+)+c(H2A)=c(HA-)+3c(A2-)+2c(OH-)
C.随着H2A被滴定分数[]的逐渐增大，水的电离程度也逐渐增大
D.=1的溶液中：c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
答案　B
解析　溶液中各微粒分布系数随NaOH溶液的滴入，δ(H2A)减小，δ(HA-)先增大后减小 ，δ(A2-)增大，所以曲线①②③分别表示δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)。由题图可知，当δ(HA-)=δ(A2-)时，溶液pH=7，则H2A的Ka2=c(H+)=1×10-7，则Ka1>1×10-7，A错误；当=0.5时，溶液为等浓度的 NaHA和H2A的混合溶液，元素守恒关系为c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=2c(Na+)，电荷守恒关系为c(H+)+c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)，联立可得2c(H+)+c(H2A)=c(HA-)+3c(A2-)+2c(OH-)，B正确；随着增大，δ(H2A)减小，并且H2A为二元弱酸，所以δ(HA-)先增大后减小，最终当=2时，二者恰好完全反应生成Na2A，此时水的电离程度最大，当>2，NaOH过量，对水的电离起抑制作用，使水的电离程度又逐渐减小，故水的电离程度先逐渐增大后又逐渐减小，C错误；当=1时，溶液中溶质为NaHA，溶液呈酸性，即HA-的电离程度大于其水解程度，则c(A2-)>c(H2A)，D错误。
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(14分)(2024·长春高二检测)回答下列问题：
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种理想的水处理剂，高铁电池的研制也在进行中。图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
①(3分)该电池放电时正极产生Fe(OH)3，正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向　　　　(填“左”或“右”)移动。
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有　　　　　　　　　　　　。
(2)氯碱工业电解饱和食盐水制烧碱时必须阻止OH-移向阳极，目前采用阳离子交换膜将两极溶液分开(如图3)。
①C、D分别是直流电源的两电极，C是电源的　　　　极。
②(3分)电解一段时间后，A口导出　　　　。
③阳离子交换膜的作用是　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)①Fe+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-　②右　③使用时间长、工作电压稳定
(2)①负　②Cl2　③防止H2与Cl2混合发生爆炸；避免OH-向阳极移动，与氯气发生反应
解析　(1)①根据题给装置图可知，锌为负极，石墨为正极，高铁酸钾中铁元素显+6价，具有强氧化性，Fe在正极得电子，因此正极的电极反应式为Fe+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-。②根据原电池工作原理，Cl-向负极Zn电极移动，即向右移动。(2)①根据题图可知，H+向右侧移动，则右侧为阴极室，故C是电源的负极。②左侧是阳极室，Cl-在阳极失电子生成氯气，发生反应2Cl--2e-=== Cl2↑，电解一段时间后，Cl2由A口导出。
16.(15分)滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题：
Ⅰ.酸碱中和滴定
已知某NaOH试样中含有NaCl杂质，为测定试样中NaOH的质量分数，进行如下步骤实验：
①称量1.00 g样品溶于水，配成250 mL溶液；
②准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中；
③滴加几滴酚酞溶液；
④用0.10 mol·L-1的标准盐酸滴定三次，每次消耗盐酸的体积记录如下：
滴定 序号 待测液 体积/mL 所消耗标准盐酸的体积/mL
滴定前 滴定后
1 25.00 0.50 20.60
2 25.00 6.00 26.00
3 25.00 1.10 21.00
(1)用　　　滴定管盛装0.10 mol·L-1的盐酸标准液。
(2)滴定终点的实验现象：　　　　　。
(3)试样中NaOH的质量分数为　　　。
(4)(3分)若出现下列情况，测定结果偏高的是　　　(填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管滴至终点时，俯视读数
e.酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准液润洗
Ⅱ.中和反应反应热的测定
用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。
(5)从装置图上看该装置缺少一种玻璃仪器，其名称是　　　　　　。
(6)若去掉两个烧杯间的碎纸条，测得的中和反应反应热数值会　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)，若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和反应反应热的数值会　　　。
答案　(1)酸式　(2)锥形瓶中溶液由红色变为无色，且半分钟内不再变化　(3)80%　(4)ce　(5)玻璃搅拌器　(6)偏小　偏小
解析　(3)图表数据分析可知，滴定前后，消耗标准溶液体积分别为20.10 mL、20.00 mL、19.90 mL，分别求出3次滴定所得c(NaOH)。再求出NaOH浓度的平均值为0.08 mol·L-1，故氢氧化钠的质量分数=×100%=80%。(4)滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，待测液的物质的量不变，对消耗标准液体积不产生影响，待测液浓度不变，故a不符合题意；在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出，导致消耗标准液体积偏小，待测液浓度偏低，故b不符合题意；若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，导致消耗标准液体积偏大，待测液浓度偏高，故c符合题意；酸式滴定管滴至终点对，俯视读数，导致消耗标准液体积偏小，待测液浓度偏低，故d不符合题意；酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准液润洗，导致消耗标准液体积偏大，待测液浓度偏高，故e符合题意。(6)大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，若去掉两个烧杯间的碎纸条，测得的中和反应反应热数值会偏小。NH3·H2O为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，求得的中和反应反应热数值将会偏小。
17.(14分)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示。
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Ga3+ Al3+ Fe3+ Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH 4.5 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 5.5 4.7 3.2 9.0
(1)“酸浸”过程中禁止明火加热，原因是　　　 　　　　。
(2)“结晶”过程中得到FeSO4·7H2O的具体操作为　　　 　　　　。
(3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为　　　　　　　　。
(4)“碳酸化”过程中不能通入过量CO2的原因为　　　 　　　　(用离子方程式表示)。
(5)(3分)下列说法不正确的是　　　　　(填字母)。
a.为提高浸出率，可将刚玉渣研磨
b.由流程图可知酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3
c.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液
(6)(3分)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1 100 ℃条件下，利用Ga与NH3反应制备GaN，该过程的化学方程式为　　　 　　　　。
答案　(1)金属与酸反应会生成氢气，氢气遇明火会发生爆炸　(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥　(3)5.5≤pH<7.5　(4)[Ga(OH)4]-+CO2===Ga(OH)3↓+HC　(5)bc　(6)2Ga+2NH32GaN+3H2
解析　(3)“中和沉淀”过程是为了分离出Fe2+，pH应调节的范围为5.5≤pH<7.5。(4)“碳酸化”过程中若通入过量CO2会生成Ga(OH)3沉淀，离子方程式为[Ga(OH)4]-+CO2===Ga(OH)3↓+HC。(5)将刚玉渣研磨，使反应更充分，可提高浸出率，a正确；由流程图可知，加入适量CO2，[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3，说明[Al(OH)4]-的碱性比[Ga(OH)4]-的强，则Al(OH)3的酸性比Ga(OH)3的弱，b不正确；“碱浸”是Ga(OH)3、Al(OH)3分别与OH-反应生成[Ga(OH)4]-、[Al(OH)4]-，Ga(OH)3、Al(OH)3不与弱碱反应，c不正确。
18.(15分)我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。回答下列问题：
(1)已知：①CO2(g)+H2(g)===H2O (g)+ CO (g)　ΔH1 =+41.1 kJ·mol-1；
②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2=-90.0 kJ·mol-1。
则H2(g)+CO2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=　　　kJ·mol-1。
(2)为提高CH3OH (g)的产率，理论上应采用的条件是　　　(填字母)。
a.高温高压 b.低温高压
c.高温低压 d.低温低压
(3)(3分)250 ℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH (g)，如图为不同投料比[]时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。
则反应物X是　　　 (填“CO2”或“H2”)。
(4)250 ℃时，在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6 mol H2、2 mol CO2和催化剂，10 min 时反应达到平衡，测得 c(CH3OH)=0.75 mol·L-1。
①(3分)前10 min 内平均反应速率v(H2)= 　　　mol·L-1·min-1。
②(3分)化学平衡常数K=　　　(保留三位有效数字)。
③催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关，控制相同投料比和相同反应时间，得到四组数据如表所示：
实验 编号 温度 /K 催化剂 CO2的 转化率/% 甲醇的 选择性/%
A 543 Cu/ZnO 纳米棒 12.3 42.3
B 543 Cu/ZnO 纳米片 11.9 72.7
C 553 Cu/ZnO 纳米棒 15.3 39.1
D 553 Cu/ZnO 纳米片 12.0 70.6
根据上表所给数据，用CO2生产甲醇的最优条件为　　　 (填实验编号)。
答案　 (1)-24.45　(2)b　(3)CO2　(4)①0.225　②5.33　③B
解析　(1)根据盖斯定律，×反应①+×反应②得H2(g)+CO2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=×41.1 kJ·mol-1+×(-90.0) kJ·mol-1= -24.45 kJ·mol-1。(2)CO2催化氢化合成甲醇的反应是气体分子数减小的放热反应，增大压强平衡正向移动，降低温度平衡正向移动，提高CH3OH (g)的产率，理论上应采用的条件是低温高压，故选b。(3)横坐标可看作CO2充入量一定，增大氢气的充入量，平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，氢气平衡转化率减小，故反应物X是CO2。
(4)①250 ℃、在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6 mol H2、2 mol CO2和催化剂，10 min时反应达到平衡，c(CH3OH)=0.75 mol·L-1，列出三段式：
CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)
起始/(mol·L-1)　 　　　1　　　3　　　　0　　　　0
转化/(mol·L-1) 0.75　　2.25 0.75　　0.75
平衡/(mol·L-1) 0.25　　0.75 0.75　　0.75
前10 min内的平均反应速率v(H2)==0.225 mol·L-1·min-1。②反应的平衡常数K==≈5.33。