重庆一中2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题

重庆一中2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题

高2021级高二上期期中考试 化学试题卷 注意事项：‎ ‎1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。‎ ‎2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。‎ ‎3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。‎ ‎4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 ‎ 可能用到相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Ni 59 ‎ Ⅰ卷（选择题）‎ 一、选择题 ‎1.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na－CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法错误的是（ ）‎ A. 放电时，ClO4－向负极移动 B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2‎ C. 放电时，正极反应为：3CO2＋4e－=2CO32－＋C D. 充电时，正极反应为：Na＋＋e－=Na ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。‎ ‎【详解】A. 放电时是原电池，阴离子ClO4－向负极移动，A正确；‎ B. 电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C，因此充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确；‎ C. 放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e−＝2CO32－+C，C正确；‎ D. 充电时是电解，正极与电源正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO32－+C－4e−＝3CO2，D错误。答案选D。‎ ‎【点睛】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与放电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。‎ ‎2.如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，则下列说法正确的是（ ）‎ A. X是正极，Y是负极，CuSO4溶液的pH逐渐减小 B. .X是正极，Y是负极，CuSO4溶液的pH保持不变 C. X是负极，Y是正极，CuSO4溶液的pH 逐渐减小 D. X是负极，Y是正极，CuSO4溶液的pH保持不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ b极变红，说明b处有氢氧根离子，氢离子在b处发生反应。‎ ‎【详解】A选项，b是氢离子反应说明b是阴极，则Y是负极，X是正极，电解CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸，因此溶液pH逐渐减小，故A正确；‎ B选项，b是氢离子反应说明b是阴极，则Y是负极，X是正极，电解CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸，因此溶液pH逐渐减小，故B错误；‎ C选项，b是氢离子反应说明b是阴极，则Y是负极，X是正极，故C错误；‎ D选项，b是氢离子反应说明b是阴极，则Y是负极，X是正极，故D错误；‎ 综上所述，答案为A。‎ ‎3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是( )‎ 已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)‎ A. 碳棒上发生的电极反应:4OH--4e-O2↑+2H2O B. 电解过程中,B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小 C. 为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH D. 若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH- -4e-=2H2O+O2↑,镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni2++2e-= Ni。电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na+和C中的Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大。又因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；氧化性：Ni2+（高浓度）＞H+＞Ni2+（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH 。若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl-> OH-，则Cl-移向阳极放电：2Cl-- -2e-= Cl2↑，电解反应总方程式会发生改变。故B错误选B。‎ ‎4.近期，柔性屏手机开始崭露头角。某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料，以ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，其电池总反应为：MnO2+Zn +(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O，其电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。‎ 下列说法中，正确的是 A. 充电时，含有锌膜的碳纳米管纤维一端连接电源正极 B. 放电时，电池的正极反应为：MnO2 + e－ + H+ = MnOOH C. 充电时，Zn2+移向Zn膜 D. 有机高聚物中的氢键是一种特殊的化学键，键能大于共价键，能使高聚物更稳定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电池总反应为：MnO2+Zn +(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O，放电时锌失去电子，被氧化，为负极，MnO2为正极，结合原电池和电解池原理分析解答。‎ ‎【详解】A．放电时，锌为负极，充电时，含有锌膜的碳纳米管纤维一端应该连接电源负极，故A错误；‎ B．放电过程正极上是二氧化锰得到电子生成MnOOH，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质，电极反应中不应该出现氢离子，故B错误；‎ C．放电过程中锌做负极，充电过程中锌做阴极，通电时阳离子移向阴极，充电时，Zn2+移向Zn膜，故C正确；‎ D．氢键是一种特殊的分子间作用力，不属于化学键，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎5.已知t ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，在t ℃时，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A. 在t ℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－11‎ B. 在饱和溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y点到Z点 C. 在t ℃，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq) 2AgCl(s)＋CrO (aq)平衡常数K＝6.25×107‎ D. 在t ℃时，以0.001 mol·L－1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 mol·L－1 KCl和0.001 mol·L－1的K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A.在t ℃时，Ag2CrO4的Ksp为Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=(1×10－3)2×10－5=1×10－11，A正确；B. 在饱和溶液中加入K2CrO4(s)，c(CrO42-)增大，可使溶液由Y点到Z点，故B正确；C. 在t ℃，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq) 2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝×==6.25×107，故C正确；D. 在t ℃时，开始产生AgCl沉淀时，c(Ag+)==4×10－7mol/L，开始产生Ag2CrO4沉淀时，[=1×10－4mol/L，所以Cl-沉淀需要的c(Ag+)较小而先沉淀，故D错误。故选D。‎ ‎6.常温下，下列溶液中的离子浓度关系式正确的是 A. pH =2的H2C2O4(二元弱酸)溶液与pH＝12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na＋) + c(H＋)= c(OH－) + c()‎ B. pH = a的氨水溶液中，c(NH3·H2O) = 10-a mol/L C. 新制氯水中：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(OH－)＞c(ClO－)‎ D. pH相同的①CH3COONa，②NaHCO3，③NaClO三种溶液的c(Na＋)：①＞②＞③‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合，溶液中存在电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)，故A错误；‎ B．一水合氨为弱电解质，pH = a的氨水溶液中，c(NH3·H2O) ＞ 10-a mol/L，故B错误；‎ C．新制氯水中含有HCl和HClO，两种酸电离导致溶液呈酸性，其中HCl完全电离，HClO部分电离，但电离程度较小，溶液呈酸性，溶液中氢氧根离子浓度很小，所以离子浓度大小顺序是c(H+)＞c(Cl-)，故C错误；‎ D．等浓度时对应酸的酸性越弱，水解程度越大，溶液的pH越大，酸性醋酸＞碳酸＞HClO，则pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③NaClO三种溶液，盐溶液的浓度为①＞②＞③，其c(Na+)为①＞②＞③，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎7.下列关于甲烷的叙述正确的是 A. 甲烷分子的立体结构是正四面体，所以CH2Cl2有两种不同结构 B. 甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 C. 甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，甲烷可以使氯水褪色 D. 甲烷的球棍模型为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．甲烷为正四面体结构，所以CH2Cl2只有一种构型，故A错误；‎ B．甲烷的性质比较稳定，通常状况下，与酸、碱不反应，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B正确；‎ C．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，但与氯水不反应，故C错误；‎ D．氢原子半径比碳小，甲烷的球棍模型为：，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】本题的易错点为D，要注意球棍模型和比例模型中原子的相对大小。‎ ‎8.我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是(　　)‎ A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀 B. 发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－=4OH－‎ C. 在化学腐蚀过程中有氢气产生 D. 发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－=Fe2＋‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀，以电化学腐蚀为主，A正确；‎ B. 在弱酸性环境中铁发生的析氢腐蚀，故正极为2H++2e-=H2↑，B错误；‎ C. 铁与氢离子发生置换反应生成氢气，在化学腐蚀过程中有氢气产生，C正确；‎ D. 发生电化学腐蚀时铁是负极，负极反应为Fe－2e－=Fe2＋，D正确；‎ 答案选B。‎ ‎9.某同学将AgNO3、Cu(NO3)2、NaNO3溶于水配成混合溶液，然后用石墨电极对该溶液进行电解。下列说法不正确的是 A. 电解过程中，阴极上先析出Ag，然后析出Cu，最后析出Na B. 阳极上产生的气体是O2‎ C. 若电解时间足够长，滴入几滴酚酞试液，溶液呈无色 D. 电解后，溶液中有HNO3生成 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将AgNO3、Cu(NO3)2、NaNO3溶于水配成混合溶液，然后用石墨电极对该溶液进行电解，溶液中存在Ag+、Cu2+、Na+、NO3-，以及少量的H+、OH-。根据离子的放电顺序分析判断。‎ ‎【详解】A．电解过程中，阴极上是溶液中的阳离子放电，先析出Ag，然后析出Cu，再析出氢气，不能析出Na，故A错误；‎ B．阳极上发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电，产生的气体是O2，故B正确；‎ C．电解AgNO3、Cu(NO3)2，会析出银和铜，同时生成硝酸和氧气，电解NaNO3溶液，就是电解水，若电解时间足够长，最终溶液显酸性，滴入几滴酚酞试液，溶液呈无色，故C正确；‎ D．电解AgNO3、Cu(NO3)2，会析出银和铜，同时生成硝酸和氧气，电解NaNO3溶液，就是电解水，电解后，溶液中有HNO3生成，故D正确；‎ 故选A。‎ ‎10.常温下，下列各组离子能大量共存的是 A. pH=12的溶液中：K+、Na+、Br-、‎ B. 无色溶液中：H+、K+、、‎ C. c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中：K+、H+、SCN-、I-‎ D. 由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中：Na+、、、‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ A. pH=12的溶液呈碱性，OH-、K+、Na+、Br-、各离子之间相互不反应，能大量共存，选项A正确；B. 无色溶液中不存在离子，且H+、、之间能发生氧化还原反应，选项B错误；C. Fe3+与SCN-发生络合反应，且Fe3+与I-发生氧化还原反应而不能大量共存，选项C错误；D. 由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，但无论酸性还是碱性，均不能大量存在，选项D错误。答案选A。‎ ‎11.下列装置能将化学能转化为电能的是 A. 硅太阳能电池 B. 太阳能热水器 ‎ C. 燃气灶 D. 锂离子电池 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．硅是良好的光电材料，硅太阳能电池能将太阳能转化为电能，故A不符合题意；‎ B．太阳能热水器为将太阳能转化为热能的装置，故B不符合题意；‎ C．燃气灶为将化学能转化为热能的装置，故C不符合题意；‎ D．锂离子电池为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故D符合题意；‎ 故选D。‎ ‎12.下列事实与盐类水解无关的是 A. 金属焊接时可用NH4Cl溶液作除锈剂 B. 配制FeSO4溶液时，加入一定量Fe粉 C. 长期施用铵态氮肥会使土壤酸化 D. 使用泡沫灭火器灭火 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．NH4Cl溶液水解显酸性，能和铁锈反应从而除去铁锈，和盐类水解有关，故A不选；‎ B．2Fe3++Fe=3Fe2+，配制FeSO4溶液时，为了防止亚铁离子被氧化，需要加入少量铁粉，和盐类水解无关，故B选；‎ C．铵盐溶液中铵根离子水解显酸性，长期施用铵态氮肥会使土壤酸化，和盐类的水解有关，故C不选；‎ D．泡沫灭火器中硫酸铝与碳酸氢钠相互促进水解生成二氧化碳气体，可用于灭火，与盐类的水解有关，故D不选；‎ 故选B。‎ ‎13.下列有关电解质的描述正确的是 A. 纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 B. 氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子 C. 碳酸钡难溶于水，所以碳酸钡属于弱电解质 D. 二氧化硫溶于水能部分转化成离子，故二氧化硫属于弱电解质 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．纯净的强电解质在液态时，若为共价化合物，在液态时，不导电，若为离子化合物，在液态时能导电，故A正确；‎ B．氯化钾溶液在水分子作用下电离成钾离子和氯离子，在电流作用下发生电解，故B错误；‎ C．碳酸钡难溶于水，但溶于水的部分能完全电离，属于强电解质，故C错误；‎ D．二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸能部分电离成离子，而二氧化硫不能电离，故二氧化硫属于非电解质，故D错误；‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题的易错点为D，要注意判断电解质时，溶液中的离子必须是自身电离出来的，不能是与水反应的产物电离的。‎ ‎14.网络图片“一脸辛酸”中，出现了有机物辛酸（分子式：C8H16O2，键线式：‎ ‎）。辛酸天然品存在于肉豆蔻、柠檬草、苹果、椰子油、葡萄酒、酒花等中，稀释后呈现水果香气。下列说法中正确的是 A. 只要含碳的化合物就是有机物 B. 辛酸属于烷烃 C. 有机物只溶于有机溶剂，不溶于水，所以辛酸不溶于水 D. 许多有机物不仅存在于生物体内，也可以人工合成 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．有机物都含碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等，虽然含有碳元素，但属于无机物，故A错误；‎ B．辛酸中含有氧元素，不属于烷烃，属于烃的含氧衍生物，故B错误；‎ C．有的有机物能够溶于水，如乙醇、乙醛等均溶于水，也易溶于有机溶剂，故C错误；‎ D．许多有机物不仅存在于生物体内，也可以人工合成，如蛋白质，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎15.甲酸（HCOOH）是一种常见一元弱酸，在水溶液中存在如下电离平衡：HCOOHH++HCOO-，下列有关说法不正确的是 A. 在该溶液中，c(H+)略大于c(HCOO－)‎ B. 向该溶液中加入NaOH固体，电离平衡正向移动，pH值增大 C. 将氯化氢气体通入溶液中，平衡逆向移动，c(HCOO－)增大 D. 将溶液加水稀释，c(OH－)增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在该溶液中，存在甲酸和水2个电离平衡，均会电离出氢离子，使得c(H+)略大于c(HCOO－)，故A正确；‎ B．向该溶液中加入NaOH固体，c(H+)减小，电离平衡正向移动，pH值增大，故B正确；‎ C．将氯化氢气体通入溶液中，c(H+)增大，平衡逆向移动，c(HCOO－)减小，故C错误；‎ D．将溶液加水稀释，促进甲酸的电离平衡正向移动，但c(H+)和c(HCOO－)均减小，由于水的离子积常数不变，因此c(OH－)增大，故D正确；‎ 故选C。‎ ‎16.铅蓄电池的工作原理为：研读下图，下列 判断不正确的是 A. K闭合时，d电极反应式：‎ B. 当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的为0.2 mol C. K闭合时，II中向c电极迁移 D. K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 略 II卷（共4题）‎ 二、填空题 ‎17.氨是最重要的化工原料之一，自20世纪初以来，工业上合成氨主要依赖Haber-Bosch技术。探索新的合成氨的方法一直是重要课题。‎ ‎（1）最新的“人工固氮”研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应，直接生成氨气和氧气。‎ 已知：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) H = -a kJ/mol ‎2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1) H = -b kJ/mol 写出上述固氮反应的热化学方程式：_______________。‎ ‎（2）恒温、恒容条件下，在容器中模拟Haber-Bosch法合成氨，如下图(图中所示数据为初始物理量)。t分钟后反应达到平衡，生成的NH3为0.4 mol。‎ ‎①判断该容器中的反应达平衡的依据是_______(填字母)。‎ a．压强不随时间改变 ‎ b．气体的密度不随时间改变 c．c(N2)不随时间改变 d．单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2‎ e．单位时间内断裂3 mol H-H键，同时断裂6 mol N-H键 ‎②该条件下容器中反应的平衡常数K＝___；平衡时，混合气体压强p平=____(用初始压强p0表示)。‎ ‎（3）近期，两位希腊化学家提出了电解合成氨的新思路：采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，实现了高温(570℃)常压下高转化率的电解法合成氨，转化率可达到78％，装置如图：‎ 钯电极A是电解池的_____极(填“阳”或“阴”)，阴极反应式为________________________________。‎ ‎（4）合成氨需要纯净的氮气和氢气，在制取原料气的过程中，常混有一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨的催化剂“中毒”，所以必须除去。例如，用稀氨水吸收H2S杂质：NH3·H2O + H2S+HS－+ H2O，若将标况下22.4L H2S通入1L 1mol/L NH3·H2O中进行吸收，则达到平衡时，H2S的吸收效率为_________%（结果保留两位有效数字）。（注：吸收效率=c(H2S)已反应/c(H2S)总）（已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2S的电离平衡常数Ka1 = 5×10-8，Ka2 = 7.1×10-15）‎ ‎【答案】 (1). 2N2(g)+6H2O(l) = 4NH3(g) + 3O2(g) H= （3b-2a） kJ/mol (2). ace ‎ ‎(3). （或14.8） (4). P0 (5). 阴 (6). N2 + 6e- + 6H+ = 2NH3 (7). 91‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据盖斯定律分析解答；‎ ‎(2)①根据可逆反应到达平衡时，正、逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变分析判断；②根据三段式列式计算；‎ ‎(3)电解池中，阳离子移向阴极，在阴极上发生还原反应；‎ ‎(4)首先计算NH3·H2O + H2S+HS－+ H2O的平衡常数，再假设反应的H2S为物质的量浓度为x，根据平衡常数列式计算。‎ ‎【详解】(1)①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-a kJ/mol，②O2(g)+2H2(g)═2H2O(l) △H=-b kJ/mol，根据盖斯定律，将①×2-②×3得到反应2N2(g)+6H2O(l)═4NH3(g)+3O2(g)△H=(3b-2a)kJ/mol，故答案为：2N2(g)+6H2O(I)=4NH3(g)+3O2(g)△H=(3b-2a)kJ/mol；‎ ‎(2)①a．该反应反应后气体物质的量减小，恒温恒容下容器内压强减小，当压强不随时间改变，说明到达平衡状态，故a正确；b．混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度不变，不能说明到达平衡状态，故b错误；c．到达平衡时各组分浓度保持不变，c(N2)不随时间改变，说明到达化学平衡状态，故c正确；d．单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，不能说明到达平衡状态，故d错误；e．单位时间内断裂3molH-H键，同时断裂6molN-H键，而断裂6molN-H键会生成3molH-H键，氢气的生成速率与消耗速率相等，说明反应到达平衡，故e正确，故选：ace；‎ ‎②甲容器t分钟后反应均达到平衡，生成的NH3均为0.4mol，则：‎ ‎             N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)‎ 起始量(mol)：0.4     1.2        0‎ 变化量(mol)：0.2     0.6        0.4‎ 平衡量(mol)：0.2     0.6        0.4‎ 则平衡常数K===‎ ‎；恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比，则平衡时，甲的压强P平=P0=P0，故答案为：；P0；‎ ‎(3)电解池中，氢离子移向阴极，所以钯电极A是电解池的阴极，阴极发生还原反应，氮气在阴极上放电，与氢离子结合生成氨气，即N2+6e-+6H+=2NH3，阳极反应式为：H2-2e-=2H+，故答案为：阴；N2+6e-+6H+=2NH3；‎ ‎(4)标况下22.4L H2S的物质的量==1mol，1L 1mol/L NH3·H2O中含有1molNH3·H2O，NH3·H2O + H2S+HS－+ H2O的平衡常数K===××=Kb×Ka1×=2×10-5×5×10-8×=100，设反应的H2S为物质的量浓度为x，因此100=，解得x=mol/L，则吸收效率=×100%=×100%=91%，故答案为：91。‎ ‎【点睛】本题的难点为(4)，要注意结合NH3·H2O和H2S的电离平衡常数计算出NH3·H2O + H2S+HS－+ H2O的平衡常数，再根据平衡常数计算。‎ ‎18.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂，同时也是高能电池正极的优良材料。已知：K2FeO4 易溶于水，其溶液呈紫色、微溶于浓KOH溶液，在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。某小组同学拟用以下装置制备并探究高铁酸钾的性质。‎ I．K2FeO4的制备，装置如图所示(夹持装置略)：‎ ‎（1）盛放二氧化锰的仪器名称是_______________。‎ ‎（2）装置B中反应的化学方程式是_______________。‎ ‎（3）实验时采用冰水浴的原因是___________________，有人提示，将上图装置中的分液漏斗改为如图所示的恒压分液漏斗，其目的是_________________。‎ ‎（4）K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质，一般用75％乙醇进行洗涤，其目的是__________。‎ II．K2FeO4性质的探究 查阅资料知，K2FeO4能将Mn2+氧化成，某实验小组设计如下实验进行验证：‎ 关闭K，发现左烧杯溶液变黄色，右烧杯溶液变紫色。检验左侧烧杯溶液呈黄色的原因，需要的试剂是__________。写出石墨(2)上发生的电极反应式：_____________。‎ ‎【答案】 (1). 圆底烧瓶（或烧瓶） (2). 3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O (3). K2FeO4在0℃~5℃环境中稳定，防止副反应发生 (4). 平衡压强，确保浓盐酸匀速滴下 (5). 减少产品损失，易于干燥 (6). 硫氰酸钾溶液（KSCN溶液） (7). Mn2+ -5e- + 4H2O = MnO4- + 8H+‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ I．根据实验装置图可知，A装置中用二氧化锰与浓盐酸加热制得氯气，B中氯气、氢氧化钾和氢氧化铁反应生成K2FeO4，氯气有毒不能直接排空，氯气能和NaOH溶液反应生成钠盐，所以用NaOH溶液除去尾气，据此分析解答；‎ II．关闭K，左烧杯溶液变黄色，右烧杯溶液变紫色，说明该装置构成原电池，左侧得电子生成铁离子，为正极，右侧失电子生成高锰酸根离子，为负极，据此分析解答。‎ ‎【详解】(1)根据图示，盛放二氧化锰的仪器为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；‎ ‎(2)装置B中，氯气、氢氧化钾和氢氧化铁反应生成K2FeO4，反应的化学方程式是3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，故答案为：3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；‎ ‎(3)根据题意信息，K2FeO4在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定，所以采用冰水浴，从而防止副反应发生；装置A中有气体生成，随着反应的进行，A中的压强增大，不利于浓盐酸的下滴，将装置中的分液漏斗改为恒压分液漏斗，可以平衡压强，确保浓盐酸匀速滴下，故答案为：K2FeO4在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定，防止副反应发生；平衡压强，确保浓盐酸匀速滴下；‎ ‎(4)K2FeO4在乙醇中溶解度较小，且乙醇易挥发，所以用乙醇洗涤，可以减少产品损失，且易于干燥，故答案为：减少产品损失，易于干燥；‎ ‎(5)关闭K，左烧杯溶液变黄色，右烧杯溶液变紫色，说明该装置构成原电池，左侧得电子生成铁离子，右侧失电子生成高锰酸根离子；铁离子和KSCN溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色，所以需要KSCN溶液检验铁离子；FeO42-、Mn2+发生氧化还原反应生成铁离子、高锰酸根离子和水，反应方程式为5FeO42-+3Mn2++16H+=5Fe3++3MnO4-+8H2O，FeO42-得到电子发生还原反应，左侧为正极，则石墨(2)为负极，Mn2+失去电子发生氧化反应，电极反应式为Mn2+ -5e- + 4H2O = MnO4- + 8H+，故答案为：KSCN溶液；Mn2+ -5e- + 4H2O = MnO4- + 8H+。‎ ‎【点睛】本题的易错点为(5)，要注意根据实验现象判断出生成的微粒，再根据氧化还原反应的规律分析判断发生的反应类型，进而判断原电池的正负极。‎ ‎19.镍氢电池是一种性能良好的蓄电池，电池容量大，充电过程快，具有很好的应用前景。‎ Ⅰ．已知某镍氢二次电池放电时的总反应式为NiOOH + MHNi(OH)2 + M，电解质溶液为KOH溶液，其中MH被称为储氢电极。充电时储氢电极为_____极，请写出充电时阳极反应式：____________。‎ Ⅱ．废旧电池对环境有一定的危害，某种型号镍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。研究小组设计如下工艺流程，对该电池的电极材料进行资源回收：‎ 已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+。‎ ‎②某温度下：Ksp[Ni(OH)2] = 5.0×10-16、Ksp[NiC2O4] = 4.0×10-10‎ Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3] = 3.0×10-34‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）第②步调节溶液的pH，最佳的试剂为________ ‎ a．NaOH b．NiO c．CO2 d．HCl ‎（2）写出步骤④中反应的化学方程式_____________，请从沉淀转化的角度，解释该反应能发生的原因_______________。‎ ‎（3）第⑤步电解滤液的阴极产物为___________，另一电极产物全部用于氧化沉淀Ⅲ，该反应的离子方程式为：_____________，理论上当电解池转移10mol电子时，能得到产物Ni(OH)3 ________kg。‎ ‎【答案】 (1). 阴 (2). Ni(OH)2 + OH-—e-= NiOOH + H2O (3). b (4). NiC2O4+2NaOH = Ni(OH)2+Na2C2O4 (5). Ksp[Ni(OH)2]小于Ksp[NiC2O4]，随着溶液中OH-的增多，Ni2++2OH-Ni(OH)2平衡向右移动，NiC2O4Ni2++C2O42-平衡向右移动，沉淀NiC2O4转化为Ni(OH)2 (6). H2 (7). 2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl- (8). 1.1‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ Ⅰ．根据充电时的总反应方程式结合元素化合价的变化分析判断，并书写充电时阳极的电极反应式；‎ Ⅱ．镍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成，将废旧镍电池电极材料溶于稀盐酸，发生反应Ni(OH)2+2HCl=NiCl2+2H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2‎ ‎↑，过滤得到的残渣是C，向滤液中加入某物质，调节溶液的pH，根据流程图知，生成的沉淀应该是Fe(OH)3、Al(OH)3，然后向滤液中加入Na2C2O4溶液，发生反应NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2Na Cl，过滤，将滤液电解，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，过滤得到的NiC2O4和NaOH反应生成Ni(OH)2，用氯气将Ni(OH)2氧化生成Ni(OH)3，最后洗涤沉淀得到较纯净的Ni(OH)3，据此分析解答。‎ ‎【详解】Ⅰ．(1)充电时，Ni(OH)2 转化为NiOOH，Ni元素化合价升高被氧化，Ni(OH)2 为阳极，则储氢电极(MH)为阴极，充电时Ni(OH)2在阳极上失电子发生氧化反应，阳极的电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故答案为：阴；Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；‎ Ⅱ(1)加入某试剂来调节溶液的pH，为避免引入新杂质，应加入NiO，故答案为：b；‎ ‎(2)根据上述分析，结合物质的溶度积常数，步骤④中NiC2O4和NaOH反应生成Ni(OH)2，反应的化学方程式为NiC2O4+2NaOH = Ni(OH)2+Na2C2O4，因为Ksp[Ni(OH)2]小于Ksp[NiC2O4]，随着溶液中OH-的增多，Ni2++2OH-Ni(OH)2平衡向右移动，NiC2O4Ni2++ C2O42-平衡向右移动，沉淀NiC2O4转化为Ni(OH)2，故答案为：NiC2O4+2NaOH = Ni(OH)2+Na2C2O4；Ksp[Ni(OH)2]小于Ksp[NiC2O4]，随着溶液中OH-的增多，Ni2++2OH-Ni(OH)2平衡向右移动，NiC2O4Ni2++ C2O42-平衡向右移动，沉淀NiC2O4转化为Ni(OH)2；‎ ‎(3)第⑤步是电解氯化钠溶液，阴极上溶液中的氢离子放电，生成氢气；另一电极产物为阳极上的氯离子放电生成的氯气，2Cl-―2e-＝Cl2↑，全部用于氧化沉淀Ⅲ，沉淀Ⅲ为Ni(OH)2，反应的离子方程式为2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-；当电解池转移10mol电子时，生成5mol Cl2，能得到产物Ni(OH)3 10mol，质量为10mol×110g/mol=1100g=1.1 kg，故答案为：H2；2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-；1.1。‎ ‎20.环境问题已成为人类共同关注的话题，燃煤废气、汽车尾气中常含有的NOx、SO2、H2S等污染物，容易形成酸雨，破坏环境。其综合治理是当前重要的研究课题。‎ Ⅰ．以下是对酸雨的若干项评价，其中不正确的是__________‎ a．杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物的来源，破坏水生生态系统 b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害 c．导致臭氧层空洞 ‎ d．二氧化碳的过量排放，是形成酸雨的主要原因之一 Ⅱ．电解法处理氮氧化物废气有较高的环境效益和经济效益（图中电极均为石墨）。‎ ‎（1）电解NO制备NH4NO3原理如上方左图所示：‎ ‎①阳极为石墨_____(填1或2)，该电极的反应式为_____________。‎ ‎②为使电解的副产物也完全转化为NH4NO3，需要补充的物质X的化学式为___________。‎ ‎（2）用上方右图装置进行模拟电解NO2气体实验，可回收硝酸。‎ ‎①外接电源a极为______极，左室发生的电极反应式为_____________。‎ ‎②若有标准状况下2.24L NO2被吸收，通过质子交换膜(只允许质子通过)的H+为______mol。‎ ‎③用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。电解过程中，有部分NO转化为HNO2。实验结束时，测得右室溶液中增加了1 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同时左室收集到标准状况下28L H2。原气体中NO和NO2的体积比为____________。‎ ‎【答案】 (1). cd (2). 2 (3). NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+ (4). NH3 (5). 负 (6). 2H++2e- = H2↑（或2H2O+2e- = H2↑+2OH-） (7). 0.1 (8). 8∶3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ I.根据酸雨的性质进行判断；‎ Ⅱ.(1)电解NO制备NH4NO3时，在阳极上是NO失电子的氧化反应，在阴极上是NO得电子的还原反应，根据电极反应判断需要补充的物质X；‎ ‎(2)①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的是硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸；②n(NO2)=0.1mol，阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，有0.2mol氢离子生成，因为有0.1mol硝酸生成，据此分析判断；③根据氢气的体积计算转移的电子数；电解过程中有1mol HNO3、0.1molHNO2生成，计算出生成亚硝酸和硝酸转移的电子的物质的量，再结合N原子守恒及转移电子守恒列式计算。‎ ‎【详解】Ⅰ．a．酸雨中含硫酸、硝酸，酸雨具有较强的酸性，其中的硝酸具有强氧化性，能杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物的来源，破坏水生生态系统，故a正确；b．酸雨具有较强的酸性，其中的硝酸具有强氧化性，电线、铁轨中含有金属铜、铁等，桥梁、房屋中含有金属和硅酸盐，它们都能和酸雨中的成分反应，故b正确；c．导致臭氧层空洞的是氟氯烃，不是酸雨，故c错误；d.硫的氧化物、氮的氧化物的过量排放是形成酸雨的主要原因，二氧化碳不是形成酸雨的原因，故d错误；故选cd；‎ Ⅱ．(1)①根据图示，电解时，左室中电极上NO放电生成NH4+，电极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入NO被氧化生成硝酸根离子，所以石墨2为阳极，阳极上电极反应式为：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，故答案为：2；NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+；‎ ‎②1molNO放电生成1molNH4+，转移5mol电子，1molNO被氧化生成硝酸根离子，转移3mol电子，根据得失电子守恒，生成的硝酸根离子的物质的量大于铵根离子，结合电极反应式，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充氨气，故答案为：NH3；‎ ‎(2)①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，外接电源a极为负极，左室发生的电极反应式为2H++2e- = H2↑，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的是硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸，电极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，故答案为：负；2H++2e- = H2↑；‎ ‎②n(NO2)==0.1mol，阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，有0.2mol氢离子生成，因为有0.1mol硝酸生成，则有0.1mol氢离子通过质子交换膜进入阴极室，故答案为：0.1；‎ ‎③标准状况下28L H2的物质的量n(H2)==1.25mol，转移电子的物质的量=1.25mol×2=2.5mol；测得右室溶液中增加了1 mol HNO3、0.1 mol HNO2，说明电解过程中有1mol HNO3、0.1molHNO2生成，根据N原子守恒得n(NO)+n(NO2)=1mol+0.1 mol=1.1 mol，生成0.1mol亚硝酸转移电子0.1mol，则生成硝酸转移电子物质的量=2.5mol-0.1mol=2.4mol。设反应生成硝酸的NO物质的量为xmol、二氧化氮的物质的量为ymol，根据N原子守恒及转移电子守恒得：x+y=1.1-0.1，3x+y=2.4，解得x=0.7，y=0.3，n(NO)∶n(NO2)=(0.7+0.1)mol∶0.3mol=8∶3，相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比，所以NO和二氧化氮的体积之比为8∶3，故答案为，8∶3。‎ ‎【点睛】本题的易错点和难点为II.③的计算，要注意NO部分转化为HNO2和HNO3，NO2全部转化为HNO3。‎ ‎ ‎ ‎ ‎