福建省寧德市2024-2025學年高二上學期期末考試

（考試時間：75分鐘試卷總分：100分）

注意：

1.本學科試卷分試題卷和答題卡兩部分。試題卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇

題）（共8頁14題），全部答案必須按要求填在答題卡的相應答題欄內，否則不能得分。

2.相對原子質量：H1N14O16S32Fe56K39Cu64

第I卷選擇題（共40分）

本題包括10小題，每小題4分，共40分。每小題只有一個選項符合題意。

1.下列敘述錯誤的是

A.生鐵（鐵碳合金）制作的鐵鍋不易生銹

B.醫用藥品常在低溫、干燥的環境下密封保存

C.氫氧燃料電池放電時將化學能轉化為電能

D.人體血液中H2cO3-NaHCC>3等體系起到穩定血液pH的作用

【答案】A

【解析】生鐵是一種鐵碳合金，含有較多的碳（通常在2%-4.3%之間）。由于碳的存在，生

鐵在潮濕的空氣中會形成原電池反應，加速鐵的氧化過程，生鐵的耐腐蝕性比純鐵更差，更

容易生銹，故A錯誤；因為低溫可以減緩化學反應速率，防止藥品分解或變質；干燥環境可

以避免藥品吸潮，防止潮解、結塊或微生物滋生；密封保存可以防止氧化、揮發或受潮，故

醫用藥品常在低溫、干燥的環境下密封保存，故B正確；氫氧燃料電池在放電過程中，氫氣

和氧氣通過電化學反應產生電流，同時生成水，放電時將化學能轉化為電能等，故C正確；

人體血液中H2CO3-NaHCO3體系是血液中最主要的緩沖對之一，當血液中酸性或堿性物質

增加時，這個緩沖體系可以中和多余的酸或堿，從而維持血液pH的相對穩定起到穩定血液

pH的作用，故D正確；故選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-）均為2.0x10-7mol-L1的溶液

C.等物質的量的強酸與強堿反應所得到的溶液

D.常溫下將pH=5的鹽酸稀釋100倍所得到的溶液

【答案】B

【解析】氯化鏤是強酸弱堿鹽，在溶液中水解使溶液呈酸性，故A錯誤；c(H+)、c(OH-)均為

2.0xl(y7moiLi的溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液呈中性，故B正確；等物質

的量的強酸與強堿反應得到的溶液不一定呈中性，如等物質的量的鹽酸與氫氧化鋼溶液反應

時，氫氧化鋼過量，溶液呈堿性，故C錯誤；常溫下將pH=5的鹽酸稀釋100倍所得到的溶

液還是呈酸性，故D錯誤；故選B。

3.氫氣和氧氣的混合氣體在催化劑存在的條件下，可以發生爆炸式反應生成液態水，主要

反應機理如下。下列說法錯誤的是

①壓一2H?

②H?+02T?0H+0?

③O.+H?—?OH+H?

④PH+H21H2O+H?

A.0?為反應的中間體

B,H*+Ch->*OH+O?稱為基兀反應

C.自由基(OH)的反應活性很強，壽命極短

D.使用催化劑能降低反應的活化能和焰變

【答案】D

【解析】在反應機理中，反應②生成Or在反應③中O?又參與反應，故O?為反應的中間體，

A項正確；基元反應是指反應中一步直接轉化為產物的反應，反應②中，H-和02直接反應

生成PH和Or故H?+O2T?OH+O?是基元反應，B項正確；自由基(OH)由于其有未

成對的電子，故具有很高的反應活性，會迅速與其他物質反應，通常壽命非常短，C項正確；

催化劑的作用是降低反應的活化能，從而加快反應速率，但它不會改變反應的焰變，D項錯

誤；故選D。

4.下列各組粒子在溶液中能大量共存的是

A.無色溶液：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.常溫下水電離的c(H+)=lxl(yi2molL-i的溶液：K\NH；、SO：、CV

【答案】C

3+

【解析】AP+與NH3-H2O(弱堿)在溶液中會反應生成A1(OH)3沉淀(反應式：A1+3NH3-H2O

=A1(OH)3；+3NH；),因此不能大量共存，A錯誤；pH=O溶液為強酸性環境。Fe2+與NO；

3+

在H+存在下會發生氧化還原反應(反應式：3Fe2++41T+NO-=3Fe+NO$+2H2O),

甲酸有較強的還原性，酸性條件下與NO］反應生成NO、CO2和水，因此不能大量共存，B

錯誤；Na+、K+、MnO；、NO］均為可溶性離子，且無復分解或氧化還原反應條件。雖然

MnO；使溶液呈紫色，但“透明”允許顏色存在，故可大量共存，C正確；水電離的c(H+)=lxlO-

12moi/L表明溶液可能為酸或堿性。若為酸性，SO］會與H+反應生成SO2;若為堿性，NH：

會與0H-反應生成NH3H2O,因此無法大量共存，D錯誤；故選C。

5.設NA為阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

A.1L1moLL-iNa2c03溶液中，含COj的數目為NA

B.鋅表面鍍銅時，陰極質量增重32g,則外電路轉移的電子數為NA

C.常溫下，pH=2的H2s04溶液中含有H+的數目為0.02NA

D.2so2(g)+Ch(g)=2SO3(g)AH-okJmol1,若充入SO2數目為2NA,則放出熱量為a

kJ

【答案】B

【解析】碳酸根離子會水解，貝SL1molL-iNa2c03溶液中，含CO〉數目小于NA,A

錯誤；鋅表面鍍銅時，陰極電極反應為Cu2++2e=Cu,陰極增重32g,外電路轉移電子物質

32g?

的量為乙，1X2=lmol,轉移電子數為M,B正確；溶液體積未知，無法確定溶液中微

64g/mol

粒的數目，C錯誤；該反應為可逆反應，充入的二氧化硫不能完全反應，則放出熱量小于。

kJ,D錯誤；故選B。

6.在一定溫度下，將氣體H2和氣體12各016mol充入10L恒容密閉容器中，發生反應

H2(g)+12(g)—2Hl(g)AH<Q,一段時間后達到平衡。反應過程中測定的數據如下：

t/min2479

n(l2)/mol0.120.110.100.10

下列說法正確的是

A.前4min內反應的平均速率。(HI)=1.25xlO-3mol-LT-min」

B.其他條件不變，增大H2濃度，活化分子百分數增大，反應速率加快

C.充入少量He使體系壓強增大，，正、。逆均不變

D.其他條件不變，增大壓強，平衡常數增大

【答案】C

【解析】前4分鐘內，b的物質的量從016mol減少到O.llmol,消耗量為0.05mol。根據反

應式，每消耗Imolb生成2moiHL因此HI的生成量為0.05x2=0.10mol。其濃度變化為

n

0.1Omol/10L=0.0lmol/L,平均速率為001=2.5x10、mol，匕'?minT,A錯誤；增大

4min

H2濃度會增加單位體積內活化分子總數，但活化分子百分數由溫度決定，與濃度無關，B錯

誤；恒容條件下充入He,總壓增大但各反應物濃度不變，正、逆反應速率均不受影響，C正

確；平衡常數K僅與溫度有關，反應前后氣體分子數相等(2molU2mo1),壓強變化不影響

平衡常數，D錯誤；故選C。

7.下列有關實驗能達到目的的是(部分夾持裝置已略去)

鐵釘=

、

紅

有

浸

食

翟

水

悔

的r

水

花

棉

團

三

)

A.比較Na2cO3與NaHCCh的水解程度B.觀察鐵的析氫腐蝕

D.蒸發結晶獲得晶體

C.測定H2O2分解速率

FeSO4-7H2O

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】向相同濃度的Na2cCh溶液和NaHCCh溶液中加入酚StNa2cCh溶液的顏色更紅，

說明相同濃度的Na2c03溶液堿性更強，Na2cCh的水解程度更大，該實驗能達到目的，A項

選；食鹽水為中性，Fe發生吸氧腐蝕，該實驗不能達到目的，B項不選；針筒可測定生成氣

體的體積，由單位時間內氣體的體積可計算反應速率，但H2O2分解產生的氣體會從長頸漏

斗逸出，故該實驗不能達到目的，C項不選；Fe?+易被氧化，不能通過蒸發結晶獲得晶體

FeSO4-7H2O,該實驗不能達到目的，D項不選；答案選A。

8.下列反應的離子方程式正確的是

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

B.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合：NH；+OH-=NH3-H2。

通電

C.用惰性電極電解飽和MgCb溶液：2C1-+2H20^=CbT+H2T+20H-

2++

D.鉛蓄電池充電時的陽極反應：Pb+2H2O-2e=PbO2+4H

【答案】A

【解析】溶度積：AgKAgCl,故向AgCl懸濁液中滴加Nai溶液，AgCl沉淀轉化為Agl沉

淀，故存在平衡：r(aq)+AgCl(s)UAgI(s)+C「(aq),A項正確；同濃度同體積NH4HSO4溶液

+

與NaOH溶液混合，H+和0H-反應生成H20,反應的離子方程式為H+OH=H2O,B項錯

誤；用惰性電極電解飽和MgCL溶液，生成H2、CL和Mg(OH)2沉淀，反應的離子方程式為

通電

2+

Mg+2C1-+2H2OCht+H2T+Mg(OH)2；,C項錯誤；蓄電池充電時，陽極上PbSCU發生

氧化反應，電極反應式為PbSO4+2H2O-2e-=PbC)2+4H++SO：,D項錯誤；答案選A。

9.利用熱再生氨電池可實現CuS04電鍍廢液的濃縮再生。電池總反應為：

2+2+

CU+4NH3=[CU(NH3)4]=電池裝置如圖所示，甲、乙兩室均預加同體積、同濃度的

CuS04電鍍廢液，向甲室通入足量氨氣后電池開始工作。下列說法正確的是

NH3

CuSO4

溶液

隔膜

A.甲室Cu電極為正極

B.隔膜為陽離子膜

C.乙室電極反應：Cu2++2e=Cu

D.NH3擴散到乙室將不會對電池電動勢產生影響

【答案】C

【解析】甲、乙兩室均預加相同的CuSCU電鍍廢液，向甲室加入足量氨水后電池開始工作，

加入氨水的電極為原電池負極，電極反應Cu-2e-=Cu2+,加入氨水發生

Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+反應，右端為原電池正極，電極反應CM++2e=Cu,中間為陰離子

交換膜，據此分析解題。

向甲室加入足量氨水后電池開始工作，則甲室Cu電極溶解，變為銅離子與氨氣形成

[CU(NH3)4]2+,因此甲室Cu電極為負極，A錯誤；濃差電池濃度差越大越有利反應進行，在

原電池內電路中陽離子向正極移動，若隔膜為陽離子膜，電極溶解生成的銅離子要向右側移

動,濃度差會縮小，不利電池反應進行，B錯誤；乙室為正極，CW+得到電子生成Cu,電極

反應為：Cu2++2e=Cu,C正確；NH3擴散到乙室會與銅離子反應生成[CU(NH3)4]2+,銅離子

濃度降低，銅離子得電子能力減弱，因此將對電池電動勢產生影響，D錯誤；故選C。

10.25℃時，Mg(OH)2或CU(OH)2的飽和溶液中，-1gc(Mg2+)或-lgc(CM+)與溶液pH的變化

關系如圖所示。已知：該溫度下，Ksp[CU(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]o下列說法錯誤的是

107

A.L2表示Mg(OH)2飽和溶液中的變化關系，且蠢[Mg(OH)2]=10--

B.向a點對應的飽和溶液中加入少量NaOH固體，可轉化為b點對應的溶液

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

D.除去MgSCU溶液中含有的少量C/+,可加入適量MgO固體

【答案】B

【解析】這是關于25°C時Mg(OH)2或Cu(OH)2飽和溶液中，—lgc(Mg2+)或—lgc(Cu2+)

與溶液pH變化關系的圖像。溶度積常數Ksp[Mg(OH)2]=c(M2+)xc2(OH-),

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

c2(OH)

Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],所以L]代表Cu(OH)2飽和溶液的變化關系，L2代

表Mg(OH%飽和溶液的變化關系，通過圖像能直觀比較不同pH時兩種飽和溶液中金屬離

子濃度大小，也可用于分析沉淀溶解平衡移動以及除雜等問題，比如判斷加入某些物質后溶

液中離子濃度的變化趨勢。

由上述分析可知，L?代表Mg(OH)2飽和溶液的變化關系，從圖中a點可知，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項正確；a點為

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

移動，c(Cu2+)減小，—lgc(Cu2+)增大，而b點與a點—lgc(Cu2+)相同，所以不能轉化

為b點對應的溶液，B項錯誤；當Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時，

c(Mg2+)KsJMg(OH)"僧

'1=1~H~工。由A選項可得K[Mg(OH)]=10-&7正=10時，

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-,則

c；c：2+；=TiF^=l°9,C項正確；加入適量MgO固體，固體溶解成Mg(OH)2,溶液

pH升高，Cu?+會轉化為Cu(OH)2沉淀而出去，從而除去MgSCU溶液中含有的少量

Cu2+，D項正確；綜上所述，正確答案是B。

第II卷非選擇題(共60分)

本題包括4大題，共60分

11.菠菜中草酸含量較高，草酸(H2c2。4)是一種二元弱酸。常溫下，向一定濃度的

H2c2。4溶液中逐滴滴加NaOH溶液，H2c2。4、HC2O；、C2O；三種粒子的物質的量分數

(8)與溶液pH的關系如圖所示。

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

012345678

PH

(1)H2c2O4的一級電離方程式為,向草酸溶液中加水，平衡向移動(填

“左”或“右”)o

(2)曲線III表示粒子的物質的量分數(B)與溶液pH的關系(填“H2c2。4”、

“HC2O1^“C2O：”)。

(3)H2c2O4二級電離的電離平衡常數為(填數值)。

(4)NaHC2O4溶液呈______(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，通過計算說明原因

(5)E、F、Q三點，水的電離程度由大到小的順序是o

(6)F點對應的溶液中，各粒子的濃度關系錯誤的是(填標號)。

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

解程度小于電離程度，溶液呈酸性

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

【解析】草酸(H2c2。4)是一種二元弱酸能分步電離，常溫下，向一定濃度H2c2。4溶液

中逐滴滴加NaOH溶液，H2c2。4的濃度不斷下降，HCzO；先增大后下降、CzO：隨著HC2O

4的下降而增大，則H2c2O4、HC2O；、C2。：三種粒子的物質的量分數（6）與溶液pH的

關系對應的曲線依次為I、II、III。

【小問1詳析】

H2c2。4的一級電離方程式為H2c2O4BH++HC2O；,向草酸溶液中加水，平衡向右移

動。加水會稀釋溶液促進電離，即向右移動。

【小問2詳析】

據分析，III代表C2。二粒子的物質的量分數（6）與溶液pH的關系。

【小問3詳析】

+

H2c2。4二級電離方程式：HC2O；^H+C2O；-,電離平衡常數

c（H+）c（CQ:）。七2。：一）/、…

VV

Ka2=/''，根據F點，:一^=1時pH=4.3,即c（H+）=10<3,則

；）7

<HC2OC（HC2O；）'

他喧孚”

cgO；）

【小問4詳析】

c（HC2O；）

結合草酸的一級電離方程式，根據電離常數的定義，根據圖中E點:一_y=i時，

C（H2C2O4）

,、c（H+）c（HC,。：）

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

7

'c（H2C2O4）

K]0，in-14

性，通過計算說明原因為：￡=一==------H=1.0xl（yl2.7<Ka2=1043,HC2。：的水解

K°i1.01013

程度小于電離程度，溶液呈酸性。

【小問5詳析】

酸抑制水的電離，草酸鈉水解促進水電離，隨著氫氧化鈉的滴入到草酸完全轉變為草酸鈉

的過程中，水的電離程度不斷增大，則水的電離程度由大到小的順序是Q>F>E。

【小問6詳析】

F點為草酸鈉和草酸氫鈉的混合溶液，且草酸根和草酸氫根等物質的量濃度；根據電荷守

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

A.結合分析可知c(Na+)+c(H+)=3c(HC2O；)+c(OH)選項正確;

B.由圖可知，不存在草酸分子，則c(OH)=c(H2c2。4)+。(1^20；)+以11+)說法錯誤，若

考慮實際情況，混合溶液中含碳微粒為草酸氫根、草酸根和草酸分子，則物料守恒2c(Na+)

=2C(C2O)+3C(HC2O；)+3C(H2C2O4),再結合電荷守恒，可得到質子守恒式：

3c(H2c2。4)+C(HC2O；)+2c(H+)=c(C2O))+2c(OH),選項錯誤；

C.由圖知，F點溶液呈酸性，草酸鈉和草酸氫鈉是強電解質，結合分析可知，c(Na+)>

cCO)>c(H+)>c(OH),選項正確；

選B。

12.高鐵酸鉀(IGFeCU)具有極強的氧化性和優良的絮凝功能，是一種綠色環保多功能型

水處理劑。下圖是生產高鐵酸鉀的一種工藝流程：

NaOH、NaClO

溶液NaOH(s)KCl(s)

FeSCUKFeO(s)

24—重結晶—?■產品

溶液沉淀FeOOH-?粗產品

NaCl固體

已知:

iK2FeO4可溶于水，在。?5℃、堿性溶液中比較穩定；

ii.相同溫度時溶解度：K2FeO4<Na2Fe04o

回答下列問題：

(1)“氧化、沉淀”時，發生反應的離子方程式為

(2)“氧化”使用裝置如圖(夾持裝置省略)

①甲裝置中生成Na2FeO4的化學方程式為。

②甲裝置中的反應為放熱反應，該反應溫度須控制在。?5℃,采用的控溫方法為

,乙裝置中NaOH溶液的作用是o

(3)“過濾”需用到的玻璃儀器有燒杯、和o

(4)“轉化”過程的反應能夠發生的原因是0

(5)KzFeCU純度測定：稱取KzFeCU產品2.20g于燒杯中，加入足量的強堿性K[Cr(OH)4]

(亞銘酸鉀)溶液，反應后再加過量稀硫酸使溶液呈強酸性，配成100mL溶液，每次取

出20.00mL,加入苯二胺磺酸鈉作指示劑，用1.0000moLL-i的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液進

行滴定，數據記錄如下表。

測定過程涉及反應：

Cr(OH)；+FeOj=Fe(OH)3；+CrO廣+OH

+

2CrOj+2H=Cr2O；+H2O

-2++3+3+

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

實驗編號待測液體積(mL)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準液體積(mL)

120.006.05

220.006.00

320.005.95

①滴定前，須將裝有標準液的滴定管中的氣泡排盡，正確的操作是

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,防止污染環境

(3)①.玻璃棒②.漏斗

(4)相同溫度下，KzFeCU的溶解度小于Na2FeC>4

(5)①.B②.90%或0.9

【解析】FeSCU通入氧氣，發生4Fe2++02+6H2O=4FeOOH1+8H+反應，進行“氧化、沉

淀”，過濾得至！jFeOOH,力口入NaOH、NaClO進行氧化，發生2FeOOH+3NaClO+4NaOH

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

應生成NazFeCU,加入NaOH固體，使NaCl固體析出，由于相同溫度時溶解度：K2FeO4<

Na2FeO4,故加入KC1固體，使KzFeCU粗品析出，進行重結晶，制得KzFeCU產品，據此回

答。

【小問1詳析】

“氧化、沉淀”時，是FeSCU通入氧氣，Fe2+被氧化為FeOOH,根據得失電子守恒、電荷守

恒和原子守恒配平離子方程式為4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH；+8H+；

【小問2詳析】

①在甲裝置中，將Cb通入過量NaOH溶液中，與FeOOH反應生成NazFeCU,根據得失電

子守恒和原子守恒化學方程式為2FeOOH+3NaC10+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+3H2O

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

②由于甲裝置中的反應為放熱反應，該反應溫度須控制在0?5℃,可采用冰水浴的控溫方

法為進行控溫；由于Cb為有毒氣體，不能直接排放到空氣中，為防止污染，乙裝置中用

NaOH溶液吸收多余的Ch,防止污染環境；

【小問3詳析】

“過濾”需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；

【小問4詳析】

由已知得，由于相同溫度時溶解度：K2FeO4<Na2FeO4,故加入KC1固體，能發生轉化，

使KzFeCU粗品析出；

【小問5詳析】

①滴定前，標準液顯酸性，應裝在酸式滴定管中，排盡酸式滴定管中氣泡的操作是將滴定

管傾斜，迅速打開活塞，使溶液沖出趕走氣泡，故選B；

②三次實驗消耗標準液體積的平均值為+5.95m=6。0mL,根據測定過程

涉及的反應可得關系式KzFeOd~CrO廣?-3(NH4)2Fe(SO4)2,

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

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

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

KFe。,產品的純度為聾xl00%=9。％。

13.用舊鉆酸鋰正極材料(主要成分為LiCoCh,含少量Fe2C>3、AI2O3等雜質)，采用以下

工藝可制得CO3O4和Li2co3。

①5%NaOH溶液①H2sNaOHNaOH飽和Na2cO3

1850。（：煨燒

Co3O4

已知：

i.鉆酸鋰(LiCoCh)難溶于水和5%的NaOH溶液；

ii.氧化性:Co3+>H2O2>Fe3+；

iii.室溫時，Ksp(Li2co3)=8.1x10-4；

iv.常溫下，幾種金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH如下表:

Fe3+Fe2+Co3+Co2+

開始沉淀pH1.96.86.86.6

沉淀完全pH3.28.39.27.6

回答下列問題：

(1)“80℃加熱2h”的目的是o

(2)“濾液”中的溶質主要有NaOH、(填化學式)。

(3)“酸浸、還原”后溶液中含有H+、Fe3\Co?+等陽離子，生成Co2+的離子方程式為

(4)“除鐵”時調節溶液pH范圍為,檢驗“除鐵”已完成的操作是

(5)“沉淀2”在“850℃燃燒”時的化學方程式為o

+

(6)若“沉鋰”前c(Li)=2.0molL-',向該溶液中加入飽和Na2CO3溶液后c(CO

I-)=0.1mol-L1,則Li+的沉淀率為。[忽略溶液體積變化；

,沉淀前?+)一°沉淀后

Li+的沉淀率=(Li+)xW0%]

。沉淀前(Li+)

【答案】(1)加快反應速率，使反應更充分

(2)Na[Al(OH)4]

+2++

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

(4)0.3.2<pH<6.6②.取適量“除鐵”后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，若溶液未

出現血紅色，貝『‘除鐵''完全

850℃

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

(6)95.5%或0.955

【解析】工業上由舊鉆酸鋰正極材料(主要成分為口。。。2，含少量尸02。3、A/2O3等雜質)

制備。。3。4和勿2cQ的工藝流程為：將廢料在5%MzOH溶液中80℃加熱2h后過濾，在

濾液中再加入H2s。4溶液和H2O2溶液進行酸浸和還原，將C03+還原為CCP+,加NaOH溶

液除鐵后過濾得濾渣1和濾液，再次加入NaOH溶液沉鉆過濾得沉淀2,經850℃煨燒得

到產品。。3。4,過濾得到的濾液中加入飽和N%CQ溶液沉鋰過濾得產品NCQ，據此分

析解答。

【小問1詳析】

適當加熱和延長浸泡時間可以加快反應速率和提高產率，使反應更充分。

故答案為：加快反應速率，使反應更充分。

【小問2詳析】

廢料加入溶液后，根據流程可知只有雜質4,2。3能與NaOH溶液反應，方程式

為：AZ2O3+INaOH+3H2O=2Na[_Al(OH)^\,所以“濾液，中的溶質除了有NaOH外

還有

故答案為：M，[A/(OH)J

【小問3詳析】

3+3+

根據氧化性：Co>H2O2>Fe,“酸浸、還原”是加入H2sO,溶液和H2O2進行酸浸溶

解，同時將G03+還原為°。2+,則反應的離子方程式為：

++

ILiCoO,+H2O2+6H=2c〃++2Li+4H2O+O2To

+2++

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

【小問4詳析】

根據已知iv中表格數據可知，“除鐵”時既要保證完全沉淀除去，則?”23.2,又不

能沉淀。。2+,則。〃<6.6,因此得至「除鐵”時調節溶液pH范圍為：3.2<pH<6.6.

檢驗“除鐵”已完成需要證明溶液已無皮3+,具體操作為：取適量“除鐵”后的溶液于試管

中，滴加少量KSCN溶液，若溶液未出現血紅色，貝I“除鐵”完全。

故答案為：3.2<pH<6,6；取適量“除鐵”后的溶液于試管中，滴加少量KSCN溶液，若

溶液未出現血紅色，則“除鐵”完全。

【小問5詳析】

“沉淀2”的成分為，在“850℃煨燒”時與空氣中的氧氣反應轉化為產品Co3O4,

850℃

反應的方程式為：6CO（OH）2+O2^=2CO3O4+6H.O。

故答案為：6CO(OH)2+O22CO3O4+6H2Oo

【小問6詳析】

若“沉鋰”前c（Li+）=2.0molL1,向該溶液中加入飽和Na2c。3溶液后c（CO1）=0.1molL1,

根據L%。。的溶度積可得

%（巫CQ）=c2（口+nc2（Li+）=?設；）==81xlO\

解得c（zr）=9x10-2掰江廣，則u+的沉淀率為：

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

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

2.0加。心

故答案為：95.5%或0.955。

14.二氧化碳是工業廢氣中的常見物質，有關二氧化碳的綜合開發利用成為研究熱點。

方法I：捕碳技術

（1）捕碳技術（主要指捕獲CCh）在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。下列物質中可

作為捕碳劑的是O

A.K2cChB.CaOC.Na2so4D.NH4C1

方法n：co2加氫制甲醇

利用CO2加氫合成甲醇的主要反應如下：

1

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

1

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

(2)根據上述反應，CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)NH=。

(3)恒溫恒容時，下列能說明CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H20(g)到達平衡狀態的是

(填標號)。

A.混合氣體的密度不再改變

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

C.每斷裂2moic=O鍵，同時斷裂3moiH-O鍵

D.CH30H(g)的質量不再改變

(4)向剛性容器中充入物質的量之比為1：3的CO2和H2,發生上述主、副反應。

①有利于提高甲醇平衡產率的條件是(填標號)。

A.高溫高壓B.低溫高壓C.高溫低壓D.低溫低壓

②一定條件下，反應相同時間，CO2轉化率和甲醇選擇性隨溫度的變化如下圖所示：

n(CHOH)

已知:甲醇選擇性=3

?(CO)+Z?(CH3OH)

70

60

50

40

30

20

10

0200220240260280300320

200~300℃時，CH30H選擇性隨溫度的升高而下降，可能的原因是(寫一種)。

③一定條件下，達到平衡時CCh的總轉化率為20%,主反應的選擇性為75%,若總壓為

po,則副反應的Kp=0(已知：分壓=總壓x該組分的物質的量分數)

方法m：CO2電解制甲醇

(5)利用電解原理，可將CCh轉化為CEOH,其裝置如圖所示:

4

,

輕H+

怔OH+CO

寸2

+

0J

>i

st

oCHOH

x3

雙極膜

AB

①雙極膜B側為(填“陰離子”或“陽離子”)交換膜。

②TiCh電極上電極反應方程式為o

【答案】(1)AB(2)-90.14kJ-mol1(3)CD

(4)①.B②AHi<0,AH2>0,升溫主反應逆向移動，副反應正向移動(或'升溫對副反應速

率的影響更大”或“溫度升高，催化劑活性降低”)③.5x10-3(或“募”)

(5)①.陽離子②.CO2+6H++6e-=CH3OH+H2。

【解析】根據蓋斯定律計算反應熱，平衡移動原理用于分析反應條件對平衡的影響，感的計

算常利用三