【化学】陕西省西安中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版） 18页

陕西省西安中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题 一、选择题（本题共 22个小题，每小题 2 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。）‎ ‎1. 下列电离方程式中正确的是（ ）‎ A. NaHSO4溶于水：NaHSO4Na＋＋H＋＋SO B. 次氯酸电离：HclO === ClO－＋H＋‎ C. HF溶于水：HF＋H2OH3O＋＋F－‎ D. NH4Cl溶于水：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、NaHSO4属于强酸的酸式盐，溶于水时完全电离，故A错误；‎ B、次氯酸属于弱酸，部分电离，故B错误；‎ C、HF属于弱酸，溶于水时部分电离，故C正确；‎ D、NH4Cl属于易溶于水的盐类，溶于水时完全电离，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋是氯化铵的水解方程式，故D正确；‎ 故选C。‎ ‎2. 有关下图所示原电池的叙述不正确的是（ ）‎ A. 电子沿导线由Cu片流向Ag片 B. 正极的电极反应是Ag＋＋e－＝Ag C. Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应 D. 反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、该装置是原电池装置，发生的反应实质是Cu与硝酸银的反应，所以Cu失去电子，发生氧化反应，则Cu是负极，Ag是正极，电子从负极流向正极，正确；‎ B、正极是银离子发生还原反应，得到电子生成Ag，正确；‎ C、根据以上分析，Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应，正确；‎ D、原电池中，阳离子向正极移动，所以盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，错误；‎ 答案选D。‎ ‎3.能证明乙酸是弱酸的实验事实是（ ）‎ A. CH3COOH溶液与Zn反应放出H2‎ B. 0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7‎ C. CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2‎ D. 0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，故A错误；‎ B．该盐水溶液显碱性，由于NaOH是强碱，故可以证明乙酸是弱酸，故B正确；‎ C．可以证明乙酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其酸性强弱，故C错误；‎ D．可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其酸性强弱，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎4.25℃‎时，相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl；②NaOH；③H2SO4；④（NH4）2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是（ ）‎ A. ④>③>②>① B. ②>③>①>④ ‎ C. ③>②>①>④ D. ④>①>②>③‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】酸碱抑制水的电离，能水解的盐促进水的电离，强酸强碱盐对水的电离无影响，所以水在硫酸铵中的电离程度最大，酸碱的浓度越大，对水的电离抑制程度越大，所以同浓度的NaOH、H2SO4溶液中，水在硫酸中的电离程度最小，因此水的电离程度按由大到小顺序排列的是④>①>②>③；‎ 答案选D。‎ ‎5.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，若它们的pH依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的排列顺序是(　)‎ A. HX、HZ、HY B. HZ、HY、HX ‎ C. HX、HY、HZ D. HY、HZ、HX ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】根据盐类水解规律，越弱越水解，强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱，其盐水解程度越大。‎ ‎【详解】三种盐为强碱弱酸盐，水解程度越大，则溶液的pH越大，根据分析可知，NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10，则酸性由强到弱的顺序为HX、HY、HZ，答案为C。‎ ‎6.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：‎ 实验装 置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)‎ A. a>b>c>d B. b>c>d>a ‎ C. d>a>b>c D. a>b>d>c ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】装置1：发生电化学腐蚀，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，说明金属的活动性顺序a>b；‎ 装置2：发生化学腐蚀，b极有气体产生，c极无变化，说明金属的活动性顺序b>c；‎ 装置3：发生电化学腐蚀，d极溶解，则d是负极，c极有气体产生，c是正极，所以金属的活动性顺序d>c；‎ 装置4：发生电化学腐蚀，电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，因此金属的活动性顺序d>a；‎ 所以这四种金属活动性顺序d>a>b>c，故合理选项是C。‎ ‎7.往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 温度升高Na2CO3溶液的Kw和c(H+)均会增大 B. CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4)‎ C. CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D. 沉淀转化的离子方程式为CO32−(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42−(aq)‎ ‎【答案】D ‎【解析】A．温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大，温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH一)增大，c(H+)减小，故A错误；B. 根据沉淀的转化，CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，故B错误；C．CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳；CaSO4与盐酸不满足复分解进行的条件，与酸性强弱无关，故C错误；D．硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松，且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO4(s)+CO32-(aq)═CaCO3(s)+SO42-(aq)，故D正确；故选D。‎ ‎8.下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　)‎ A. 酚　—OH B. 　羧酸　—COOH C. 醛—CHO D. CH3—O—CH3　酮　‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.属于醇类，含有的官能团为—OH，A错误；‎ B. 属于羧酸，含有的官能团为—COOH，B正确；‎ C.属于脂类，含有的官能团为—COOC-，C错误；‎ D.CH3—O—CH3属于醚类，含有的官能团为，D错误；‎ 答案为B。‎ ‎9.镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是(　)‎ A. 充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O B. 充电过程是化学能转化为电能的过程 C. 放电时负极附近溶液的碱性不变 D. 放电时电解质溶液中的OH－向正极移动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.充电时阳极失电子，化合价升高，电极反应式：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，A说法正确；‎ B.充电过程是电能转化为化学能的过程，B说法错误；‎ C.放电时负极Cd失电子，与周围的氢氧根离子结合生成Cd(OH)2，附近溶液的氢氧根离子浓度减小，碱性减弱，C说法错误；‎ D.放电时电解质溶液中的OH－向负极移动，D说法错误；‎ 答案为A。‎ ‎10.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )‎ A. 氯碱工业中，X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑‎ B. 电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C. 在铁片上镀铜时，Y是纯铜 D. 制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项、X电极跟电源的正极相连，X为电解池的阳极，氯离子在阳极水失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，故A错误；‎ B项、精炼铜时，电解液为含Cu2＋溶液，粗铜除含有Cu外，还含有比铜活泼的锌、铁等杂质，锌、铁和铜在阳极发生氧化反应生成离子，而阴极上只有Cu2＋得电子发生还原反应生成铜，则Z溶液中的Cu2+浓度减小，故B错误；‎ C项、在铁片上镀铜时，镀层金属铜与电源正极相连做阳极，镀件铁片与电源负极相连作阴极，则与负极相连的是铁片，故C错误；‎ D项、工业上电解熔融氯化镁得到金属镁，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎11.炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A. 腐蚀过程中，负极是C B. Fe失去电子经电解质溶液转移给C C. 正极的电极反应式为4OH―－4e－==2H2O＋O2↑‎ D. C是正极，O2在C表面上发生还原反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】本题主要考查了电化学腐蚀的原理，正、负极反应原理和电极反应式的书写，注意电子在原电池的外电路中移动。‎ ‎【详解】A. 铁锅中含有Fe、C，Fe、C和电解质溶液构成原电池，活泼金属做负极，Fe易失电子，故腐蚀过程中，负极是Fe，A错误；‎ B. 原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，B错误；‎ C. 该原电池中， C作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C错误；‎ D. C是正极，O2在C表面上发生还原反应，D正确；‎ 答案为D。‎ ‎12.下列有机化合物的链状同分异构体数目最多的是(　)‎ A. 丁烷 B. 丁烯(C4H8) ‎ C. 丁醇 D. 二氯丁烷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.丁烷有2种同分异构体；‎ B.丁烯(C4H8)的链状同分异构体中，正丁烯有2种，异丁烯有1种，合计3种；‎ C.丁醇的链状同分异构体中，正丁醇有2种，异丁醇有2种，合计4种；‎ D.二氯丁烷的链状同分异构体中，正丁烷的2氯代物有6种，还存在异丁烷的2氯代物；‎ 综上所述，二氯丁烷的同分异构体的种类最多，答案为D。‎ ‎13.25 ℃‎时，有下列四种溶液：‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎0.1 mol·L－1氨水 pH＝11氨水 ‎0.1 mol·L－1盐酸 pH＝3盐酸 下列说法中正确的是(　　)‎ A. ①稀释到原来的100倍后，pH与②相同 B. 等体积①③混合、等体积②④混合所得的溶液都呈酸性 C. ①②中分别加入少量CH3COONa固体，c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值都变小 D. ③④稀释到原来的100倍后，稀释后④溶液中的pH大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 一水合氨是弱电解质，加水稀释促进一水合氨电离，但一水合氨不会完全电离，所以pH小于②，故A错误；‎ B. 等体积①③混合，二者恰好反应生成氯化铵，NH4+水解而使溶液呈酸性；等体积②④混合，因为氨水浓度远大于盐酸，所以氨水大量剩余使溶液呈碱性，故B错误；‎ C．向氨水中加入醋酸钠时，醋酸钠水解使溶液呈碱性，抑制一水合氨电离，则①②中c(NH3·H2O)/c(NH4+)的值都变大，故C错误；‎ D. ③④稀释到原来的100倍后，③④的pH分别是3和5，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎14.某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作，正确的是(　)‎ A. 用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中 B. 称取‎4.0 g NaOH放到1 000 mL容量瓶中，加水至刻度，配成1.00 mol·L－1NaOH标准溶液 C. 用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点 D. 滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化，防止滴定过量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.白醋为酸，则用酸式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中，A操作错误；‎ B.称取‎4.0g NaOH放到小烧杯中溶解，恢复至室温时转移到1000mL容量瓶中，加水至刻度，配成1.00mol·L－1NaOH标准溶液，B操作错误；‎ C.用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点，现象明显易观察，C操作正确；‎ D.滴定时眼睛要注视着锥形瓶内溶液的颜色变化，D操作错误；‎ 答案为C。‎ ‎15.采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法。下图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是（ ）‎ A. Zn与电源的负极相连 B. ZnC2O4在交换膜右侧生成 C. 电解的总反应为2CO2＋ZnZnC2O4‎ D. 通入‎11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4‎ 的过程中，碳元素的化合价降低，所以通入二氧化碳的电极是阴极，即Pb是阴极，和电源的负极相连，Zn是阳极，和电源的正极相连，总反应为：2CO2+ZnZnC2O4，根据反应式计算。‎ ‎【详解】A、采用电化学法还原CO2制备ZnC2O4的过程中，碳元素的化合价降低，所以通入二氧化碳的电极是阴极，即Pb是阴极，和电源的负极相连，Zn是阳极，和电源的正极相连，选项A错误；‎ B、在阴极上，二氧化碳得电子得C2O42-，在阳极上，金属锌失电子成为锌离子，从阳极移向阴极，所以ZnC2O4在交换膜左侧生成，选项B错误；‎ C、在阴极上，二氧化碳得电子得C2O42-，在阳极上，金属锌失电子成为锌离子，电解的总反应为：2CO2＋ZnZnC2O4，选项C正确；‎ D、电解的总反应为：2CO2＋ZnZnC2O4，2mol二氧化碳反应伴随2mol电子转移，当通入标况下的‎11.2 L CO2时，转移0.5 mol电子，但题干中没说明标准状况下，选项D错误．‎ 答案选C ‎16. 合理利用某些盐能水解的性质，能解决许多生产、生活中的问题，下列叙述的事实与盐水解的性质无关的是（ ）‎ 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. 向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生 ‎【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，故和盐类水解有关，A错误；‎ B、亚铁离子易被氧化，配制FeSO4溶液时，加入一定量Fe粉的目的是防止氧化，与盐类的水解无关，B正确；‎ C、铵根水解显酸性，所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化，与盐类水解有关，C错误；‎ D、FeCl3是强酸弱碱盐，水解显酸性，故加入碳酸钙后有气泡产生，和盐类的水解有关，D错误；‎ 答案选B。‎ ‎17.下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe ‎2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是（ ）‎ 金属离子 Fe2＋‎ Fe3＋‎ Zn2＋‎ 完全沉淀时的pH ‎7.7‎ ‎4.5‎ ‎6.5‎ A. H2O2、ZnO B. 氨水 ‎ C. KMnO4、ZnCO3 D. NaOH溶液 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应首先将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入ZnO、ZnCO3等物质，调节溶液pH，使Fe3+水解生成沉淀而除去，以此解答。‎ ‎【详解】要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH＜6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。本题选A。‎ ‎18.近期媒体曝光了某品牌的洗发水中含有致癌的成分——二恶烷，其结构简式为。下列有关二恶烷的说法正确的是(　)‎ A. 二恶烷的分子式为C6H12O2‎ B. 二恶烷在一定条件下能燃烧生成CO2和H2O C. 二恶烷分子中含有羟基 D. 二恶烷中所有原子在同一平面内 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据结构简式，二恶烷的分子式为C4H8O2，A说法错误；‎ B.二恶烷中含有C、H、O三种元素，在一定条件下能燃烧生成CO2和H2O，B说法正确；‎ C.二恶烷分子中含有醚基，不含有羟基，C说法错误；‎ D.二恶烷中，C原子均为sp3杂化，则所有原子不可能在同一平面内，D说法错误；‎ 答案为B。‎ ‎19.如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀H2SO4溶液为电解质溶液。下列有关说法不正确的是（ ）‎ A. a极为负极，电子由a极经外电路流向b极 B. a极的电极反应式：H2－2e－===2H＋‎ C. 电池工作一段时间后，装置中c(H2SO4)增大 D. 若将H2改为CH4，消耗等物质的量的CH4时，O2的用量增多 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在氢氧燃料电池中，氢气在负极失电子，生成氢离子，则a极为负极，电子由a极流向b极，A项正确；‎ B．a极的电极反应式是：H2-2e-= 2H+，B项正确；‎ C.在氢氧燃料电池中，电池的总反应为2H2+O2=2H2O，则电池工作一段时间后，装置中c（H2SO4）减小，C项错误；‎ D.1mol氢气消耗0.5mol氧气，1mol甲烷消耗2mol氧气，所以若将H2改为等物质的量CH4，O2的用量增多，D项正确；‎ 选C。‎ ‎20.下列关于盐类水解的说法错误的是(　　)‎ A. pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小：①＞②＞③‎ B. 浓度均为0.1 mol·L－1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，c(NH4+)的大小顺序为①＞②＞③‎ C. 在NH4Cl溶液中加入稀HNO3，能抑制NH4+水解 D. 在CH3COONa溶液中加入冰醋酸，能抑制CH3COO－水解 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH，溶液碱性越强需要溶液浓度越小，溶液的物质的量浓度大小：①＞②＞③，故A正确；‎ B．(NH4)2CO3 中CO32-促进NH4+水解，(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+抑制NH4+‎ 水解，因此相同浓度的这几种溶液中铵根离子浓度大小顺序是③＞②＞①，故B错误；‎ C．在NH4Cl溶液中铵根离子水解溶液显酸性，NH4++H2O=NH3•H2O+H+，加入稀HNO3，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制NH4+水解，故C正确；‎ D．醋酸钠溶液中，醋酸根离子水解，CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，溶液显碱性，加入冰醋酸，醋酸浓度增大，水解平衡逆向移动，抑制CH3COO-水解，故D正确；‎ 故选B。‎ ‎21.下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（ ）‎ A. 图1中，铁钉易被腐蚀 B. 图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现 C. 图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D. 图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.浓硫酸从环境中吸收水分，使铁钉周围的空气比较干燥，因此铁钉不易腐蚀，A错误；‎ B.图2中，Fe、Cu与酸化的NaCl溶液构成原电池，Fe作电源的负极，发生失去电子的氧化反应，有亚铁离子生成，因此滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀出现，B错误；‎ C. 燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀，C正确；‎ D. 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的负极，D错误；‎ 故答案C。‎ ‎22.298 K时，在20.0 mL 0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L－1 氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是（ ）‎ A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B. M点对应的盐酸体积为20.0 mL C. M点处的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)‎ D. N点处的溶液中pH<12‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，而石蕊的变色范围为5-8，无法控制滴定终点，应选择甲基橙作指示剂，故A错误；‎ B．如果M点盐酸体积为20.0mL，则二者恰好完全反应生成氯化铵，氯化铵中铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性，要使溶液呈中性，则氨水应该稍微过量，所以盐酸体积小于20.0mL，故B错误；‎ C．M处溶液呈中性，则存在c（H+）=c（OH-），根据电荷守恒得c（NH4+）=c（Cl-），该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨，铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离，铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制，水的电离程度很小，该点溶液中离子浓度大小顺序是c（NH4+）=c（Cl-）＞c（H+）=c（OH-），故C错误；‎ D．N点为氨水溶液，氨水浓度为0.10mol•L-1，该氨水电离度为1.32%，则该溶液中c（OH-）=0.10mol/L×1.32%=1.32×10-3 mol/L，c（H+）=mol/L=7.6×10-12mol/L，所以该点溶液pH＜12，故D正确；故选D。‎ 二、非选择题（本题共4小题，共56分 ）‎ ‎23.科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入甲烷和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－(O2＋4e－===2O2－)。‎ ‎(1)c电极的名称为__________（填“正极”或“负极”），d电极上的电极反应式为_________‎ ‎(2)如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L－1硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为_______，b电极上的电极反应式为 ____________________,若a电极产生56mL(标准状况)气体，则电路中转移的电子为__________mol，所得溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入________(填字母)。‎ a．CuO b．Cu(OH)‎2 c．Cu d．Cu2(OH)2CO3‎ ‎【答案】(1). 正极 (2). CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O (3). 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑（或2H2O－4e－===O2↑+4H＋） (4). Cu2++2e－===Cu (5). 1×10－2 (6). 1 (7). a ‎【解析】‎ ‎【分析】图1为原电池，根据电流方向，d电极为负极，甲烷失电子，与氧离子反应生成二氧化碳和水，c极氧气得电子生成氧离子；图2为电解池，a为阳极，电极为惰性电极，溶液中的水失电子生成氧气和氢离子，b极为阴极，铜离子得电子，生成铜。‎ ‎【详解】(1)图1为原电池，根据电流方向，则c电极为正极；d极为负极，甲烷失电子，与氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4＋4O2－－8e－==CO2＋2H2O；‎ ‎(2)如图2所示用惰性电极电解，a极为阳极，溶液中的水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑（或2H2O－4e－===O2↑+4H＋）；b极铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e－===Cu；产生56mL标况下的氧气时，即0.0025mol，转移0.01mol电子；产生0.01mol氢离子，c(H+)==0.1mol/L，则pH=1；a极产生0.0025mol氧气，b极产生0.005molCu，若要恢复到电解前的溶液，则加入0.005molCuO即可，答案为a。‎ ‎24.常温下，向100mL0.01mol·L－‎1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L－1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题：‎ ‎(1)由图中信息可知HA为________(填“强”或“弱”)酸，MOH为_________(填“强”或“弱”)碱。‎ ‎(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH＝a，则a______(填“>”“<”或“＝”)7，用离子方程式表示其原因：__________________，此时溶液中由水电离出的c(OH－)＝____________。‎ ‎(3)K点对应的溶液中，c(M＋)＋c(MOH)________(填“>”“<”或“＝”)‎2c(A－),溶液中离子浓度的大小关系：__________________________。‎ ‎【答案】(1). 强 (2). 弱 (3). < (4). M＋＋H2OMOH＋H＋ (5). 1×10－amol·L－1 (6). ＝ (7). c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)根据图像可知，初始时，0.01mol/LHA溶液的pH=2，HA完全电离产生0.01mol/L的氢离子；生成的MA为强酸弱碱盐；‎ ‎(2)MA为强酸弱碱盐，在溶液中发生M＋＋H2OMOH＋H＋；‎ ‎(3)K点为MA、MOH的混合液，且物质的量相等，根据物料守恒判断。‎ ‎【详解】(1)根据图像可知，未加入MOH时，0.01mol/LHA溶液的pH=2，HA完全电离产生0.01mol/L的氢离子，则HA为强酸；用0.02mol·L－1MOH溶液50mL时，恰好完全反应，溶液的pH＜7，则生成的MA为强酸弱碱盐，MOH为弱碱；‎ ‎(2)MA为强酸弱碱盐，在溶液中M＋＋H2OMOH＋H＋，则其稀溶液的pH＝a，a＜7；此溶液中，水电离出的氢离子与氢氧根离子的量相等，则c(OH－)＝c(H+)=10-amol/L；‎ ‎(3)K点加入MOH的体积为100mL，则MOH的物质的量为HA的2倍，混合后溶液为MA、MOH的混合液，且物质的量相等，根据物料守恒，则c(M＋)＋c(MOH)=‎2c(A－)；溶液显碱性，则离子浓度由大到小的顺序为c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)。‎ ‎25.为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。‎ Ⅰ.用甲装置进行第一组实验：‎ ‎(1)Zn电极上的电极反应式为___________________,在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极（虚线方框内）的是________(填序号)。‎ A.石墨 B.镁 C.银 D.铂 ‎(2)实验过程中，SO42-________(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有______________________________________‎ Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。根据实验现象及所查信息，填写下列空白：‎ ‎(3)电解过程中，X极溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(4)电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑和______________。‎ ‎(5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为_____________。‎ ‎【答案】(1). Zn-2e－===Zn2+ (2). B (3). 从右向左 (4). 滤纸上有蓝色沉淀产生 (5). 增大 (6). Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O (7). FeO42-＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】甲为原电池，锌比铜活泼，则锌为负极，锌失电子，生成锌离子；铜为正极，铜离子得电子生成单质铜；电池的内电路中，阴离子向负极移动；外电路电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；乙为电解池，铁作阳极，铁失电子，与溶液中的氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水；X电极作阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子。‎ ‎【详解】Ⅰ.(1)甲为原电池，Zn作电池的负极，锌失电子生成锌离子，Zn-2e－==Zn2+；原电池的正极的活泼性比负极差，则可换成石墨、银、铂，若换为Mg，则Mg作负极，符合题意，答案为B；‎ ‎(2)电池的内电路中硫酸根离子向负极移动，即从右向左移动；滤纸上的为电解池，M极为阴极，水电离的氢离子得电子生成氢气，N极为阳极，铜失电子，与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉，则观察到的现象为滤纸上有蓝色沉淀产生；‎ Ⅱ.(3)乙为电解池，X极作阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极附近的氢氧根离子浓度增大，则pH增大；‎ ‎(4)电解时，Y极作阳极，根据现象和资料，电极有气体生成，且铁电极变细，则电极反应为4OH－－4e－==2H2O＋O2↑和Fe－6e－＋8OH－==FeO42-＋4H2O；‎ ‎(5)正极的高铁酸根离子得电子与水反应生成氧化铁和氢氧根离子，电极反应式为FeO42-＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－。‎ ‎26.某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示：‎ 已知：①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。‎ ‎②‎25 ℃‎时，NH3·H2O的电离常数Kb＝1.8×10－5。HF的电离常数Ka＝7.2×10－4，Ksp(MgF2)＝7.4×10－11。‎ ‎(1)“酸浸”时，为提高浸出速率，可采取的措施有______________(写一条即可)。‎ ‎(2)废渣1的主要成分是________(填化学式)。“氧化”步骤中加入H2O2的目的是____________(用离子方程式表示)。加Na2CO3调节溶液的pH至5，得到废渣2的主要成分是____________(填化学式)。‎ ‎(3)‎25 ℃‎时，1 mol·L－1的NaF溶液中c(OH－)＝____________(列出计算式即可) mol·L－1。NH‎4F溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。‎ ‎(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2＋)＝1.85×10－3mol·L－1，当除镁率达到99%时，溶液中c(F－)＝________ mol·L－1。‎ ‎【答案】(1). 增加硫酸浓度或提高反应温度（合理即可） (2). SiO2 (3). 2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O (4). Fe(OH)3、Al(OH)3 (5). (6). 酸性 (7). 2.0×10－3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】含镍废料酸浸时，生成硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸镁溶液，和不溶物为二氧化硅，则滤渣1为二氧化硅；根据图2沉淀表，则需氧化亚铁离子为铁离子后调节pH逐个除去杂质离子，用氟离子除去溶液中镁离子。‎ ‎【详解】(1)为提高浸出速率，粉碎原材料或升高温度或增大酸的浓度均可；‎ ‎(2)废料中只有二氧化硅不溶于硫酸，则废渣1为二氧化硅；除亚铁离子的pH为7~9，与镍离子接近，则需氧化为铁离子除去，加入过氧化钠的目的为氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2==2Fe3++2H2O；加Na2CO3调节溶液的pH至5，除去溶液中的铁离子、铝离子，生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀；‎ ‎(3)1mol·L－1的NaF溶液中c(F-)=1mol/L，根据F-+H2O⇌OH-+HF，c(OH－)＝c(HF)，c(OH－)×c(HF)=Kh×c(F-)=，则c(OH－)＝mol/L；已知‎25℃‎时，NH3·H2O的电离常数Kb＝1.8×10－5。HF的电离常数Ka＝7.2×10－4，NH‎4F相当于为强酸弱碱盐，溶液显酸性；‎ ‎(4)当除镁率达到99%时，溶液中剩余c(Mg2＋)＝1.85×10－3×1%=1.85×10-5mol/L，c(Mg2＋)×c2(F－)=Ksp(MgF2)，则c2(F－)==4×10-6，c(F－)＝2×10-3mol/L。‎