2021-2022学年山西省太原市高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年山西省太原市高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共21页。试卷主要包含了8kJ⋅ml−1、−890，1mlX和0，6×10−5，【答案】B，【答案】A，【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

2021年12月9日，中国空间站首次太空授课圆满完成。在空间站里，可以利用CO2和H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为CH4和H2O。下列说法不正确的是( )
A. 氢能是一种理想的绿色能源，燃烧产物对环境友好
B. 已知氢气、甲烷的燃烧热ΔH分别为−285.8kJ⋅ml−1、−890.3kJ⋅ml−1，则相同质量的氢气和甲烷完全燃烧时，氢气放出的热量更少
C. 氢气可以来自电解水和氯碱工业
D. 氢氧燃料电池在负极室通入氢气
下列物质所含阴离子，能使水的电离平衡向右移动的是( )
A. 醋酸钠B. 硝酸钠C. 氯化铵D. 冰醋酸
已知：X(g)+2Y(g)⇌3Z(g)△H=−aKJ⋅ml−1(a>0)。下列说法不正确的是( )
A. 0.1mlX和0.2mlY充分反应生成Z的物质的量一定大于0.3ml
B. 达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C. 达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达a kJ
D. 升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
下列关于能级和原子轨道的说法正确的是( )
A. 3p2表示3p能级有两个原子轨道
B. 在不同的能层中，p能级最多可容纳的电子数是相同的
C. 每个能级最多可容纳的电子数为2n2(n代表能层)
D. 3d能级有5个原子轨道，且电子按3p→3d→4s的顺序填充
下列叙述正确的是( )
A. 核外电子排布遵循了能量最低原理的原子就是基态原子
B. 原子轨道和电子云都可以用来描述电子的空间运动状态
C. 各能层的s电子云轮廓图都是圆形，但圆的半径大小不同
D. 钠的焰色试验呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的
下列叙述正确的是( )
A. 共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价
B. s区元素全部是金属元素
C. 元素周期表中粒子半径的大小取决于电子的能层数和核电荷数
D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也一定越大
在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优良的合金，下列金属元素基态原子中未成对电子数最多的是( )
A. CuB. FeC. CrD. Ni
原子氧防护技术是保证航天器在轨性能和寿命的重要手段。下列关于基态氧原子的说法错误的是( )
A. 核外共有3种不同能量的电子
B. 核外共有8种不同运动状态的电子
C. 表示其最低能量状态
D. 电子排布式可以表示为[He]2s22p4
已知共价键的键能与热化学方程式信息如表，则2O(g)=O2(g)的△H为( )
A. 428kJ⋅ml−1B. −428kJ⋅ml−1C. 498kJ⋅ml−1D. −498kJ⋅ml−1
某温度下，向AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，下列说法正确的是( )
A. 溶液中AgCl的质量不变B. Ksp(AgCl)减小
C. 溶液中c(Ag+)变大D. 溶液中水电离出的c(H+)变小
测量溶液的pH对工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。下列说法正确的是( )
A. 使用广泛pH试纸可测得柠檬水的pH=3.1
B. 常温下，使用pH计测得某浓度CH3COONa溶液的pH=8.6，则溶液中水电离出的c(OH−)=1×10−5.4ml⋅L−1
C. 使用广泛pH试纸测量“84”消毒液的pH
D. 通过测定相同体积的FeCl3溶液和NH4Cl溶液的pH，就可以比较Fe(OH)3和NH3⋅H2O的碱性强弱
下列应用只与沉淀溶解平衡有关的是( )
A. 用碳酸钠溶液清洗油污，加热可以增强去污效果
B. 在实验室配制氯化铁溶液，常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中，然后加水稀释到所需的浓度
C. 使用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
D. 为了除去水垢中的CaSO4，可先用碳酸钠溶液处理，使之转化为碳酸钙
乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水合法生产，反应的化学方程式如下：C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)如图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(P)的关系[起始n(C2H4)：n(H2O)=1：1].下列有关叙述正确的是( )
A. Y对应的乙醇的物质的量分数为19
B. X、Y、Z对应的反应速率：υ(X)>υ(Y)>υ(Z)
C. X、Y、Z对应的平衡常数数值：KXD. 增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率
已知T∘C时两种弱酸HX、HY的电离常数分别为5.0×10−4、1.7×10−5。将pH和体积均相同的这两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 曲线I代表HY溶液
B. 两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na+)相同
C. 溶液中水的电离程度：b点D. 从c点到d点，对应酸的电离常数保持不变
25℃时，在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05ml⋅L−1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( )
A. 1：10：1010：109B. 1：5：5×109：5×108
C. 1：20：1010：109D. 1：10：104：109
在25℃和T℃时，水溶液中c(H+)和c(OH−)的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. T<25℃B. B点溶液的导电能力一定大于A点
C. AB点连线上的任意一点溶液一定呈中性D. 溶液中C点水的电离程度和D点一定相等
SO2是主要大气污染物之一，工业上可用如图所示装置吸收转化SO2(A、B均为惰性电极)。下列说法正确的是( )
A. 电解过程中，阳极区溶液的pH变大
B. A极上发生氧化反应
C. 离子交换膜为阳离子交换膜
D. B极上的电极反应式为：SO2+2e−+2H2O=SO42−+4H+
科学家设计了利用太阳能将CO2，转化为碳单质的装置(如图所示)，可以实现碳达峰、碳中和的“双碳”目标。下列说法正确的是( )
A. 该装置为原电池
B. a极上发生的反应为3CO2+4e−=C+2CO32−
C. CO32−向a极区迁移
D. 当电路中通过4ml电子的电量时，理论上最终“中和”CO2的质量约为132g
常温下，向二元弱酸H2A溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 曲线n表示pH与lgc(HA−)c(A2−)
B. Ka1(H2A)=10−2.3
C. 交点a的溶液中；c(H2A)>c(A2−)
D. NaHA溶液中：c(HA−)>c(A2−)>c(H2A)
为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如图所示实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A. ①浊液中存在平衡：AgSCN(s)⇌Ag+(a)+SCN−(aq)
B. ②中颜色变化说明上层清液中含有SCN−
C. ③中颜色变化说明有AgI生成
D. 该实验可以证明：Ksp(AgI)已知A、B、C、D、E为前四周期元素，其中A在宇宙中含量最高；B基态原子的3p轨道上得到1个电子后形成半充满结构；C基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子；E的原子序数等于B、D原子序数之和。回答下列问题：
(1)E在周期表中的位置是第 ______族，属于 ______区(填“s”、“p”或“d”)。
(2)基态C原子的价层电子轨道表示式为 ______。
(3)基态D原子的电子排布式为 ______。
(4)A和B形成化合物BA4的电子式为 ______。
(5)比较第一电离能：D ______E(填“>”、“<”或“=”，下同)；电负性：B ______C。
已知某温度下CH3COOH的电离常数Ka=1.6×10−5。该温度下，向20mL0.01ml⋅L−1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01ml⋅L−1KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列问题(已知lg4≈0.6，该温度下水的离子积约为Kw=1×10−14)：
(1)a点溶液的pH约为______。b点溶液中c(CH3COO−)______c(K+)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)滴定过程中宜选用 ______作指示剂，滴定终点在______(填“c点以上”或“c点以下”)，恰好完反应时溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO−)=______ml⋅L−1。
(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，则溶液的pH随盐酸体积变化趋势正确的是 ______填字母)。
A.B.
C.D.
NH4Al(SO4)2和NaHCO3常作食品添加剂，NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂，其原理是 ______(用离子方程式表示)。
(2)相同条件下，0.1ml⋅L−1NH4HSO4溶液中的c(NH4+)______(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1ml⋅L−1NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH4+)。
(3)若将NH4Al(SO4)2溶液和NaHCO3液混合，可能观察到的现象是 ______。
(4)室温时，向100mL0.1ml⋅L−1NH4HSO4溶液中滴加0.1ml⋅L−1NaOH溶液，溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是 ______(填字母)。在a点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 ______。
H2O2是世界上最重要的基础化学品之一，广泛应用于化学合成、漂白、废水处理、消毒等领域。通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2，其装置如图所示。
(1)①以上反应 ______(填“能”或“不能”)自发进行(已知双氧水分解是放热反应)。
②a电极上发生的电极反应为 ______。
③若b电极上生成标准状况下11.2L气体，则电路中转移电子的物质的量为 ______。
(2)移取10.00mL密度为ρg⋅cm−3的过氧化氢溶液，稀释至250mL。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样。
①滴定时，将高锰酸钾溶液注入 ______(填“A”或“B”)滴定管中，滴定到达终点的现象是 _____。
A. B.
②重复滴定三次，平均消耗cml/L高锰酸钾溶液VmL，则原过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 ______×100%。(列出计算式，需化简)
某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂(主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质)。采用如图1工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4⋅7H2O)：
常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
(1)“碱浸”中NaOH的作用是 ______。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式：______。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是Fe3+和 ______。
(3)“氧化”中可替代H2O2的物质是 ______。若如图2工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，即
，“滤液③”中可能含有的杂质离子为 ______。
(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式：______。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 ______。
磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如图1工艺流程回收钛、铝、镁等。“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，Al2O3转化为NH4Al(SO4)2。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见表
回答下列问题：
(1)“水浸”后”滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是 ______，该“母液①”中Mg2+浓度为 ______ml⋅L−1。
(2)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO2⋅xH2O沉淀，该反应的离子方程式是 ______，将溶液稀释的原因是 ______。
(3)分离出的Mg(OH)2沉淀可经如图处理得到金属镁：从MgCl2溶液中获取无水MgCl2通常需要通入HCl气体，HCl气体的作用是 ______；如果用惰性电极直接电解MgCl2溶液则得不到金属镁，电解MgCl2溶液的总反应方程式为：______。
(4)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4−H2C2O4混合溶液。阳极的电极反应式为 ______。
(5)CaSO4是锅炉水垢的成分之一，试从沉淀溶解平衡的角度解释盐酸能溶解CaCO3而不能溶解CaSO4的原因 ______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.氢气的燃烧产物只有水，则氢能是一种理想的绿色能源，燃烧产物对环境友好，故A正确；
B.氢气、甲烷燃烧热分别为285.8kJ⋅ml−1、890.3kJ⋅ml−1，即1ml氢气、1ml甲烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量分别为285.8kJ、890.3kJ，故1g氢气、1g甲烷燃烧放出的热量分别为285.82kJ=142.9kJ、890.316kJ≈55.6kJ，则相同质量的氢气和甲烷完全燃烧时，氢气放出的热量多，故B错误；
C.电解水和电解饱和食盐水都能生成氢气，则氢气可以来自电解水和氯碱工业，故C正确；
D.氢氧燃料电池中正极通入氧气，负极通入氢气，故D正确；
故选：B。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了水的电离及其影响因素，题目难度不大，注意明确影响水的电离的因素，注意题干要求：电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动。
【解答】
水为弱电解质，存在电离平衡：H2O⇌H++OH−，加入酸或碱能够抑制水的电离，加入能水解的盐(如弱酸弱碱盐、强碱弱酸盐等)促进了水的电离，据此对各选项进行判断。
A.加入CH3COONa，醋酸根离子结合水电离的氢离子，水的电离平衡向着正向移动，促进了水的电离，故A正确；
B.加入硝酸钠，钠离子和硝酸根离子不影响水的电离，故B错误；
C.加入NH4Cl，铵根离子结合水电离的氢氧根离子，促进了水的电离，但是铵根离子为阳离子，故C错误；
D.加入冰醋酸，溶液中氢离子浓度增大，抑制了水的电离，故D错误；
故选：A。
3.【答案】AD
【解析】A.可逆反应不可能完全转化，所以0.1mlX和0.2mlY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3ml，故A错误；
B.化学平衡时正逆反应速率相等，体系中各组分的浓度不变，所以达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化，故B正确；
C.反应热表示1mlX和2mlY完全反应生成3ml的Z放出aKJ的热量，反应放出的热量与实际参加反应的量有关，所以达到化学平衡状态时，只要有1mlX完全反应就可以放出akJ的热量，故C正确；
D.升高反应温度，正逆反应速率都加快，对正逆反应影响是一致的，故D错误；
4.【答案】B
【解析】A.3p2表示3p能级有两个电子，故A错误；
B.在不同的能层中，p能级都含有3个轨道，最多容纳6个电子，故B正确；
C.每个能层最多可容纳的电子数是2n2，故C错误；
D.根据构造原理可知，3d与4s存在能级交错，原子核外电子按3p、4s、3d能级的顺序填充，故D错误；
故选：B。
5.【答案】B
【解析】A.基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，核外电子排布遵循了能量最低原理的原子不一定是基态原子，故A错误；
B.原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹的，故B正确；
C.各能层的s电子云轮廓图都是球形，而不是圆形，故C错误；
D.钠的焰色反应是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的，故D错误；
故选：B。
6.【答案】A
【解析】A.电负性大的成键元素吸引电子能力强，所以共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价，故A正确；
B.s区中除IA族的氢元素为非金属元素，其它元素都是金属元素，故B错误；
C.元素周期表中原子半径的大小取决于电子的能层数和核电荷数，阴阳离子的半径的大小除了取决于电子的能层数和核电荷数还与所带电荷数有关，故C错误；
D.同一周期电负性从左到右依次增大，同一周期第一电离能从左到右依次增大，但是第IIA族和第IIIA反常，第VA族和第VIA反常，第一电离能与电负性的变化并不完全相同，故D错误；
故选：A。
7.【答案】C
【解析】A.基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1，4s能级上的电子为其未成对电子，有1个；
B.基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，3d能级上有4个未成对电子，所以未成对电子数是4；
C.基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，3d、4s能级上电子都未成对，有6个；
D.基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，3d能级上有2个未成对电子，所以未成对电子数是2；
通过以上分析知，以上金属元素基态原子中未成对电子数最多的是Cr，
故选C。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了常见化学用语的书写判断，明确核外电子排布式和轨道表示式等概念及书写原则为解答关键，侧重考查学生的分析能力及规范答题能力，题目难度不大。
【解答】
A.基态氧原子电子排布式为：1s22s22p4，有1s、2s、2p三种能级，所以核外共有3种不同能量的电子，故A正确；
B.基态氧原子核外8个电子，所以有8种不同运动状态的电子，故B正确；
C.根据洪特规则可知，能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，基态氧原子的轨道表示式为，故C错误；
D.基态氧原子电子排布式为：1s22s22p4，简式为：[He]2s22p4，故D正确；
故选：C。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查反应热的计算，掌握△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和是解答关键，题目难度不大。
【解答】
反应2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g)△H=−482kJ⋅ml−1
△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2E(H−H)+E(O=O)−4E(H−O)=2×436kJ/ml+E(O=O)−4×463kJ/ml=−482kJ/ml，
解得E(O=O)键的键能为498kJ/ml，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的△H=−498kJ/ml，
故选：D。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查溶液酸碱性判断、溶度积常数影响因素等知识点，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，注意B中离子积常数只与温度有关，为易错点。
【解答】
A.溶液中存在AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq)，加入少量稀盐酸，平衡逆向移动，溶液中AgCl的质量增大，故A错误；
B.Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgCl)不变，故B错误；
C.溶液中存在AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq)，加入少量稀盐酸，平衡逆向移动，溶液中c(Ag+)减小，故C错误；
D.加入少量稀盐酸，抑制了水的电离，水电离出的c(H+)变小，故D正确；
故选：D。
11.【答案】B
【解析】A.用广泛pH试纸的pH值是正整数，无法测得某酸溶液pH=3.1，故A错误；
B.CH3COONa是弱酸强碱盐，促进水的电离，溶液中c(OH−)来源于水电离，则水电离出的c(OH−)=Kwc(H+)=10−1410−8.6ml/L=1×10−5.4ml⋅L−1，故B正确；
C.“84”消毒液具有漂白性，能使指示剂褪色，所以不能用pH试纸测其pH值，故C错误；
D.通过测定相同物质的量浓度FeCl3溶液和NH4Cl溶液的pH，结合强酸弱碱盐的水解原理比较Fe(OH)3和NH3⋅H2O的碱性强弱，溶液的体积相同、浓度不相同时不能进行比较，故D错误；
故选：B。
12.【答案】D
【解析】A.碳酸钠溶液中碳酸根离子水解生成氢氧根离子，油污在碱性条件下水解，加热，促进碳酸根离子水解，碱性增强，因此可以增强去污效果，故A错误；
B.在实验室配制氯化铁溶液，常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中，主要抑制铁离子水解，然后加水稀释到所需的浓度，故B错误；
C.使用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂，铝盐、铁盐水解生成胶体，胶体具有吸附杂质作用，起净水功效，故C错误；
D.为了除去水垢中的CaSO4，可先用碳酸钠溶液处理，利用沉淀的溶解平衡移动原理，使之转化为碳酸钙，故D正确；
故选：D。
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了图象分析判断、温度和压强对化学平衡移动的影响、反应速率和平衡常数的影响分析等知识，综合性非常强，该题是高考中的常见题型，属于中等难度，侧重于学生分析问题、解决问题、知识迁移能力的培养。
【解答】
A.图中分析可知，Y点乙烯转化率为20%，起始n(C2H4)：n(H2O)=1：1，
C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)
起始量(ml)110
变化量(ml)
平衡量(ml)
Y对应的乙醇的物质的量分数=0.2ml2ml−0.2ml=19，故A正确；
B.反应速率随温度升高增大，X、Y、Z对应的反应速率：υ(X)<υ(Y)<υ(Z)，故B错误；
C.图中分析温度升高乙烯转化率减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，温度越高平衡逆向进行，平衡常数越小，X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX>KY>KZ，故C错误；
D.上述分析可知反应是气体体积减小的放热反应，增大压强平衡正向进行，乙烯转化率增大，升温平衡逆向进行，乙烯转化率减小，故D错误；
故选：A。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查弱电解质的电离，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确曲线与酸的关系、水电离影响因素等知识点是解本题关键，注意：电离平衡常数只与温度有关。
【解答】
A.根据电离平衡常数知，酸性：HX>HY，稀释相同倍数时，曲线I的pH值变化较小，说明其酸性较弱，则曲线I代表HY溶液，故A正确；
B.根据电离平衡常数知，酸性：HX>HY，pH相同的HX、HY溶液，c(HX)C.酸抑制水电离，酸中c(H+)越大，其抑制水电离程度越大，c(H+)：b点>c点，则水的电离程度：b点D.电离平衡常数只与温度有关，温度不变，c点到d点，对应酸的电离常数保持不变，故D正确；
故选：B。
15.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查水的电离以及溶液中pH的简单计算，难度不大，做题时注意如何计算水的电离是解答此类题目的关键。
【解答】
设溶液的体积为1L，
①中pH=0的H2SO4中c(H+)=1.0ml⋅L−1，c(OH−)=1.0×10−14ml⋅L−1，水电离的物质的量为
1.0×10−14ml；
②中c(OH−)=0.1ml⋅L−1，c(H+)=1.0×10−13ml⋅L−1，水电离的物质的量为1.0×10−13ml；
③中c(OH−)=1.0×10−4ml⋅L−1，水电离的物质的量为1.0×10−4ml；
④中c(H+)=1.0×10−5ml⋅L−1，水电离的物质的量为1.0×10−5ml；
故①②③④中水的电离的物质的量之比为：1.0×10−14ml：1.0×10−13ml：1.0×10−4ml：
1.0×10−5ml=1：10：1010：109，
故选：A。
16.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了水的电离、影响水电离的因素、图象中离子浓度变化等，主要是离子积常数随温度变化，题目难度中等。
【解答】
A.25℃的水溶液中Kw=c(H+)⋅c(OH−)=10−14ml2/L2，温度越高，Kw越大，T℃的水溶液中Kw=c(H+)⋅c(OH−)=10−12ml2/L2，T>25℃，故A错误；
B.水的导电能力和自由移动的离子浓度大小有关系，B点溶液的导电能力不一定大于A点，如B点时纯水，A点是1ml/L的NaCl溶液，故B错误；
C.在常温下，水的pH=7，显示中性，即A点pH=7，但是B点中性溶液pH为6，AB点连线上的任意一点氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，溶液一定呈中性，故C正确；
D.C点氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性可能是盐类水解的原因，水的电离程度受到促进，B点显示酸性，可能是酸溶液，此时水的电离受到抑制，故D错误；
故选C。
17.【答案】C
【解析】A. B电极处二氧化硫被氧化为硫酸发生氧化反应，溶液酸性变强，pH减小，故A错误；
B. A电极发生的反应亚硫酸根离子变化为S2O42−，硫元素化合价降低发生还原反应，故B错误；
C. 阳极的电极反应式为：SO2+2H2O−2e−=SO42−+4H+，阴极的电极反应式为：2HSO3−+2H++2e−=S2O42−+2H2O，离子交换膜应使H+移动，应为阳离子交换膜，故C正确；
D. B电极处二氧化硫被氧化为硫酸发生氧化反应，为电解池的阳极，阳极区发生反应SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+，故D错误；
故选：C。
18.【答案】B
【解析】A.利用太阳能将CO2，转化为碳单质的装置(如图所示)，说明太阳能提供能量，因此该装置为电解池，故A错误；
B.CO2变为C，化合价降低，则为阴极，则a极上发生的反应为3CO2+4e−=C+2CO32−，故B正确；
C.根据B选项分析a极为阴极，b极为阳极，CO32−向阳极即b极区迁移，故C错误；
D.根据总反应CO2 C+O2，当电路中通过4ml电子的电量时，理论上最终“中和”CO2的质量约为44 g，故D错误；
故选B。
19.【答案】C
【解析】Ka1(H2A)=c(HA−)c(H2A)×c(H+)，当c(HA−)=c(H2A)时，lgc(HA−)c(H2A)=0，Ka1(H2A)=c(HA−)c(H2A)×
c(H+)=c(H+)，同理c(HA−)=c(A2−)时，lgc(HA−)c(A2−)=0，Ka2(H2A)=c(H+)，Ka1(H2A)>Ka2(H2A)，结合图知，Ka1(H2A)=10−2.3，Ka2(H2A)=10−5.7；
A.通过以上分析知，Ka1(H2A)=10−2.3，Ka2(H2A)=10−5.7，所以曲线n表示pH与lgc(HA−)c(A2−)，曲线m表示pH与lgc(HA−)c(H2A)，故A正确；
B.通过以上分析计算Ka1(H2A)=10−2.3，故B正确；
C.交点a的溶液中存在lgc(HA−)c(H2A)=lgc(HA−)c(A2−)，则c(H2A)=c(A2−)，故C错误；
D.HA−的水解平衡常数Kh=KwKa1=10−1410−2.3=10−11.7c(A2−)>c(H2A)，故D正确；
故选：C。
20.【答案】D
【解析】A.浊液①中含有AgSCN，AgSCN存在沉淀溶解平衡：AgSCN(s)⇌Ag+(aq)+SCN−(aq)，故A正确；
B.Fe3+与SCN−发生反应生成Fe(SCN)3，溶液变红色，则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN−，故B正确；
C.黄色沉淀为AgI沉淀，③中颜色变化说明有AgI生成，故C正确；
D.①中反应后的溶液中还含有过量的AgNO3溶液，能与与KI反应生成AgI沉淀，不能说明AgI沉淀是由AgSCN沉淀转化而来，不能证明AgI比AgSCN更难溶，即不能证明Ksp(AgI)故选：D。
21.【答案】(1)VA；p
(2)
(3)1s22s22p63s23p64s1
(4)
(5)<；<
【解析】由分析可知，A为H、B为Si、C为O、D为K、E为As；
(1)E为As，原子序数为33，在周期表中的位置是第四周期第VA族，属于p区元素，
故答案为：VA；p；
(2)基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p4，其价层电子轨道表示式为，
故答案为：；
(3)D基态原子3d能级全空，其N能层上只有1个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，
故答案为：1s22s22p63s23p64s1；
(4)A和B形成化合物为SiH4，其电子式为，
故答案为：；
(5)D为K，E为As，前者是活泼金属，后者是非金属，故第一电离能：D故答案为：<；<。
22.【答案】(1)3.4；大于
(2)酚酞；c点以上；0.005
(3)B
【解析】
【分析】
本题考查酸碱中和滴定曲线、滴定管等知识点，侧重考查图象分析判断及计算能力，明确弱酸电离平衡常数的有关计算方法、指示剂选取方法、滴定管结构特点是解本题关键，(3)题为解答易错点。
【解答】
(1)某温度下CH3COOH的电离常数K=1.6×10−5，c(H+)=1.6×10−5×0.01ml/L=4×10−4ml/L，pH=−lgc(H+)=3.4；b点溶液呈酸性，溶液中的溶质是醋酸钾和醋酸，则c(CH3COO−)>c(K+)，
故答案为：3.4；大于；
(2)碱滴定酸，可选酚酞作指示剂；滴定终点显碱性，滴定终点在c以上；醋酸与KOH溶液1：1完全反应，等浓度时，反应后体积为40mL，则c(CH3COOH)+c(CH3COO−)=0.01ml/L2=0.005ml/L，
故答案为：酚酞；c点以上；0.005；
(3)若向稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液的pH逐渐减小，且存在pH的突变，滴定终点及盐酸过量时溶液的pH均小于7，只有B合理，
故答案为：B。
23.【答案】(1)Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
(2)大于
(3)既有白色沉淀又有气体放出
(4)a；c(Na+)=c(SO42−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−)
【解析】(1)Al3+为弱碱的阳离子，水解生成Al(OH)3胶体，发生Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+，胶体具有较强的吸附能力，可除去颗粒状杂质，使水达到净化的目的，
故答案为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+；
(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH4+均发生水解，但是NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH4+水解，HSO4−电离出H+同样抑制NH4+水解，因为HSO4−电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大，所以NH4HSO4中NH4+水解程度比NH4Al(SO4)2中的小，相同条件下，0.1ml⋅L−1NH4HSO4溶液中的c(NH4+)大于0.1ml⋅L−1NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH4+)，
故答案为：大于；
(3)铵根离子、铝离子水解溶液显酸性，碳酸氢根离子水解溶液显碱性，若将NH4Al(SO4)2溶液和NaHCO3液混合，水解相互促进，生成氢氧化铝沉淀和氨气、二氧化碳气体，观察到的现象是：既有白色沉淀又有气体放出，
故答案为：既有白色沉淀又有气体放出；
(4)a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H+，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4；b、c、d三点溶液均含有NH3⋅H2O，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而NH3⋅H2O抑制水的电离，所以水的电离程度最大的为a点，a点时c(Na+)=c(SO42−)，溶液显酸性，根据N元素与S元素的关系，可以得出c(SO42−)>c(NH4+)，故a点溶液中离子浓度关系：c(Na+)=c(SO42−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−)，
故答案为：a；c(Na+)=c(SO42−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−)。
24.【答案】(1)①不能
②O2+2e−+2H+=H2O2
③2ml
(2)①A；当滴入半滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液刚好由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色
②17cV200ρ
【解析】
【分析】
本题考查物质制备，涉及电化学原理，为高频考点，侧重考查学生分析推断及基本操作能力，明确物质性质及电解过程中可能发生的反应是解本题关键，题目难度不大。
【解答】
(1)①双氧水分解是放热反应，则H2O和O2为原料制备H2O2是吸热反应，且是熵减的反应，根据自由能公式说明以上反应不能自发进行；
②a电极是氧气变为双氧水，化合价降低，得到电子，为阴极，其电极反应为O2+2e−+2H+=H2O2；
③b电极为阳极，电极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，若b电极上生成标准状况下11.2L气体即0.5ml，则电路中转移电子的物质的量为2ml；
(2)①高锰酸钾溶液具有强氧化性，因此滴定时，将高锰酸钾溶液注入酸式滴定管中即A滴定管中，由于高锰酸钾本身有颜色，消耗完双氧水后，就是高锰酸钾自身的颜色，因此滴定到达终点的现象是当滴入半滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液刚好由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色；
②重复滴定三次，平均消耗cml/L高锰酸钾溶液VmL，根据5H2O2∼2KMnO4关系式，则原过氧化氢溶液中溶质的质量分数为2.5×cml/L×V×10−3L×10×34g/ml10.00mL×ρg/mL×100%=17cV200ρ×100%。
25.【答案】(1)除去油脂，溶解铝及其氧化物；AlO2−+H++H2O=Al(OH)3↓
(2)Ni2+、Fe2+
(3)O2(或空气)；Fe3+
(4)1×10−15.6
(5)2Ni2++ClO−+4OH−=2NiOOH↓+Cl−+H2O
(6)提高镍回收率
【解析】
【分析】
本题考查物质分离提纯、物质制备，侧重考查阅读、分析、判断及计算能力，明确流程图中各物质的成分及其性质、物质分离提纯方法、溶度积常数的计算方法等知识点是解本题关键，题目难度中等。
【解答】
(1)NaOH溶液能促进油脂水解，且能溶解Al及其氧化物得到NaAlO2，所以“碱浸”中NaOH的作用是除去油脂，溶解铝及其氧化物；滤液①中含有NaAlO2和过量的NaOH，为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀Al(OH)3，该反应的离子方程式：AlO2−+H++H2O=Al(OH)3↓，
故答案为：除去油脂，溶解Al及其氧化物；AlO2−+H++H2O=Al(OH)3↓；
(2)通过以上分析知，“滤液②”中含有的金属离子是Fe3+和Ni2+、Fe2+，
故答案为：Ni2+、Fe2+；
(3)H2O2作用是氧化亚铁离子，因此“氧化”中可替代H2O2，的物质是O2 (或空气)；若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，先调节pH值时将铁离子沉淀完全，但镍离子和亚铁离子未沉淀，再氧化时亚铁离子被氧化为铁离子，因此“滤液③”中可能含有的杂质离子为Fe3+，
故答案为：O2(或空气)；Fe3+；
(4)Ni2+完全沉淀时pH=8.7，c(OH−)=Kwc(H+)=10−1410−8.7ml/L=10−5.3ml/L，Ni(OH)2的Ksp=
c(Ni2+)⋅c2(OH−)=10−5×(10−5.3)2=1×10−15.6，
故答案为：1×10−15.6；
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，NaClO被还原为NaCl，该反应的离子方程式：2Ni2++ClO−+4OH−=2NiOOH↓+Cl−+H2O，
故答案为：2Ni2++ClO−+4OH−=2NiOOH↓+Cl−+H2O；
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是提高镍回收率，减少浪费，
故答案为：提高镍回收率。
26.【答案】(1)Fe3+、Al3+、Mg2+ ；1.0×10−6
(2)TiO2++(x+1)H2OTiO2⋅xH2O↓+2H+ ；加水稀释促进TiO2+的水解
(3)抑制Mg2+的水解；MgCl2+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓
(4)2Al−6e−+3H2O=Al2O3+6H+
(5)H+与CO32−反应生成CO2气体逸出，使CaCO3溶解平衡体系中CO32−浓度不断减小，溶液中CO32−和Ca2+的离子积小于Ksp(CaCO3)，导致平衡向沉淀溶解的方向移动，而H+不能和SO42−反应破坏硫酸钙的沉淀溶解平衡
【解析】
【分析】
本题考查物质的提纯和分离实验方案的设计，是高考中的常见题型，题目难度较大，根据制备流程明确实验原理、实验目的为解答关键，试题基础性强，在注重对学生基础知识训练和检验的同时，侧重对学生实验答题能力的培养和方法与技巧的指导和训练，有利于提高学生的实验设计能力和应试能力，提升学生的学科素养。
【解答】
(1)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出Fe3+、Al3+、Mg2+；母液①的pH为11.6，故c(H+)=10−11.6ml/L，c(OH−)=Kwc(H+)=10−1410−11.6=10−2.4ml/L，设母液①中镁离子浓度为x，依据图表数据可知，pH为11.1时，镁离子浓度为1.0×10−5ml/L，Ksp[Mg(OH)2]=
10−2.9ml/L×10−2.9ml/L×1.0×10−5ml/L=x⋅10−2.4ml/L×10−2.4ml/L，解得x=1.0×10−6ml/L，
故答案为：Fe3+、Al3+、Mg2+；1.0×10−6；
(2)依据提示，TiO2+的水解过程的离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2⋅xH2O↓+2H+；将溶液稀释的原因是加水稀释促进TiO2+的水解，
故答案为：TiO2++(x+1)H2OTiO2⋅xH2O↓+2H+；加水稀释促进TiO2+的水解；
(3)氯化镁水解生成氢氧化镁和HCl，通入HCl气体增大生成物浓度使水解平衡逆向移动，可以抑制Mg2+的水解；电解MgCl2溶液阳极为氯离子失电子生成氯气，阴极为溶液中氢离子得电子生成氢气，总反应方程式为：MgCl2+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓，
故答案为：抑制Mg2+的水解；MgCl2+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓；
(4)用电解氧化法在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，则阳极上是金属铝失电子的氧化反应：2Al−6e−+3H2O=Al2O3+6H+，
故答案为：2Al−6e−+3H2O=Al2O3+6H+；
(5)盐酸能溶解CaCO3而不能溶解CaSO4的原因：H+与CO32−反应生成CO2气体逸出，使CaCO3溶解平衡体系中CO32−浓度不断减小，溶液中CO32−和Ca2+的离子积小于Ksp (CaCO3)，导致平衡向沉淀溶解的方向移动，而H+不能和SO42−反应破坏硫酸钙的沉淀溶解平衡，
故答案为：H+与CO32−反应生成CO2气体逸出，使CaCO3溶解平衡体系中CO32−浓度不断减小，溶液中CO32−和Ca2+的离子积小于Ksp (CaCO3)，导致平衡向沉淀溶解的方向移动，而H+不能和SO42−反应破坏硫酸钙的沉淀溶解平衡。 共价键
H−H
H−O
键能/(kJ⋅ml−1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=−482kJ⋅ml−1
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01ml⋅L−1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10−5ml⋅L1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.7
9.5
12.4
沉淀完全(c=1.0×10−5ml⋅L−1)的pH
3.2
4.7
11.1
13.8