118，河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题

这是一份118，河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题，共17页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
分值：100分 考试时间：75分钟
第I卷 选择题(共39分)
一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 电化学现象在生活中无处不在，炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含)，不久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. 腐蚀过程总反应式为
B. 腐蚀过程中，溶液中阳离子从C电极移向电极
C. 腐蚀过程中C为正极，C电极表面上发生还原反应
D. 反应中失去电子，电子经电解质溶液从电极移向C电极
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．该原电池中，Fe易失电子作负极、C作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子发生还原反应，负极反应式为Fe- 2e- = Fe2+，正极反应式为O2 + 2H2O+4e -= 4OH-，腐蚀过程总反应式为，A项错误；
B．原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，则腐蚀过程中，溶液中阳离子从Fe电极移向C电极，B项错误；
C．C正极，正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，C项正确；
D．原电池中电子沿外导线从负极流向正极，不能通过电解质溶液，D项错误；
答案选C。
2. 向如图装置中的CuSO4溶液中分别加入X粉末使其恰好完全反应，有下列实验现象。下列说法不正确的是 （ ）
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A. 实验I中现象说明，发生了反应Ba2+ +SO=BaSO4↓
B. 由实验II中现象推知，反应后溶液中的溶质为Na2SO4
C. 实验III中现象说明，发生了反应Ba2++2OH−+Cu2++SO=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
D. 若将烧杯中的CuSO4溶液换成稀H2SO4，再进行实验III，则实验现象为：生成白色沉淀，且溶液导电能力无明显变化
【答案】D
【解析】
【详解】A．向CuSO4溶液中加入BaCl2固体，二者发生反应：CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2，该反应的离子方程式为：Ba2++SO=BaSO4↓，由于反应产生BaSO4是白色难溶性物质，而Cu2+没有参加反应，其浓度不变，因此有白色沉淀生成，溶液蓝色不变；由于反应后溶液中自由移动的离子浓度不变，则溶液导电能力无明显变化，A正确；
B．向CuSO4溶液中加入NaOH固体，二者发生反应：CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓，该反应的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，Cu2+变为Cu(OH)2沉淀，看到溶液蓝色褪去，有蓝色沉淀生成；由于反应后溶液中自由移动的离子浓度不变，则溶液导电能力无明显变化，将沉淀过滤除去后，溶质为Na2SO4，B正确；
C．向CuSO4溶液中加入Ba(OH)2固体，发生反应：CuSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，反应的离子方程式为：Ba2++2OH−+Cu2++SO=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，所有离子都参加反应转化为沉淀，使溶液中离子浓度大大降低，因此看到溶液导电能力减弱，溶液蓝色褪去，有两种沉淀生成，C正确；
D．若将烧杯中的CuSO4溶液换成稀H2SO4进行实验III，发生反应为：H2SO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+2H2O，离子方程式为：2H++SO+Ba2++2OH−=BaSO4↓+2H2O，所有离子也都参加反应，离子浓度大大降低，溶液导电能力减弱，但只产生BaSO4一种白色沉淀，D错误；
故合理选项是D。
3. 在无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是
A. Mg2＋、Ag＋、、Cl-B. Ba2＋、K＋、、Cl-
C. Cu2＋、Na＋、、Cl-D. Mg2＋、Na＋、OH-、
【答案】B
【解析】
【详解】A．酸性溶液中存在大量，Ag＋、会反应生成AgCl沉淀，不能大量共存，A错误；
B．酸性溶液中存在大量，各离子间不反应，可以大量共存，B正确；
C．Cu2＋形成的溶液呈蓝色，不符合题干无色溶液要求，C错误；
D．和发生反应生成Mg(OH)2沉淀，不能大量共存，酸性条件下，H+和也不能大量共存，D错误；
故答案选B
4. 在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不变
②单位时间内生成nmlD，同时生成2nmlA
③C(g)的物质的量浓度不变
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1
⑤单位时间内生成nmlC，同时生成nmlD
⑥混合气体的密度不变
A. ①②⑤B. ②③⑤C. ②③⑥D. ①③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①该反应是气体体积不变的反应，反应中混合气体的压强始终不变，则混合气体的压强不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
②单位时间内生成nmlD，同时生成2nmlA说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
③C(g)的物质的量浓度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
⑤单位时间内生成nmlC，同时生成nmlD都代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；
⑥该反应是气体体积不变、气体质量增大的反应，反应中混合气体的密度增大，则混合气体的密度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；
②③⑥正确，故选C。
5. 氧化锂（Li2O）是离子晶体，其晶格能可以通过图所示循环进行计算。下列说法错误的是
A. O＝O键键能为ΔH3
B. Li原子的第一电离能为0.5ΔH2
C. Li2O的晶格能为ΔH6取正值
D. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH6＝ΔH5
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由转化图示可知，O＝O键键能为2ΔH3，故A错误；
B. 第一电离能是气体基态原子失去1个电子变为气体+1价阳离子所吸收的能量，因此Li原子的第一电离能为0.5ΔH2，故B正确；
C. 晶格能是指处于气态的离子结合生成1ml固态离子晶体时释放的能量，通常用正值来表示，因此Li2O的晶格能为ΔH6取正值，故C正确；
D. 根据盖斯定律得到ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH6＝ΔH5，故D正确。
综上所述，答案为A。
【点睛】第一电离能是气体基态原子失去1个电子变为气体+1价阳离子所吸收的能量；晶格能是指处于气态的离子结合生成1ml固态离子晶体时释放的能量，通常用正值来表示。
6. 三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（ ）

A. 通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液碱性增强
B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C. 阴极区溶液pH降低，阳极区溶液pH升高
D. 当电路中通过1ml电子的电量时，会有0.5ml的O2生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.阴离子向阳极（即正极区）移动，正极上氢氧根离子放电，故正极区碱性减弱，故A错误；
B.直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，通电时，氢氧根离子在阳极区放电从而破坏水的电离平衡生成氢离子，两膜中间的硫酸根离子在电场的作用下进入正极区（即阳极区）；氢离子在阴极得电子破坏水的电离平衡生成氢氧根离子，两膜中间的钠离子在电场的作用下进入负极区（即阴极区），而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，故可以得到NaOH和H2SO4产品，故B正确；
C.正极区为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2H2O-4e-═O2+4H+，生成氢离子，阳极区溶液pH降低，阴极区氢离子放电，溶液的pH升高，故C错误；
D.由电极反应2H2O-4e-═O2+4H+可知，转移1ml电子可以生成0.25ml氧气，故D错误；
答案选B。
【点睛】本题主要考查了电解池中电解质溶液中阴、阳离子的迁移情况，就电解过程来看，实质就是电解水，而通过离子交换膜的作用，不难理解该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品。
7. 由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，下列有关说法正确的是( )

A. 石墨Ⅰ极为正极，石墨Ⅱ极为负极
B. Y的化学式可能为NO
C. 石墨Ⅰ极的电极反应式为NO2＋NO3-－e－===N2O5
D. 石墨Ⅱ极上发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【分析】在燃料电池中通入氧气的为正极，通入燃料的为负极，由图可知，石墨Ⅱ上氧气得到电子，则石墨Ⅱ为正极，石墨I上NO2失去电子，石墨I为负极，结合负极发生氧化反应、正极发生还原反应分析解答。
【详解】A．根据上述分析，石墨Ⅱ为正极，石墨I为负极，故A错误；
B．石墨I为负极，石墨I上NO2失去电子，N元素的化合价应从+4价升高，Y不可能为NO，故B错误；
C．石墨I上NO2失去电子，N元素的化合价升高，因此Y为N2O5，负极反应为NO2+NO3--e-═N2O5，故C正确；
D．石墨Ⅱ为正极，发生还原反应，故D错误；
答案选C。
8. 下列有关实验的操作、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
详解】A．熔融状态下NaHSO4电离出Na+和，A项错误；
B．AlCl3是电解质，用熔融氯化铝做导电性实验电流指针不偏转，说明AlCl3是共价化合物，B项错误；
C．温度升高溶液的pH逐渐减小，说明c(H+)增大，故的水解增大程度小于水的电离增大程度，C项错误；
D．电解CuCl2溶液，其阴极发生，电解NaCl溶液，其阴极发生，故得电子能力Cu2+>H+>Na+，D项正确。
答案选D。
9. ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。工业上可在较大电压下电解氯化钠先得到NaClO3再制备ClO2，其工艺原理示意图如图，下列说法正确的是
A. a气体是氯气，b气体是氢气
B. 该装置中氯化钠电解槽阳极的电极方程式为：2Cl- - 2e- = Cl2↑
C. ClO2发生器中发生的反应：2ClO3- + 4H+ + 2Cl-=2ClO2↑ + Cl2↑ +2H2O
D. 使a、b气体恰好完全反应，理论上每生产1ml ClO2需要补充44.8L b气体(标准状况)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 电解氯化钠方程式为NaCl+3H2ONaClO+3H2↑，则a气体是氢气，b气体是氯气，A错误；
B. 该装置中氯化钠电解槽阳极的电极方程式为：Cl- - 6e-+3H2O= ClO3-+6H+，B错误；
C. ClO2发生器中ClO3- 与Cl-在酸性溶液中发生反应，生成ClO2、 Cl2和H2O，C正确；
D. 由反应NaCl+3H2ONaClO+3H2↑，2NaClO3 + 4HCl=2ClO2↑ + Cl2↑ +2NaCl+2H2O，理论上每生产1ml ClO2需要补充56L b气体(标准状况)，D错误。
故选C。
【点睛】电解食盐水，是我们熟悉的氯碱工业的反应，生成氯气与氢气的物质的量之比为1：1，因为氯气有毒，为确保氯气完全反应，氢气应稍过量，这是工业制盐酸提出的要求，于是我们很容易得出b气体是氢气的结论，于是错选A。
10. 25℃下，电离平衡常数Ka(CH3COOH) = Kb(NH3•H2O) = 1.75×10-5，下列说法正确的是（ ）
A. 用0.1ml/L的盐酸滴定0.1ml/L的氨水时，可用酚酞作指示剂
B. 0.2ml/L的醋酸与0.1ml/L的氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液中：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH) +c(H+)
C. pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合，所得溶液中c(OH －) > c(H+)
D. pH=3的醋酸与pH=11的氨水等体积混合，所得溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-7ml/L
【答案】C
【解析】
【详解】A．指示剂的变色范围应于反应后溶液的pH吻合，用0.1ml/L的盐酸滴定0.1ml/L的氨水完全反应时，反应后溶质为NH4Cl，溶液显酸性，因此选择甲基橙为指示剂，故A错误；
B．0.2 ml/L的醋酸与0.1 ml/L的氢氧化钠溶液等体积混合，得到等浓度的醋酸钠和醋酸混合溶液，溶液中电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，物料守恒2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)，得到c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)，故B错误；
C．pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合，所得溶液为氯化铵和NH3•H2O混合溶液，溶液显碱性，即c(OH －) > c(H+)，故C正确；
D．常温下，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3•H2O)=1.75×10-5，醋酸根离子和铵根离子都发生水解，促进水的电离，二者水解程度相近，溶液pH=7，但所得溶液中有水电离出的C(H+)＞1×10-7 ml/L，故D错误；
故答案为C。
11. 设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列有关叙述正确的是
A. 18 g D2O中含有的质子数为10NA
B. 16g CH4分子中含有共用电子对的数目是4NA
C. 常温下，5.6g Fe与足量的浓度为18 ml·L-1的浓硫酸反应时，转移的电子数为0.3NA
D. 密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应后分子总数为2NA
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．18 g D2O 物质的量为：，一个 D2O分子中含有的质子数为10，则18 g D2O即D2O含有的质子数为9NA，A错误；
B．根据可知16g CH4物质的量为，根据甲烷的结构可知CH4分子中含有共用电子对的数目是4NA，B正确；
C．常温下，铁遇到浓硫酸会钝化，即5.6g Fe与足量的浓度为18 ml·L-1的浓硫酸反应时，不能全部反应完全，转移的电子数小于0.3NA，C错误；
D．密闭容器中，2 ml SO2和1 ml O2催化反应为可逆反应，不能进行到底，根据反应可知反应后分子总数为大于2NA，D错误；
答案选B
12. 我国科研人员研究了不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如下图所示(已知反应：C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=akJ·ml-1)
下列说法正确的
A. a=129.6
B. 1mlC2H4(g)和1mlH2(g)的键能之和比lmlC2H6(g)的键能大
C. 催化乙烯加氢效果较好的催化剂是AuPF
D. 稳定性：过渡态1>过渡态2
【答案】C
【解析】
【详解】A．由反应历程可知，a=-129.6，A错误；
B．由反应历程可知，反应物总能量比生成物总能量高，该反应为放热反应，则1mlC2H4(g)和1mlH2(g)的键能之和比lmlC2H6(g)的键能小，B错误；
C．过渡态物质相对能量与始态物质相对能量相差越大，活化能越大，反应速率越慢，由反应历程可知催化乙烯加氢效果较好的催化剂是AuPF，C正确；
D．能量越低越稳定，则过渡态2稳定，D错误；
答案选C。
13. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语正确的是
A. 用铜作阴极，石墨作阳极，电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑
B. 铅蓄电池放电时的负极反应式为Pb−2e−=Pb2+
C. 粗铜精炼时，与电源负极相连的应是纯铜，该极发生的电极反应只有Cu2++2e−=Cu
D. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe−3e−=Fe3+
【答案】C
【解析】
【详解】A．用铜作阴极，石墨作阳极，电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故A错误；
B．铅蓄电池放电时,铅做负极，稀硫酸做电解质溶液，的负极反应式为，故B错误；
C．粗铜精炼时，阴极是纯铜，该极发生的电极反应只有Cu2++2e−=Cu，故C正确；
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe−2e−=Fe2+，故D错误。
故答案为：C
14. 缓冲溶液体系是维持生命活动的基础。配制的磷酸盐缓冲溶液的实验步骤如下：
步骤1：称取固体，在小烧杯中加10mL水溶解，静置。
步骤2：将步骤1所得溶液转移至于容量瓶中，定容至100mL，震荡，静置。
步骤3：取步骤2所得溶液45mL，向中滴加某浓度的NaOH溶液至，溶液体积恰为50mL。
步骤4：将步骤3所得溶液分成两等份，向其中一份滴加溶液，向另一份溶液中滴加盐酸，充分震荡，测得两溶液的。
的电离常数：；；。下列说法正确的是
A. 在水溶液中的电离方程式：NaH2PO4⇌+Na+
B. 在步骤2所配溶液中存在：c()+c()+c()=0.2ml∙L-1
C. 由步骤3知，在溶液中：
D. 从步骤4的实验数据可得出：与NaOH和HCl均不反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．溶于水完全电离，故书写电离方程式时应用“=”，A错误；
B．步骤2所配制的溶液中，c(，根据磷元素守恒，应为c()+c()+c()+c()=0.2ml∙L-1，B错误；
C．既能电离又能水解，电离：H++，水解：+H2O=+OH-，由步骤3知溶液显酸性，即的电离程度大于水解程度，因此，C正确；
D．假设和不反应，则往步骤3所得溶液中滴加溶液，所得混合溶液碱性增强，则混合液，从步骤4的实验数据知，混合液，说明假设不成立，和反应， D错误。
故选C。
第II卷 非选择题(共58分)
二、填空题(本题包括4个小题，共58分)
15. 能源危机是当前一个全球性问题。请回答下列问题：
（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是_____________（填字母）。
a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生
（2）甲烷是一种优良的气体燃料。已知1g 甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)过程中，放出55.6kJ 热量，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：____________________________。
（3）已知稀溶液中，含30g溶质的醋酸溶液与NaOH 溶液恰好完全反应时，放出28.55kJ热量。写出表示醋酸与NaOH 反应的中和热的热化学方程式：___________________。
（4）已知： CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ•ml-1
N2(g)+O2(g) ==2NO(g) △H=+180kJ•ml-1
CH4 可用于脱硝，其热化学方程式CH4(g)+4NO(g)==CO2(g)+2N2(g)+2 H2O(l) △H=__________。
（5）如下图是298 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，该反应的热化学方程式为：_____________________________。
（6）已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为： H-H a kJ•ml-1\、H-O b kJ•ml-1、O=O c kJ•ml-1，根据有关数据估算氢气与氧气的反应：2H2+O2=2H2O 该反应的△H=_________________。
【答案】 ①. ac ②. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-889.6kJ·ml-1 ③. CH3COOH(aq) +NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O △H= -57.1kJ·ml-1 ④. -1250.3 kJ·ml-1 ⑤. N2(g)+2H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·ml-1 ⑥. （2a+c-4b）kJ·ml-1
【解析】
【详解】本题主要考查反应热的计算。
（1）a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源，有助于能源“开源节流”；b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求，不利于能源“开源节流”；c.减少资源消耗，注重资源的重复使用、资源的循环再生，有助于能源“开源节流”。故选ac。
（2）16g即1ml甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)过程中，放出889.6kJ热量，表示甲烷燃烧热的热化学方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-889.6kJ·ml-1。
（3）含30g即0.5ml溶质的醋酸溶液与NaOH 溶液恰好完全反应时，放出28.55kJ热量，表示醋酸与NaOH 反应的中和热的热化学方程式：CH3COOH(aq) +NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O △H= -57.1kJ·ml-1。
（4）将上述两个热化学方程式的反应热分别表示为△H1、△H2，△H=△H1-2△H2= -1250.3kJ·ml-1。
（5）△H=（508-600）KJ·ml-1=-92kJ·ml-1，该反应的热化学方程式为：N2(g)+2H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·ml-1。
（6）△H=反应物键能之和-生成物键能之和=(2a+c-4b）kJ·ml-1。
16. 我国西北富产软锰矿，其主要成分为，还含有等杂质，是工业生产的重要原料。某研究所设计由软锰矿制备的生产流程如下：
已知：①固体和溶液的颜色均为墨绿色。
②溶液中存在平衡：。
回答下列问题：
(1)“熔融、煅烧”时，SiO2参与反应的化学方程式为_______，MnO2参与反应的化学方程式为_______。
(2)向“浸取”液中通入CO2调节其pH，经“过滤”得“滤渣I”，“滤渣I”的成分为_______(填化学式)。
(3)“歧化”时加入冰醋酸的目的是_______。“歧化”时，下列酸可以用来代替冰醋酸的有_______(填标号)。
a.稀硫酸 b.亚硫酸 c.氢溴酸 d.乙二酸
(4)“结晶”时，当_______(填现象)时，停止加热，自然冷却，抽滤，即可获得紫黑色晶体。
【答案】 ①. ②. ③. 和 ④. 调节溶液，促进的生成，提高的产率 ⑤. a ⑥. 表面出现晶膜
【解析】
【分析】根据题意，流程中煅烧时发生的反应方程式为、、，调pH时除去、，所以滤渣Ⅰ为、；加冰醋酸调节溶液pH使向右移动，促进KMnO4生成，滤渣Ⅱ为可以回收利用，提高产率，过滤得到的紫色溶液为溶液。
【详解】(1)通过以上分析可知，、发生的反应分别为、，故填、；
(2)向含有、的溶液中通入CO2，调pH时，生成、沉淀，故填和；
(3) 加冰醋酸调节溶液pH使向右移动，促进KMnO4生成；产物中、均含有强氧化性，故加入的酸不能有强还原性，其中亚硫酸、氢溴酸、乙二酸均具有还原性，不能替换醋酸，只有硫酸符合，故填调节溶液，促进的生成，提高的产率、a；
(4) 固体受热易分解，加热蒸发时不能使出现固体时停止加热，当溶液表面出现一层晶膜时，说明此时溶液已饱和，停止加热，随着温度降低，溶解度降低，析出晶体，故填表面出现晶膜。
【点睛】对于溶解度随温度变化不明显的物质，采用蒸发结晶；对于溶解随温度变化比较明显得物质，采用冷却结晶；对于溶解度随温度升高而降低的物质，采用趁热过滤。这里表面出现晶膜说明溶液在该温度已达饱和。
17. 已知无色溶液X可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、CO32-、NO3-、SO42-中的几种离子，某化学兴趣小组通过如下实验确定了其成分(其中所加试剂均过量，气体体积已转化为标准状况)：
回答下列问题：
(1)实验Ⅱ可确定无色溶液X中一定不存在的离子有________。
(2)无色气体A的空间构型为_______；白色沉淀A的成分为_______(写化学式)。
(3)实验Ⅲ中的第ii步操作对应发生的反应的离子方程式为________。
(4)该无色溶液X中一定存在的阳离子及其物质的量浓度为________。
【答案】 ①. H+、Mg2+、Al3+ ②. 三角锥形 ③. BaCO3、BaSO4 ④. 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O ⑤. c(NH4+)=0.05ml/L，c(Na+)=0.4ml/L
【解析】
【分析】无色溶液X中加入Ba(OH)2溶液加热产生无色气体A是NH3，说明含有NH4+，根据氨气的物质的量可计算出NH4+的物质的量；同时产生白色沉淀A，向该沉淀中加入稀硝酸产生无色气体B，同时有白色沉淀B，说明沉淀A是BaSO4、BaCO3的混合物，二者的质量和为8.6g，沉淀B是BaSO4，气体B是CO2，说明原溶液中含SO42-、CO32-，根据沉淀A、B的质量可计算出原溶液中含有的SO42-、CO32-的物质的量；向溶液A中加入盐酸酸化，并加入FeCl2溶液，产生无色气体C，该气体与空气变为红棕色，则B是NO，说明III发生了氧化还原反应，A中含有NO3-，根据NO的体积，结合N元素守恒可得NO3-的物质的量，根据离子共存判断是否含有其它离子，并进行分析解答。
【详解】根据上述分析可知：该溶液中一定含有NH4+、SO42-、CO32-、NO3-，由于CO32-与H+、Mg2+、Al3+会发生离子反应而不能大量共存，所以该溶液中一定不含有H+、Mg2+、Al3+离子；
(2)无色气体A是NH3，该气体分子呈三角锥形；白色沉淀A是BaSO4、BaCO3的混合物；
(3) 实验Ⅲ中的第ii步操作是H+、NO3-与Fe2+发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒。可得该反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；
(4)根据上述分析及题干已知信息，结合元素守恒可知，在原溶液中含有的离子的物质的量分别是：n(NH4+)=n(NH3)=0.224L÷22.4L/ml=0.01ml，n(SO42-)=n(BaSO4)=4.66g÷233g/ml=0.02ml，n(CO32-)=n(BaCO3)=(8.6-4.66)g÷197g/ml=0.02ml，n(NO3-)=n(NO)= 0.224L÷22.4L/ml=0.01ml。阴离子带有的负电荷总数多于阳离子带有的正电荷总数，根据溶液呈电中性，说明溶液中还含有阳离子Na+，其物质的量是n(Na+)=2n(SO42-)+2n(CO32-)+n(NO3-)- n(NH4+)=2×0.02ml+2×0.02ml+0.01ml-0.01ml=0.08ml，溶液的体积是200mL，则该无色溶液X中一定存在的阳离子的物质的量浓度c(NH4+)= n(NH4+)÷V=0.01ml÷0.2L=0.05ml/L；c(Na+)= n(Na+)÷V=0.08ml÷0.2L=0.4ml/L。
【点睛】本题考查常见离子的检验方法及物质的量浓度的计算，注意掌握常见离子的性质及正确的检验方法，要求学生能够根据离子反应的现象判断原溶液中存在的离子名称，结合离子反应由已经确定的离子存在判断不能存在的离子，并根据溶液的电中性分析题目未涉及的检验离子的存在及其浓度，该题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
18. 甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，还可以作为燃料电池的原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH (已知：CO的结构与N2相似)回答下列问题：
（1）已知反应中相关的化学键键能数据如下：
由此计算ΔH=_______kJ·ml-1
（2）工业上制二甲醚是在一定温度(230～280℃)、压强(2.0～10.0MPa)和催化剂作用下进行的，反应器中发生了下列反应：
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=﹣90.7kJ·ml-1①
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=﹣23.5kJ·ml-1②
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H3=﹣41.2kJ·ml-1③
反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)，计算该反应的△H=_______。
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中，用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则该反应离子方程式为_______。
②电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为_______(填“A”或“B”)，若总反应4NO+4H+═5O2+2N2+2H2O，则阴极反应式为_______。
③能否把质子交换膜改为阴离子交换膜_______。(填“能”或“不能”)
【答案】（1）-99 （2）﹣246.1kJ·ml﹣1
（3） ①. 5H2+2NON2↑+2OH﹣+4H2O ②. A ③. 2NO+12H++10e﹣=N2↑+6H2O ④. 不能
【解析】
【分析】
【小问1详解】
反应热=反应物总键能―生成物总键能，故
【小问2详解】
由盖斯定律可知，①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g) ；
【小问3详解】
①用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强，说明该反应中生成氢氧根离子，同时还生成水，所以反应方程式为5H2+2NON2↑+2OH﹣+4H2O；
②根据图1可知，NO在Ag - Pt电极上发生得电子的还原反应生成N2，则Ag -Pt电极为阴极，A为正极，B为负极；根据总反应4NO+4H+═5O2+2N2+2H2O可知，阴极上NO得电子生成氮气和水，电极反应式为：2NO+12H++10e﹣=N2↑+6H2O；答案为：A；2NO+12H++10e﹣=N2↑+6H2O
③如果把质子交换膜改为阴离子交换膜，则NO将通过阴离子交换膜移向阳极，不会放电，达不到除去NO离子的目的，所以不能把质子交换膜改为阴离子交换膜；故答案为：不能;序号
装置
X粉末
现象
I
BaCl2
溶液蓝色不变，有白色沉淀生成，溶液导电能力无明显变化
II
NaOH
溶液蓝色褪去，有蓝色沉淀生成，溶液导电能力无明显变化
III
Ba(OH)2
溶液蓝色褪去，有两种沉淀生成，溶液导电能力减弱
选项
实验操作
现象
结论
A
测量熔融状态下NaHSO4的导电性
能导电
熔融状态下NaHSO4能电离出Na+、H+、
B
用熔融氯化铝做导电性实验
电流指针不偏转
氯化铝是非电解质
C
将25℃0.1ml/L的Na2SO3溶液加热到40℃，用传感器监测溶液pH变化
溶液的pH逐渐减小
温度升高，的水解增大程度大于水的电离增大程度，
D
分别用惰性电极电解CuCl2溶液和NaCl溶液
CuCl2溶液中阴极附着红色固体，NaCl溶液阴极产生无色气体
得电子能力： Cu2+>H+>Na+
化学键
H-H
C-O
C≡O
H-O
C-H
E/(KJ/ml)
436
343
1076
465
413