浙江省杭州市杭四下沙2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷（Word版附解析）

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2025 年 1 月
考生须知：
1.本试卷分试题卷和答题卷，满分 100 分，考试时间 90 分钟。
2.答题前，在答题卷上填写班级、姓名、试场号、座位号，并填涂卡号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。
4.考试结束，只上交答题卷。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 K 39 Mn 55 Fe 56 Cu
64 Zn 65
卷 I 选择题部分
一、选择题 I(本大题共 16 小题，每小题 3 分，共 48 分。每小题列出的四个备选项中只有一个
是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)。
1. 下列物质中属于强电解质，且其水溶液因水解呈酸性 是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A． 属于盐，是强电解质，水溶液中铝离子水解使溶液呈酸性，A 符合题意；
B． 是弱酸，属于弱电解质，B 不符合题意；
C． 属于盐，是强电解质，水溶液中电离出氢离子使溶液呈酸性，C 不符合题意；
D． 属于盐，是强电解质，水溶液中碳酸氢根水解使溶液呈碱性，D 不符合题意；
故选 A。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. As 原子的简化电子排布式：
B. 键形成的轨道重叠示意图：
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C. 的 VSEPR 模型： (两点表示孤电子对)
D. 羟基的电子式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．As 是第 33 号元素，基态 As 原子的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p3，A 错误；
B． 键以肩并肩方式重叠，图中是 键的形成过程，B 错误；
C．三氟化硼(BF3)的中心 B 原子价层电子对数为 3+ =3，无孤对电子，故 BF3 的 VSEPR 模型应为平
面三角形，C 错误；
D．羟基的结构简式为 ，O 原子上有一个未成键的单电子，电子式为 ，D 正确；
故选 D。
3. 下列物质的用途或事实的描述错误的是
A. FeS 可除去水体中的 、
B. 硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
C. 纳米金属铅晶体颗粒越小，熔点越高
D. 由 制取无水 固体时，可在 气流中加热脱水
【答案】C
【解析】
【详解】A．FeS 固体用于除去废水中 、 等重金属，是因为硫化汞、硫化铜溶解度小于硫化亚铁，
A 正确；
B．硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器是由于铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应生成二氧化碳
气体，B 正确；
C．纳米颗粒的熔点通常比块状材料的熔点低，这是由于表面效应的影响。表面原子比内部原子具有更高的
能量，因此纳米颗粒的整体能量增加，导致熔点降低，C 错误；
D．Fe3+在水中会水解，加热会促进 Fe3+的水解，故由 制取无水 固体时，可在 气
流中加热脱水，从而抑制 Fe3+的水解，D 正确；
故选 C。
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4. 下列各组离子在指定条件下，一定能大量共存的是
A. 能使蓝色石蕊试纸变红色的溶液中： 、 、 、
B. 的溶液中： 、 、 、
C. 能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液中： 、 、 、
D. 水电离出的 的溶液中： 、 、 、
【答案】B
【解析】
【详解】A．能使蓝色石蕊试纸变红色的溶液呈酸性， 和 不共存，A 错误；
B． 的溶液中呈酸性，各离子之间不发生任何反应，可大量共存，B 正确；
C．能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液具有氧化性，具有还原性的 S2-不能大量共存，C 错误；
D．水电离出的 c(H+)=1×10-12ml·L-1 的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在碱
性条件下 Mg2+不能大量共存，D 错误；
故选 B。
5. 下列方程式书写正确的是
A. 的水解的离子方程式：
B. 氢氧化铝(一元弱酸)的酸式电离方程式：
C. 已知 的燃烧热 ，表示其燃烧热的热化学方程式：
D. 表示稀醋酸和稀 NaOH 溶液中和反应热效应的方程式：
【答案】B
【解析】
【详解】A． 的水解的离子方程式： ，选项中表示的是电离的过
程，A 错误；
B．氢氧化铝是两性氢氧化物，其(一元弱酸)的酸式电离方程式： ，B
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正确；
C． 燃烧热的指定产物是 ，则表示其燃烧热的热化学方程式
，C 错误；
D．醋酸为弱电解质，电离吸热，用中和热表示氢氧化钠和醋酸的稀溶液反应的 ，D 错
误；
故选 B。
6. 下列关于仪器选择、实验操作及相关叙述均正确的是
A. 图甲用于测定中和反应反应热
B. 图乙用于测定锌与稀硫酸反应速率(夹持装置省略)
C. 图丙操作可排出盛有 溶液滴定管尖嘴内的气泡
D. 图丁装置盐桥中阳离子向 溶液中迁移
【答案】D
【解析】
【详解】A．用甲装置可测定中和反应的反应热，缺少环形玻璃搅拌器，故 A 错误；
B．氢气能从长颈漏斗逸出，不能用乙装置测定氢气的生成速率，故 B 错误；
C． 溶液具有强氧化性，应放在酸式滴定管中，丙图为碱式滴定管的排气泡方法，故 C 错误；
D．锌铜原电池中，锌电极为原电池的负极，铜为正极，盐桥中阳离子向正极一侧的硫酸铜溶液中迁移，故
D 正确；
故选 D。
7. 冠醚能与阳离子作用，12-冠-4 与 作用而不与 作用；18-冠-6 与 作用，但不与 或 作用。
下列说法正确的是
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A. 冠醚适配碱金属离子，体现了超分子的自组装特征
B. 超分子中 O 原子与 间存在离子键
C. 12-冠-4 中 C 和 O 的杂化方式分别是 超分子和
D. 18-冠-6 可增大 在甲苯中的溶解度
【答案】D
【解析】
【详解】A．冠醚能与半径大小相匹配的金属离子作用，因此 18-冠-6 与 K+作用，不与 Li+或 Na+作用，这
反映了超分子的“分子识别”的特征，A 错误；
B．由图可知 18-冠-6 中 O 原子存在孤对电子， 有空轨道，二者之间以配位键结合，不存在离子键，B
错误；
C．18-冠-6 中 C 和 O 的价层电子对数均为 4，均采用 sp3 杂化，所以其杂化轨道类型相同，C 错误；
D．KMnO4 不溶于大多数有机物，冠醚通过与 形成配合物，可以增加 在非极性溶剂（如甲苯）
中的溶解度，D 正确；
故选 D。
8. 关于反应 ，达到平衡后，下列说法不正确
的是
A. 升高温度，氯水中的 减小
B. 氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动， 增大
C. 取两份氯水，分别滴加 溶液和淀粉 溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上
述反应存在限度
D. 在氯水中加入少量 溶液，发生的反应：
【答案】CD
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【解析】
【详解】A．升高温度，平衡逆向移动，且次氯酸受热易分解，氯水中的 减小，A 正确；
B．氯水中加入少量醋酸钠固体，生成醋酸，溶液中氢离子浓度减小，上述平衡正向移动， 增大，
B 正确；
C．氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成
了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即
不能证明上述反应存在限度，C 错误；
D．在氯水中加入少量 溶液，氯水显酸性，离子方程式：
，D 错误；
故选 CD。
9. 和 均可发生水解反应，其中 的水解机理示意图如下：
下列说法不正确的是
A. 为极性分子，而 为非极性分子
B. 和 空间构型均为三角锥形
C. 比 难水解
D. 和 的水解反应机理不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．NCl3 中心原子为 N 原子，价层电子对数为 4，有孤电子对，分子构型为三角锥形，正负电荷
中心不重合，属于极性分子；SiCl4 中心原子为 Si 原子，价层电子对数为 4，无孤电子对，分子构型为四面
体形，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A 正确；
B． 和 中心原子均为 N 原子，价层电子对数均为 4，均有 1 对孤电子对，分子构型均为三角锥形，
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B 正确；
C． 比 的中心原子都有孤电子对，P 的电负性小，更容易给出孤电子对，且 P—Cl 键键能小，更
容易断裂，则 更容易水解，C 错误；
D．SiCl4 的水解反应机理为 ，
与题中 NCl3 的水解原理不同，D 正确；
故选 C。
10. 研究表明 I-可以作为水溶液中 SO2 歧化反应的催化剂： △
H＜0；该过程一般通过如下步骤来实现：
① △H＞0 (慢反应)
② △H＜0 (快反应)
下列可以体现上述反应过程中能量变化的是
A B C D
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】题干信息显示，总反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；反应①为吸热反应，
反应②为放热反应；反应①为慢反应，反应②为快反应，则反应①的正反应的活化能大于反应②的。
【详解】A．总反应是放热反应，但反应①是放热反应且反应①的正反应的活化能小于反应②的，与题干信
息不符，A 不符合题意；
B．虽然总反应为放热反应，反应②为放热反应，反应①为吸热反应，但反应①的正反应的活化能小于反应
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②的，与题干信息不符，B 不符合题意；
C．虽然总反应为放热反应，反应②为放热反应，但反应①也为放热反应，且反应①的正反应的活化能小于
反应②的，与题干信息不符，C 不符合题意；
D．总反应为放热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，且反应①的正反应的活化能大于反应②的，
与题干信息相符，D 符合题意；
故选 D。
11. X、Y、Z、Q、W 是原子序数依次增大的前四周期元素，其中 X 是宇宙中含量最多的元素；Y 元素原子
最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；Z 元素原子的价层电子排布是 ；Q、W 元素原
子的最外层均只有 1 个电子，但 Q 元素原子中只有两种形状的电子云，W 元素原子的次外层内的所有轨道
的电子均成对。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的稳定性： B. 键角：
C. 的阴阳离子比为 D. W 元素位于元素周期表的 d 区
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W 是原子序数依次增大的前四周期元素，其中 X 是宇宙中含量最多的元素，所以
X 为氢元素；Z 元素原子的价层电子排布是 ，因此 n 只能为 2，Z 元素为氧元素；由于 Y 的原子序
数小于 Z 大于 X，元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，可知其价电子排布式应为
，则 Y 为氮元素；Q、W 元素原子的最外层均只有 1 个电子，但 Q 元素原子中只有两种形状的电子
云，可知 Q 为钠元素；W 元素原子的次外层内的所有轨道的电子均成对且原子序数大于钠，所以 W 应该为
第四周期的元素，又因为 W 的最外层只有一个电子且次外层内的所有轨道的电子均成对即 3d 轨道全充满，
4s 轨道有一个电子，所以 W 为铜元素，据此分析作答；
【详解】A．非金属性： ，最简单氢化物的稳定性： ，A 错误；
B．NH3 中心 N 原子采用 sp3 杂化，分子呈三角锥型，键角是 107°18′， 中心 N 原子采用 sp3 杂化，离
子呈正四面体形，键角是 109°28′，键角： ，B 正确；
C． 由钠离子和过氧根离子构成，阴阳离子比为 ，C 错误；
D．铜元素位于元素周期表的 ds 区，D 错误；
故选 B。
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12. 汽车尾气处理也存在以下反应： ，在温度低于 220℃，该反应
的速率方程为 ，反应历程分两步进行：第一步： (慢)，第二步：
(快)。下列说法正确的是
A. 其它条件一定时，增大反应物的浓度，化学反应速率一定增大
B. 第一步反应 分子间仅部分碰撞有效
C. 第二步反应的活化能较第一步反应的活化能高
D. 第一步生成的 起催化作用，加快了反应的进行
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应的速率方程为 ，增加其他物质的浓度，速率不变，A 错误；
B．第一步反应为慢反应，反应的活化能大，有效碰撞频率较小，仅部分碰撞有效，B 正确；
C．第一步反应为慢反应，反应的活化能大，C 错误；
D．第一步生成的 是中间产物，为第二步的反应物，D 错误；
故选 B。
13. 利用双极膜电解法将二氧化碳转化为 矿化封存，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品，原
理如图。下列说法正确的是
A. 右侧的双极膜中间层的 向右移动
B. a 极电极反应式为
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C. 向碱室中加入 固体，有利于 的矿化封存
D. 电解固碳的总反应：
【答案】D
【解析】
【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室，氢氧根离子右移在电极 b 上发生还原反应生成 O2，所以 b 阳极，
左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室，与二氧化碳反应生成碳酸根离子，氢离子左移在电极 a 上发生氧化反
应生成 H2，所以 a 为阴极，以此解答。
【详解】A．根据分析，右侧 双极膜中间层的 向左移动，进入酸室，A 错误；
B．根据分析，a 极电极反应式为 ，B 错误；
C．碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子，碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内，与 Ca2+结
合形成碳酸钙，加入 固体会消耗氢氧根不利于 CO2 的吸收，C 错误；
D．根据电解池中的产物，电解固碳的总反应为：
，D 正确；
故选 D。
14. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y 均为氮氧化物)。下列有关含
氮物质的结构或性质的说法中不正确的是
A. 和 VSEPR 模型相同
B. 水溶液的碱性 强于
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C. 水溶液中氢键的主要形式为：
D. 在水溶液的电离方程式：
【答案】D
【解析】
【详解】A． 中 N 原子的价层电子对数为 3+ =3，VSEPR 模型为平面三角形， 中
N 原子的价层电子对数为 2+ =3，VSEPR 模型为平面三角形，A 正确；
B．因为吸引电子的能力：-OH > -H，-OH 取代了 NH3 中的 H 后，使 得 N 上的电子密度降低，接受质
子的能力减弱，因而碱性减弱，水溶液的碱性 强于 ，B 正确；
C．根据 ，可知 水溶液中氢键的主要形式为： ，C 正确；
D． 在水溶液的电离方程式： ，D 错误；
故选 D。
15. 将 溶液分别滴入 溶液和 溶液中，如图所示，I、II 中均有沉淀产生。已知
， ， ，
。
下列说法正确是
A. 溶液和 溶液中均存在：
B. I 中的沉淀可能有 、 和
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C. II 中生成 的反应：
D. II 中加入 溶液，不能生成[ ]沉淀
【答案】BD
【解析】
【详解】A．Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液中均存在 Na+、H+、 、 、OH-，存在电荷守恒：
，A 错误；
B．将 FeSO4 溶液滴入 Na2CO3 溶液中发生双水解反应和复分解反应，生成 和 沉淀，氢氧
化亚铁易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，I 中的沉淀可能有 、 和 ，B 正确；
C．将 FeSO4 溶液滴入 溶液中， 和 都发生水解后再生成 沉淀，正确的离子
方程式 ，C 错误；
D．将 FeSO4 溶液滴入 溶液中，此时 ，
，则
， ，
，开始无沉淀生成，随着反应进行，氢氧根浓度继续降低，也无沉淀生成，D 正确；
故选 BD。
16. 根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是
实验目的 方案设计 现象 结论
探究 Fe 和
将适量硫粉和铁粉混合堆成条状。用灼热的玻璃棒触 混合物继续保持红热并
A S 反应特 该反应为放热反应
及一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。 持续扩散，粉末呈黑色 点
比较沉淀
向相同浓度和体积的浓氨水中，分别加入等量 AgCl 氯化银溶解，碘化银无
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B 的 Ksp 大 Ksp：AgCl>AgI
和 AgI 固体，充分搅拌 变化
小
可逆反应
判断平衡
C 移动的方 将装有 NO2 气体的注射器的活塞缓慢向外拉 红棕色逐渐变浅
向
平衡正向移动
检验
Na2S2O3
样品是否 取少量样品溶于水，先加入过量稀盐酸，过滤，向滤 该样品中含有 D 滤液中出现浑浊
含有 液中滴加少量 BaCl2 溶液 Na2SO4 杂质
Na2SO4 杂
质
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．硫粉和铁粉混合堆成条状用灼热的玻璃棒触及一端引发反应后，混合物继续保持红热并持续扩
散，粉末呈黑色，则说明该反应为放热反应，A 正确；
B．相同浓度和体积的浓氨水中，分别加入等量 AgCl 和 AgI 固体，充分搅拌，氯化银溶解，碘化银无变化，
说明氯化银较碘化银溶解度大，则 Ksp：AgCl>AgI，B 正确；
C．将装有 NO2 气体的注射器的活塞缓慢向外拉，容器体积增大，导致物质浓度减小，气体颜色变浅，C 错
误；
D．加入过量稀盐酸生成不溶于酸的钡的沉淀，则说明沉淀为硫酸钡沉淀，样品变质后含有 Na2SO4 杂质，
D 正确；
故选 C。
卷 II 非选择题部分(共 52 分)
17. 我国科学家最近研究的一种无机盐 纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化
能力。W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且 W、X、Y 属于不同族的短周期元素。W 的外层电子数是其
内层电子数的 2 倍，X 和 Y 的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z 的 M 层未成对电子数为 4。
（1）元素 W 和 X 形成的阴离子 的电子式为_______，Z 原子核外共有_______种运动状态不同的电子，
其基态原子的价电子排布图为_______。
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（2）下列有关描述不正确的有_______。
A. W、X、Y、Z 四种元素的单质中 Z 的熔点最高
B. W、X 形成最简单氢化物中，W、X 的原子轨道杂化类型均为
C. 电负性：
D 第一电离能：
（3）某钠离子电池电极材料由 、 、 、 组成，其部分结构嵌入和脱嵌 过程中， 与
含量发生变化，依次变为 A、B、C 三种结构，其过程如下图所示。
①B 物质中与 紧邻的阴离子数为_______。
②写出 C 物质的化学式_______。
【答案】（1） ①. ②. 26 ③. （2）AD
（3） ①. 12 ②. NaFe(CN)3
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z 的原子序数依次增加，且 W、X、Y 属于不同族的短周期元素。W 的外层电子数是
其内层电子数的 2 倍，则 W 为 C 元素；每个周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，
由于配合物 中 Y 在外界，Y 可形成简单阳离子，则 Y 属于金属元素，故 X 和 Y 分别为 N 和
Mg；Z 的 M 层未成对电子数为 4，则其 3d 轨道上有 4 个不成对电子，其价电子排布式为 ，Z 为 Fe
元素， 为 ，据此分析；
【小问 1 详解】
中 C 与 N 之间形成 3 对共用电子对，电子式为 ；Z 为 Fe 元素，Fe 是第 26 号元素，有 26 种
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运动状态不同的电子，基态原子的价电子排布式为，3d64s2，价电子排布图为 ；
【小问 2 详解】
A．W、X、 Y、Z 四种元素的单质中，N 元素的单质形成分子晶体，Mg 和 Fe 均形成金属晶体，C 元素既
可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A 错误；
B．X 的简单氢化物是 ，其中心 N 原子价层电子对数为 3+ ，N 原子轨道杂化类型为
，W 的简单氢化物是 ，其中心 C 原子价层电子对数为 4+ ，C 原子轨道杂化类
型为 ，B 正确；
C．电负性同周期从左至右增大，故电负性： ，C 正确；
D．第一电离能，同周期从左至右增大，每个周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高
第一电离能： ，D 错误；
故选 AD；
【小问 3 详解】
①由晶胞结构可知，B 物质中每个最小的立方体中位于体心的钠离子与位于小立方体棱中心的 CN-距离最近，
所以与钠离子紧邻的 CN-数目为 12；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上、体心的铁离子和亚铁离子个数为 8× +6× +12× +
1=8，位于体内的钠离子个数为 8，位于棱上、面上、体内的氰酸根离子个数为 24× +24× +6=24，则 C
物质的化学式为 NaFe(CN)3；
18. 溶液中的平衡在化学中有着广泛的应用。运用溶液中离子平衡的相关知识，解决下列问题。
（1）室温下，用 盐酸溶液滴定 的某氨水溶液，滴定曲线如图所示。
①用离子方程式表示 d 点溶液呈酸性的原因_______。
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②b 点所示的溶液中 _______(用溶液中的其它离子浓度表示)。
③假设滴定至 c 点时消耗盐酸的体积为 ，则该氨水的电离平衡常数 _______(用含 V 的表达式表示)
。
（2）假设某滤液中 和 均为 ，向其中加入 至 沉淀完全，此时溶液
中 _______ ，据此判断能否实现 和 的完全分离_______(填“能”或“不能”)。
(注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 ，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。已知：
， ， 。)
【答案】（1） ①. ②. ③.
（2） ①. ②. 不能
【解析】
【小问 1 详解】
①d 点加入 20mL 盐酸，恰好完全反应生成氯化铵，铵根离子水解： ，溶
液呈酸性；
②b 点加入 10mL 盐酸，溶液中存在物料守恒： ，存在电荷守恒：
，两式联立得： ；
③假设滴定至 c 点时消耗盐酸的体积为 ，溶液 pH=7， ，根据电荷守恒，溶液
中 = ml/L， 余 下 ≈ ml/L， 电 离 平 衡 常 数
= ；
【小问 2 详解】
时，溶液中 ，此时
；说明 已经沉淀，不能实现 和
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的完全分离。
19. 某化学小组设计如下实验流程制备铜的配合物。
（1）写出浅蓝色沉淀溶于浓氨水的离子反应方程式_______。
（2）乙醇的作用是_______。
（3）干燥时采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器 A 的名称是_______；不宜用酒精灯直接加热的原因是_______。
（4）为了证明不同条件下形成不同的铜的配合物，设计了如下的实验：
①写出得到深蓝色溶液 b 的离子反应方程式_______。
②根据上述实验可推测 与 、 和 的配位能力从大到小的顺序为_______。
【答案】（1）
（2）降低溶剂极性，便于析出 晶体
（3） ①. 蒸发皿 ②. 温度过高， 易分解，放出氨气
（4） ①. ②. 、 、
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【解析】
【分析】 溶液中加浓氨水生成浅蓝色沉淀 ，继续加浓氨水，沉淀溶解得到深蓝色溶
液，得到 溶液，加入乙醇，降低溶剂极性，便于析出 晶体，减压过滤、
洗涤、干燥，得到 ；
【小问 1 详解】
浅蓝色沉淀 溶于浓氨水的离子反应方程式：
；
【小问 2 详解】
根据分析，乙醇的作用是降低溶剂极性，便于析出 晶体；
【小问 3 详解】
仪器 A 的名称是蒸发皿；不宜用酒精灯直接加热的原因是温度过高， 易分解，放出氨气，
采用或蒸汽浴加热可使温度较平稳，避免样品受热过度分解；
【小问 4 详解】
①得到深蓝色溶液 b 是生成了 ，离子反应方程式为 ；
② 溶液中加入氢氧化钠溶液，生成氢氧化铜沉淀，说明 与 的配位能力大于 与
的配位能力，再加入 1ml/L 的氨水就能得到深蓝色溶液，说明说明 与 的配位能力大于 与
的配位能力，故 与 、 和 的配位能力从大到小的顺序为 、 、 。
20. 草酸亚铁晶体 是一种黄色难溶于水的固体，受热易分解，是生产锂电池、涂料、着色
剂以及感光材料的原材料。某化学小组对草酸性质的探究以及草酸亚铁晶体中结晶水的测定如下：
已知： ， 的电离常数 ，
实验 I：往 20mL0.1ml/L 溶液中滴加 0.1ml/LNaOH 溶液。
实验 II：往 20mL0.2ml/L 溶液中滴加 0.2ml/L 溶液。
实验 III：测定草酸亚铁晶体 的 值，
（1）实验 I 可选用_______作指示剂，指示反应终点。
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A. 甲基橙 B. 甲基红(变色范围 pH 为 4.4~6.2) C. 酚酞 D. 石蕊
（2）实验 I 中 时，存在 _______ (填“>”、“=”、“
（3） ①. 能 ②.
（4） ①. 取滴定管检漏、水洗→a→装液、赶气泡、调液面、读数→d→e→f→读数 ②. 2
【解析】
【分析】滴定操作步骤有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等。进行酸碱中和滴定时，
酸性溶液或具有氧化性的溶液盛装在酸式滴定管中，碱性溶液盛装在碱式滴定管中，仪器在使用前要查漏、
洗涤、润洗，根据指示剂颜色变化判断滴定终点，为了减少实验偶然性，使测定值更接近真实值，一般要
多进行几次实验，根据有效实验数据的平均值计算平均体积，然后根据物质反应的物质的量关系计算待测
溶液的浓度；
【小问 1 详解】
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溶液与 NaOH 溶液恰好完全反应生成草酸钠，溶液呈碱性，应选碱性变色范围的酚酞作指示剂，
故选 C；
【小问 2 详解】
实验 I 中 时，得到 与 等浓度的混合溶液， 的水解常数为
﹤ ，可知 的水解程度小于 的电离程度，则存
在 > ；
【小问 3 详解】
产生黄色沉淀的离子方程式为： ，其平衡常数
=
，可知实验 II 中能产生黄色沉淀；
【小问 4 详解】
①根据分析，测定操作步骤为取滴定管检漏、水洗→润洗，从滴定管尖嘴放出液体→装液、赶气泡、调液
面、读数→用移液管准确移取 待测溶液加入锥形瓶→用 的酸性 标准溶
液滴定→滴定至溶液呈浅红色→读数，答案为取滴定管检漏、水洗→a→装液、赶气泡、调液面、读数→d
→e→f→读数；
②根 据 关 系 式 ： ， 晶 体 中 的 质 量 为
=0.432g， 的物质的量为
，晶体中含结晶水 0.5400g-0.432g=0.108g，水的物质的量为 ，可知 x=2。
21. 降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点。二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷，转化过程中
发生的反应如下：
反应 I(主反应)：
反应Ⅱ(副反应)：
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（1）甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为 ，该反应的
_______。有利于反应 I 自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
（2）在实际化工生产过程中，下列措施能提高 的转化效率的是_______。
a．在一定温度下，适当增大压强
b．总体积一定时，增大反应物 与 的体积比
c．采用双温控制，前段加热，后段冷却
d．选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
（3） 催化加氢合成 的过程中， 活化的可能途径如图 1 所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)
， 是 活化的优势中间体，原因是_______。
（4）一定条件下，利用 也可以生产甲醇，主要涉及以下反应Ⅲ和反应Ⅱ。
反应Ⅲ．
假设在恒温密闭容器中，只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ， 的平衡转化率 和甲醇选择性
[ ]随着温度变化关系如图 2 所示。
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①分析温度高于 236℃后 转化率下降的原因_______。
②在 244℃，向容积为 V 的容器内投入 和 充分反应，则该温度下反应Ⅱ的平衡常
数 _______。(计算结果保留两位有效数字)
（5）工业上也可用电化学法制备甲醇。采用如图 3 原电池制备甲醇。通入 的一端发生的电极反应为
_______。
【答案】（1） ①. +247.1kJ/ml ②. 低温
（2）acd （3）生成中间体 CO 的反应的活化能小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成
（4） ①. 236℃以后，以反应Ⅲ为主，温度升高，反应Ⅲ平衡逆向移动 ②. 0.0019
（5）CO+4e-+4H+=CH3OH
【解析】
【小问 1 详解】
根据盖斯定律可知，由Ⅱ×2−Ⅰ可得
，根据 时反应可自发进行，反应 I 为熵减、放
热反应，则低温条件有利于反应Ⅰ自发进行。
【小问 2 详解】
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a．在一定温度下，适当增大压强，反应速率增大，反应Ⅰ(主反应)的平衡正向移动， 的转化效率增大，
故 a 符合题意；
b．总体积一定时，增大反应物 与 的体积比， 的转化效率降低，故 b 不符合题意；
c．采用双温控制，前段加热，可使反应速率加快，后段冷却反应Ⅰ(主反应)的平衡正向移动， 的转化
效率增大，故 c 符合题意；
d．选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积可加快反应速率，缩短到达平衡的时间，则 的转化效率增
大，故 d 符合题意；
故答案为：acd。
【小问 3 详解】
由题图可知，生成中间体 CO 的反应的活化能小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成，因此
催化加氢合成 的过程中， 是 活化的优势中间体。
【小问 4 详解】
①反应Ⅲ是放热反应，升温平衡逆向移动，生成 CO2，反应Ⅱ是吸热反应，升温平衡正向移动，消耗 CO2，
且反应Ⅲ受温度影响更大，因此温度高于 236℃后 转化率下降的原因为：236℃以后，以反应Ⅲ为主，
温度升高，反应Ⅲ平衡逆向移动。
②在 244℃，向容积为 V 的容器内投入 和 充分反应，由图可知，244℃时，CO2
的转化率为 10.5%，甲醇的选择性为 58.3%，则生成 的物质的量为
；生成 CO 的物质的量为 ；
则平衡时 CO2、H2、CO、H2O 和 CH3OH 的物质的量分别为 0.895ml、2.773ml、0.044ml、0.105ml、0.061ml
，则该温度下反应Ⅱ 的平衡常数
。
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【小问 5 详解】
根据装置可知，CO 在左侧电极得电子，转化为 CH3OH，电解液为酸性，故电极反应为 CO
+4e-+4H+=CH3OH。