上海市上交附高2023-2024学年高二上学期化学期中考试试卷
一、元素周期表的确立是化学发展史上的里程碑。我们往往可以通过元素在周期表中的位置，对某些不熟悉元素的性质及用途做出预测。
1．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成化合物的是（ ） (单选)。
A．半导体材料砷化镓 B．吸氢材料镧镍合金
C．透明陶瓷材料硒化锌 D．超导材料K3C60
2．下列事实不能用元素周期律解释的是（ ）(单选)。
A．F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应
B．Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应
C．金属Na和熔融KCl反应置换出金属K
D．常温下，NaCl溶液的pH=7，AlCl3溶液的pH<7
3．短周期元素X、Y、Z、M、N、W原子序数依次递增，六种元素形成的一种化合物结构如图所示，其中元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍。其中元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍。下列说法正确的是（ ）(单选)。
A．最高价氧化物对应水化物的酸性W>Y>N
B．元素Z与其他五种元素均可形成2种及以上化合物
C．简单离子半径Z>M>W
D．元素X与其他五种元素均可形成共价化合物
4．在地壳里硅的含量在所有元素中居第二位，仅次于氧。接下来我们尝试利用元素周期表，通过与其相邻元素类比来了解硅的一些特点。
（1）硅在元素周期表中位于第 周期 族。
（2）晶体硅的结构和金刚石结构相似，碳化硅(SiC)也是一种具有类似于金刚石结构的晶体，其中碳原子核硅原子的位置是交替的。在①金刚石，②晶体硅，③碳化硅这三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）(单选)。
A．①③② B．③②① C．③①② D．②①③
（3）与铝类似，硅也能溶于强碱溶液并生成硅酸根(SiO )。写出硅与氢氧化钠反应的离子方程式： 。
（4）比较元素非金属性：Si P(选填“<”或“>”)，给出 个可以用来说明该结论的化学事实是： 。
（5）二氧化硅一般不能与酸反应，但可以与氢氟酸发生如下反应：
二氧化硅属于 (选填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物。该反应涉及的所有元素中原子半径最小的是 (填元素符号)，生成物中属于极性分子的是 (填化学式)。
二、
5．汉弗里·戴维是英国著名化学家，他提出：“电流与化合物的相互作用，是最有可能将所有物质分解为元素的方法。”通过这种方法，他制备得到了金属钾和钠。
（1）戴维在1807年用电解熔融烧碱的方法制得金属钠，电极之间设置镍网做隔膜以分离电解产物，电解的总反应方程式为： 。
（2）关于金属钠，下列叙述正确的是（ ）(单选)。
A．钠可保存在煤油或CCl 等液态有机物中
B．氯化钠在电流作用下电离出的钠离子和氯离子
C．钠与硫在常温下化合就能剧烈反应，甚至发生爆炸
D．若金属钠着火，可采用干粉灭火器灭火
（3）钠在空气中燃烧产物的颜色是 ，电子式为 。
（4）ag钠完全燃烧后，将固体充分溶解在bg水中，所得溶液溶质的质量分数是 。
6．某实验小组把CO 通入饱和溶液制取装置如下图所示(气密性已检验，部分夹持装置略)：
（1）选取必要的实验装置，正确的连接顺序为 (填序号)。
为确定制得的固体样品是纯净的小组同学提出下列实验方案：
甲方案：将样品溶液与BaCl 溶液反应，观察现象
乙方案：测定pH法
（2）为判定甲方案的可行性，某同学用)分析纯配制的溶液，与溶液等体积混合进行实验，结果如下：
溶液 溶液 0.1mol L 0.1mol L 0.02mol L
0.2mol L 浑浊 浑浊 少许浑浊
0.1mol L 浑浊 少许浑浊 无现象
0.02mol L 少许浑浊 无现象 无现象
此实验说明甲方案 (填“可行”或“不可行”)。
（3）产生浑浊(伴有气体产生)的离子方程式： 。
（4）乙方案是：取等质量的固体样品和分析纯加等质量的水配制的溶液，分别与pH计测定pH，pH值更大的是 (填化学式)。
三、
7．以硫酸厂矿渣(含Fe O 、α-Al O 、SiO 等)为原料制备铁黄[FeO(OH)]的一种工艺流程如图所示：
资料：i. α-Al O 化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱， γ-Al O 不溶于水，可溶于强酸或强碱
ii.K CaCO =2.8×10 ；K FeCO =2×10 。
（1）将mg含Fe O ·nH O的溶于200mLpH=1的硫酸溶液中，然后加入100mL氨水，使溶液中的Fe 和Al 恰好完全沉淀，则所加氨水的浓度为（ ）(单选)。
A．0.2mol/L B．0.1mol/L C．0.05mol/L D．0.02mol/L
（2）向“酸浸”后的溶液中加入KSCN，溶液会变红，变红过程发生的离子方程式是 。
（3）“滤渣”中主要成分为(填化学式) 。
（4）“沉铁”过程中铁元素大部分转化为 FeCO ，但往往有副产物Fe(OH) 生成，分析原因是 。
（5）若用CaCO “沉铁”， 则无副产物Fe(OH) 产生，当反应完成时，溶液中 。
（6）下列物质中可以通过化合反应制备得到的是（ ）(双选)。
A．FeCl B．Fe(OH) C．Fe(OH) D．Fe O
（7）写出氧化过程生成铁黄的化学方程式 。
为确定“滤液”中Fe 的物质的量浓度，选用K Cr O 标准溶液滴定溶液中的Fe ，离子方程式为(未配平)。
（8）向滴定管中注入K Cr O 标准溶液前，滴定管需要检漏、用蒸馏水洗涤和 。
（9）若滴定xmL“滤液”中的Fe ，消耗amol·L K Cr O 标准溶液bmL，则滤液中
8．以下是有关铝的实验探究，请回答相关问题：
（1）用铝粉和Fe O 做铝热反应实验，需要的试剂还有（ ）(双选)。
A．KCl B．KClO C．MnO D．Mg
（2）镁能发生和铝类似的“镁热反应”，写出镁在高温下和反应的化学方程式 。
（3）向集满CO 的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。写出罐壁又重新凸起发生的相关离子方程式： 。
（4）向铝粉中添加少量NH Cl固体并充分混合，将其加热到1000℃时可与N 反应制备AlN，下列说法正确的是（ ）(单选)。
A．AIN是一种金属材料
B．AIN与足量氢氧化钠溶液共热时生成氢氧化铝和氨气
C．少量NH Cl能够破坏Al表面的Al O 薄膜
D．AIN与足量盐酸反应的离子方程式为
（5）用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是（ ）(单选)。
A．①中铝片发生了钝化
B．②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH) +OH =[Al(OH) ]
D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应
（6）为探究铝片(未打磨)与Na CO 溶液的反应，实验如下：
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色沉淀，产生大量气泡(经检验为H 和CO )
下列说法不正确的是（ ）(单选)。
A．溶液中存在水解平衡：
B．对比Ⅰ、Ⅲ，推测Na CO 溶液能破坏铝表面的氧化膜
C．Ⅳ溶液中可能存在大量Al
D．推测出现白色浑浊的可能原因：
（7）某铝土矿的主要成分为，还含有Fe O 和SiO 杂质。称取17.50g铝土矿样品，加入 200mL1.65mol/L的稀硫酸，恰好完全反应，过滤得沉淀0.30g，然后在滤液中加入足量的NaOH溶液，得到沉淀2.14g。
①该试样中Fe O 的物质的量为 mol。
②样品中的= 。
四、
9．作为化石燃料燃烧产生的废气，是主要的温室气体之一。使用电化学方法能够对(进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应，能够构建金属电池。其中一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。
（1）下列有关该原电池的说法中，正确的是（ ）(单选)
A．该原电池工作时，电子由正极向负极移动
B．在该原电池中，石墨作为负极
C．原电池工作时，正离子一定向正极方向移动
D．原电池工作时，b电极发生氧化反应
（2）给出该原电池的正极反应以及总反应。
正极：
总反应：
（3）原电池中每转移1mol电子，能够吸收 molCO 。
（4）若二氧化碳中混有氧气，那么在a电极上会出现可能会出现的杂质是 。
（5）利用电解池，通过电化学还原，CO 能够被还原为低价碳化合物。一种电化学还原二氧化碳的装置能够将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，该装置中，石墨作为阳极，单质银作为阴极，电解质溶液是硫酸溶液。
在该装置中，应该向 极(填“阴”或“阳”)附近通入CO 气体。
（6）写出CO 在该电极上反应的电极反应式： 。
（7）下列做法中，能够加速CO 吸收速率的是（ ）(双选)。
A．适当增大电源电压 B．适当降低电解液温度
C．适当缩小两电极间距 D．适当降低通入CO 的速度
（8）当电极上生成5.6L(标准状况)的氧气时，生成甲酸的质量为 g。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、砷位于第ⅤA族，镓位于第ⅢA族，故A不符合题意；
B、镧位于ⅢB族，镍位于ⅤⅢ族，故B不符合题意；
C、硒位于第ⅥA族，锌位于ⅡB族，故C符合题意；
D、K位于第ⅠA族，C位于第ⅣA族，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】元素周期表中主族元素有7个，副族元素有7个，利用元素在周期表中的位置确定由主族元素和副族元素形成的化合物。
2．【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气化合，非金属性：F>I，F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应 ，能用元素周期律解释，故A不符合题意；
B、 同主族从上到下非金属性减弱、对应单质的氧化性减弱，则Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应，能用元素周期律解释， 故B不符合题意；
C、金属Na和熔融KCl反应置换出金属K，利用的是K的沸点低于Na，不能用元素周期律解释，故C符合题意；
D、NaCl溶液的pH=7，AlCl3溶液的pH＜7，可知NaOH为强碱、氢氧化铝为弱碱，进而可知金属性：Na>Al，能用元素周期律解释，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、非金属性越强，对应单质越易与氢气化合；
B、同主族从上到下非金属性减弱、对应单质的氧化性减弱；
C、金属Na和熔融KCl反应置换出金属K是因为K的沸点低；
D、元素的金属性越强，对应的碱的碱性越强。
3．【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl>P>C，则酸性：HClO4 > H3PO4 > H2CO3，A错误；
B．O与其他元素均可形成2种及以上化合物，如： H2O、H2O2，NO2、NO、N2O4等，故B正确；
C．电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，则简单离子半径： Cl->O2-> Na+，故C错误；
D．H与Na形成离子化合物NaH，故D错误；
故答案为：B。
【分析】元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍，则Z为O元素，根据成键情况可知，Y为C元素，X为H元素，M为Na元素，N为P元素，W为Cl元素。
4．【答案】（1）3；IVA
（2）A
（3）
（4）<；酸性 H SiO 弱于 H PO
（5）酸性；H；H O
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】（1）硅的原子序数为14，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族，故答案为：3；IVA；
（2）①金刚石、②晶体硅、③碳化硅三种物质中键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，键能大小为：C-C键能＞C-Si键能＞Si-Si键能，所以物质的熔点高低为：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故答案为：A；
（3）硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，反应的离子方程式方程式为：Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑，故答案为：Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑；
（4）Si与P为同周期原子序数依次增大的两种元素，因此非金属性：Si
【分析】（1）硅为14号元素；
（2）晶体类型相同的物质，键长越短，键能越大，物质的熔点越高；
（3）硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气；
（4）元素的非金属性：Si
5．【答案】（1）
（2）C
（3）淡黄色；
（4）40a/(31a+23b)
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】（1）用电解熔融烧碱的方法制得金属钠，阴极Na+得电子生成Na，阳极OH-失电子生成O2和H2O，电解的总反应方程式为： ，故答案为： ；
（2）A．Na的密度比CCl4小，浮在CCl4表面，不能达到隔绝空气的目的，故A错误；
B．氯化钠电离出钠离子和氯离子不需要电流作用，故B错误；
C．钠与硫的反应非常剧烈，在常温下化合就能剧烈反应，甚至发生爆炸，故C正确；
D．钠能与CO2、水发生反应，所以若金属钠着火，不能采用干粉灭火器灭火，故D错误；
故答案为：C；
（3）钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，其电子式为，故答案为：淡黄色；；
（4）a g钠完全燃烧后生成Na2O2，将Na2O2充分溶解在bg水中生成NaOH和O2，根据Na原子守恒可得NaOH的质量为g，该过程的化学方程式为4Na+O2+2H2O=4NaOH，则需要 O2，所得溶液质量为(a++b)g，NaOH的质量分数为，故答案为：。
【分析】（1）电解烧碱制得金属钠，阴极反应为钠离子得电子生成钠原子；
（2）根据金属钠的化学性质和物理性质分析；
（3）钠燃烧生成淡黄色固体过氧化钠；
（4）钠完全燃烧后，将固体充分溶解在水中得到NaOH。
6．【答案】（1）③①②
（2）不可行
（3）
（4）
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质；性质实验方案的设计；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）由分析可知，装置③用于制取CO2，装置①用于除去CO2中混有的HCl，装置②用于制取NaHCO3，则正确的连接顺序为③①②，故答案为：③①②；
（2）根据表中数据可知，只要两种溶液浓度不是过小，混合后都能生成白色沉淀，则此实验不能肯定NaHCO3是纯净的，从而说明甲方案不可行，故答案为：不可行；
（3）氯化钡溶液与碳酸氢钠溶液混合产生BaCO3沉淀，同时生成CO2气体，反应的离子方程式为：Ba2++2=BaCO3↓+H2O+CO2↑，故答案为：Ba2++2=BaCO3↓+H2O+CO2↑；
（4）越弱越水解，碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，因此碳酸钠的pH大，则乙方案是：取等质量的固体样品和分析纯Na2CO3加等质量的水配制的溶液，分别用pH 计测定pH，NaHCO3、Na2CO3溶液的pH都大于7，但pH更大的是Na2CO3，故答案为：Na2CO3。
【分析】将盐酸滴加到碳酸钙固体中，反应生成氯化钙、二氧化碳和水，盐酸易挥发，制得的二氧化碳中含有HCl杂质，通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，再将CO2通入Na2CO3溶液中制取NaHCO3。
7．【答案】（1）A
（2）
（3）SiO 、α-Al O 、铁粉
（4）电离出的HCO 促进了Fe 的的水解，产生Fe(OH)
（5）140
（6）A；C
（7）
（8）用K Cr O 溶液润洗2-3次
（9）6ab/x
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Fe2O3·nH2O和γ-Al2O3稀硫酸后以、形式存在，加入氨水后全部转化为和沉淀，，pH=1 的硫酸溶液，，完全沉淀时有，解得，故答案为：A；
（2）“酸浸”时Fe2O3溶于硫酸溶液中以形式存在，加入KSCN，与SCN-反应生成Fe(SCN)3，溶液变红，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，故答案为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
（3）由分析可知，α-Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱，SiO2不溶于硫酸，加入的还原铁粉过量，所以滤渣的主要成分为：α-Al2O3、SiO2和铁粉，故答案为： SiO 、α-Al O 、铁粉 ；
（4）加入NH4HCO3铁元素大部分转化为 FeCO3， 同时产生CO2气体，反应的离子方程式为，水解促进Fe2+水解，产生副产物Fe(OH)2，故答案为：NH4HCO3电离出的促进Fe2+水解，产生Fe(OH)2；
（5）用CaCO3发生反应：， 当反应完成时，溶液中=，故答案为：140；
（6）化合反应是指两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应；
A、可由化合反应制得，故A符合题意；
B、Fe(OH)2只能通过亚铁盐与碱发生复分解反应制得，故B不符合题意；
C、Fe(OH)2发生反应制得氢氧化铁，该反应属于化合反应，故C符合题意；
D、 Fe2O3不能通过化合反应制得，故D不符合题意；
故答案为：AC；
（7）加入碳酸氢铵沉淀得到碳酸亚铁，碳酸亚铁中通入空气氧化得到铁黄，则反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeO(OH)+4CO2，故答案为：4FeCO3+O2+2H2O=4FeO(OH)+4CO2；
（8）蒸馏水清洗滴定管后滴定管内壁沾有蒸馏水，若直接将K2Cr2O7标准溶液装入滴定管中，标准溶液浓度偏低，使测定结果不准确，需要用K2Cr2O7标准溶液润洗2～3次，故答案为： 用K Cr O 溶液润洗2-3次 ；
（9）滴定过程中发生反应：，则，，解得，故答案为：6ab/x。
【分析】硫酸厂矿渣中加入稀硫酸酸浸， α-Al O 化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱 ，SiO2不溶于稀硫酸，加入过量铁粉还原，将Fe3+还原为Fe2+，过滤除去 α-Al O 、SiO2和过量的铁粉，则滤渣的成分为 SiO 、α-Al O 、铁粉 ，滤液中主要含有Fe2+，加入碳酸氢铵沉淀得到碳酸亚铁，碳酸亚铁中通入空气氧化，发生反应 生成铁黄。
8．【答案】（1）B；D
（2）
（3）
（4）C
（5）D
（6）C
（7）0.01；3
【知识点】铝的化学性质；镁、铝的重要化合物；性质实验方案的设计
【解析】【解答】（1）铝粉和Fe2O3高温反应生成氧化铝和铁，在铝热剂的表面铺上一层氯酸钾，插上镁条并点燃，可以引发铝热反应，则需要的试剂还有氯酸钾和镁条，故答案为：BD；
（2）镁在高温下和 Fe2O3反应生成氧化镁、铁单质，反应的化学方程式为：，故答案为：；
（3）二氧化碳气体和氢氧化钠溶液发生反应导致压强减小，易拉罐渐渐凹瘪； 金属铝和氢氧化钠溶液发生反应，生成偏铝酸钠和氢气，易拉罐内压强又再次变大，罐壁又重新凸起，反应的化学方程式为： ，故答案为： ；
（4）A、AlN不是金属材料，故A错误；
B、AlN与足量氢氧化钠溶液共热时生成偏铝酸钠和氨气，故B错误；
C、NH4Cl溶液水解生成氢离子，可以和Al2O3反应，能够破坏 Al表面的 Al2O3薄膜，故C正确；
D、AlN与足量盐酸反应生成铝离子和铵根离子，故D错误；
故答案为：C；
（5）A、铝在浓硝酸中发生钝化，故A正确；
B、加水稀释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，②中产生的气泡可能是氮氧化合物，故B正确；
C、 ③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=[Al(OH) ] +2H2O，故C正确；
D、②中加水稀释过程中，表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故D错误；
故答案为：D；
（6）A、碳酸根离子为多元弱酸根离子，分步水解，第一步水解的离子方程式为 ，故A正确；
B、铝能与热水反应，实验Ⅰ中没有气泡冒出，说明表面有氧化膜，实验Ⅱ有气泡冒出，说明氧化膜被破坏，故B正确；
C、Ⅳ溶液呈碱性，不可能存在大量 Al3+，故C错误；
D、推测出现白色浑浊的可能原因是偏铝酸根和碳酸根水解出的碳酸氢根离子发生复分解反应生成氢氧化铝，其离子方程式为：[Al(OH)4]-，故D正确；
故答案为：C；
（7）①加入足量的NaOH 溶液，得到沉淀为氢氧化铁，其质量为2.14g，物质的量为0.02mol，根据铁元素守恒可知Fe2O3的物质的量为0.01mol，故答案为：0.01；
②称取 17.50g铝土矿样品，加入 200mL1.65mol/L 的稀硫酸，恰好完全反应，过滤得0.30gSiO2，由质量守恒A可知，Al2O3·xH2O的质量为15.6g，0.01molFe2O3消耗0.03mol硫酸，则氧化铝消耗的硫酸的物质的量为0.3mol， 根据Al元素守恒，n(Al2O3)=n[Al2(SO4)3]=0.1mol， m(Al2O3)=0.1mol×102g/mol=10.2g，样品中水的质量为17.5g-0.3g-10.2g-0.01mol×160g/mol=5.4g，物质的量为0.3mol，则，故答案为：3。
【分析】（1）铝粉和Fe2O3高温反应生成氧化铝和铁，在铝热剂的表面铺上一层氯酸钾，插上镁条并点燃，可以引发铝热反应；
（2）镁在高温下和 Fe2O3反应生成氧化镁、铁单质；
（3）金属铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气；
（4）根据AlN的性质分析；
（5）常温下铝在浓硝酸中钝化；
（6）碳酸钠分步水解，碳酸钠水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，氢氧根离子与氧化铝反应生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝和碳酸根离子；
（7）根据Fe元素守恒计算氧化铁的物质的量；计算水的质量，再计算水的物质的量，进而计算x的值。
9．【答案】（1）C
（2）；
（3）0.75
（4）Li2O
（5）阴
（6）
（7）A；C
（8）23
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）A、原电池工作时，电子由负极流出，经外电路流向正极，则由负极向正极移动，故A错误；
B、在该原电池中，石墨作为正极，故B错误；
C、原电池工作时，正离子一定向正极方向移动，故C正确；
D、原电池工作时，b电极为正极，正极发生还原反应，故D错误；
故答案为：C；
（2）该原电池中，正极为CO2得电子生成C和LiCO3，正极反应式为3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3；负极反应式为4Li-4e-=4Li+，总反应为3CO2+4Li=2Li2CO3+C，故答案为：3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3；3CO2+4Li=2Li2CO3+C；
（3）根据3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3可知，3CO2~4e-，则每转移1mol电子，能够吸收=0.75mol CO2，故答案为：0.75；
（4）若二氧化碳中混有氧气，a电极上Li与O2反应生成Li2O，故答案为： Li2O ；
（5）在该装置中，二氧化碳被还原为甲酸(HCOOH)，则CO2得电子发生还原反应，则应该向阴极附近通入CO2气体，故答案为：阴；
（6）CO2在阴极上得电子生成HCOOH，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，故答案为：CO2+2e-+2H+=HCOOH；
（7）A、适当增大电源电压，使两电极放电速率加快，从而加快CO2的吸收速率，故A符合题意；
B、温度降低，反应速率减慢，故B不符合题意；
C、适当缩小两电极间距，可以减小电阻、增大电流，从而加快CO2的吸收速率，故C符合题意；
D、适当降低通入CO2的速度，则吸收CO2的速率减慢，故D不符合题意；
故答案为：AC；
（8）依据得失电子守恒有关系式：O2~4e-~2HCOOH，5.6L(标准状况)的氧气的物质的量为0.25mol，则n(HCOOH)=2n(O2)==0.5mol，则生成甲酸的质量为0.5mol×46g/mol=23g，故答案为：23。
【分析】（1）在Li-CO2电池中，a电极Li失电子变成Li+，则a电极为负极，b电极CO2得电子生成C和LiCO3，作正极；
（2）正极发生还原反应，正负极反应相加即可得到总反应；
（3）根据得失电子守恒计算；
（4）Li与O2反应生成Li2O；
（5）二氧化碳被还原为甲酸，阴极发生还原反应；
（6）二氧化碳得电子生成甲酸；
（7）A、增大电压，两电极放电速率加快；
B、降温反应速率降低；
C、适当缩小两电极间距，电流增大，反应速率加快；
D、 适当降低通入CO 的速度， CO 吸收速率减慢；
（8）根据得失电子守恒计算。
上海市上交附高2023-2024学年高二上学期化学期中考试试卷
一、元素周期表的确立是化学发展史上的里程碑。我们往往可以通过元素在周期表中的位置，对某些不熟悉元素的性质及用途做出预测。
1．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成化合物的是（ ） (单选)。
A．半导体材料砷化镓 B．吸氢材料镧镍合金
C．透明陶瓷材料硒化锌 D．超导材料K3C60
【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、砷位于第ⅤA族，镓位于第ⅢA族，故A不符合题意；
B、镧位于ⅢB族，镍位于ⅤⅢ族，故B不符合题意；
C、硒位于第ⅥA族，锌位于ⅡB族，故C符合题意；
D、K位于第ⅠA族，C位于第ⅣA族，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】元素周期表中主族元素有7个，副族元素有7个，利用元素在周期表中的位置确定由主族元素和副族元素形成的化合物。
2．下列事实不能用元素周期律解释的是（ ）(单选)。
A．F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应
B．Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应
C．金属Na和熔融KCl反应置换出金属K
D．常温下，NaCl溶液的pH=7，AlCl3溶液的pH<7
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气化合，非金属性：F>I，F2在暗处遇H2爆炸，I2在暗处遇H2几乎不反应 ，能用元素周期律解释，故A不符合题意；
B、 同主族从上到下非金属性减弱、对应单质的氧化性减弱，则Br2和NaI溶液发生置换反应，和NaCl溶液不发生置换反应，能用元素周期律解释， 故B不符合题意；
C、金属Na和熔融KCl反应置换出金属K，利用的是K的沸点低于Na，不能用元素周期律解释，故C符合题意；
D、NaCl溶液的pH=7，AlCl3溶液的pH＜7，可知NaOH为强碱、氢氧化铝为弱碱，进而可知金属性：Na>Al，能用元素周期律解释，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、非金属性越强，对应单质越易与氢气化合；
B、同主族从上到下非金属性减弱、对应单质的氧化性减弱；
C、金属Na和熔融KCl反应置换出金属K是因为K的沸点低；
D、元素的金属性越强，对应的碱的碱性越强。
3．短周期元素X、Y、Z、M、N、W原子序数依次递增，六种元素形成的一种化合物结构如图所示，其中元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍。其中元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍。下列说法正确的是（ ）(单选)。
A．最高价氧化物对应水化物的酸性W>Y>N
B．元素Z与其他五种元素均可形成2种及以上化合物
C．简单离子半径Z>M>W
D．元素X与其他五种元素均可形成共价化合物
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl>P>C，则酸性：HClO4 > H3PO4 > H2CO3，A错误；
B．O与其他元素均可形成2种及以上化合物，如： H2O、H2O2，NO2、NO、N2O4等，故B正确；
C．电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，则简单离子半径： Cl->O2-> Na+，故C错误；
D．H与Na形成离子化合物NaH，故D错误；
故答案为：B。
【分析】元素Z最外层电子数为内层电子数的3倍，则Z为O元素，根据成键情况可知，Y为C元素，X为H元素，M为Na元素，N为P元素，W为Cl元素。
4．在地壳里硅的含量在所有元素中居第二位，仅次于氧。接下来我们尝试利用元素周期表，通过与其相邻元素类比来了解硅的一些特点。
（1）硅在元素周期表中位于第 周期 族。
（2）晶体硅的结构和金刚石结构相似，碳化硅(SiC)也是一种具有类似于金刚石结构的晶体，其中碳原子核硅原子的位置是交替的。在①金刚石，②晶体硅，③碳化硅这三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）(单选)。
A．①③② B．③②① C．③①② D．②①③
（3）与铝类似，硅也能溶于强碱溶液并生成硅酸根(SiO )。写出硅与氢氧化钠反应的离子方程式： 。
（4）比较元素非金属性：Si P(选填“<”或“>”)，给出 个可以用来说明该结论的化学事实是： 。
（5）二氧化硅一般不能与酸反应，但可以与氢氟酸发生如下反应：
二氧化硅属于 (选填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物。该反应涉及的所有元素中原子半径最小的是 (填元素符号)，生成物中属于极性分子的是 (填化学式)。
【答案】（1）3；IVA
（2）A
（3）
（4）<；酸性 H SiO 弱于 H PO
（5）酸性；H；H O
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】（1）硅的原子序数为14，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族，故答案为：3；IVA；
（2）①金刚石、②晶体硅、③碳化硅三种物质中键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，键能大小为：C-C键能＞C-Si键能＞Si-Si键能，所以物质的熔点高低为：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故答案为：A；
（3）硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，反应的离子方程式方程式为：Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑，故答案为：Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑；
（4）Si与P为同周期原子序数依次增大的两种元素，因此非金属性：Si
【分析】（1）硅为14号元素；
（2）晶体类型相同的物质，键长越短，键能越大，物质的熔点越高；
（3）硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气；
（4）元素的非金属性：Si
二、
5．汉弗里·戴维是英国著名化学家，他提出：“电流与化合物的相互作用，是最有可能将所有物质分解为元素的方法。”通过这种方法，他制备得到了金属钾和钠。
（1）戴维在1807年用电解熔融烧碱的方法制得金属钠，电极之间设置镍网做隔膜以分离电解产物，电解的总反应方程式为： 。
（2）关于金属钠，下列叙述正确的是（ ）(单选)。
A．钠可保存在煤油或CCl 等液态有机物中
B．氯化钠在电流作用下电离出的钠离子和氯离子
C．钠与硫在常温下化合就能剧烈反应，甚至发生爆炸
D．若金属钠着火，可采用干粉灭火器灭火
（3）钠在空气中燃烧产物的颜色是 ，电子式为 。
（4）ag钠完全燃烧后，将固体充分溶解在bg水中，所得溶液溶质的质量分数是 。
【答案】（1）
（2）C
（3）淡黄色；
（4）40a/(31a+23b)
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】（1）用电解熔融烧碱的方法制得金属钠，阴极Na+得电子生成Na，阳极OH-失电子生成O2和H2O，电解的总反应方程式为： ，故答案为： ；
（2）A．Na的密度比CCl4小，浮在CCl4表面，不能达到隔绝空气的目的，故A错误；
B．氯化钠电离出钠离子和氯离子不需要电流作用，故B错误；
C．钠与硫的反应非常剧烈，在常温下化合就能剧烈反应，甚至发生爆炸，故C正确；
D．钠能与CO2、水发生反应，所以若金属钠着火，不能采用干粉灭火器灭火，故D错误；
故答案为：C；
（3）钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，其电子式为，故答案为：淡黄色；；
（4）a g钠完全燃烧后生成Na2O2，将Na2O2充分溶解在bg水中生成NaOH和O2，根据Na原子守恒可得NaOH的质量为g，该过程的化学方程式为4Na+O2+2H2O=4NaOH，则需要 O2，所得溶液质量为(a++b)g，NaOH的质量分数为，故答案为：。
【分析】（1）电解烧碱制得金属钠，阴极反应为钠离子得电子生成钠原子；
（2）根据金属钠的化学性质和物理性质分析；
（3）钠燃烧生成淡黄色固体过氧化钠；
（4）钠完全燃烧后，将固体充分溶解在水中得到NaOH。
6．某实验小组把CO 通入饱和溶液制取装置如下图所示(气密性已检验，部分夹持装置略)：
（1）选取必要的实验装置，正确的连接顺序为 (填序号)。
为确定制得的固体样品是纯净的小组同学提出下列实验方案：
甲方案：将样品溶液与BaCl 溶液反应，观察现象
乙方案：测定pH法
（2）为判定甲方案的可行性，某同学用)分析纯配制的溶液，与溶液等体积混合进行实验，结果如下：
溶液 溶液 0.1mol L 0.1mol L 0.02mol L
0.2mol L 浑浊 浑浊 少许浑浊
0.1mol L 浑浊 少许浑浊 无现象
0.02mol L 少许浑浊 无现象 无现象
此实验说明甲方案 (填“可行”或“不可行”)。
（3）产生浑浊(伴有气体产生)的离子方程式： 。
（4）乙方案是：取等质量的固体样品和分析纯加等质量的水配制的溶液，分别与pH计测定pH，pH值更大的是 (填化学式)。
【答案】（1）③①②
（2）不可行
（3）
（4）
【知识点】探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质；性质实验方案的设计；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）由分析可知，装置③用于制取CO2，装置①用于除去CO2中混有的HCl，装置②用于制取NaHCO3，则正确的连接顺序为③①②，故答案为：③①②；
（2）根据表中数据可知，只要两种溶液浓度不是过小，混合后都能生成白色沉淀，则此实验不能肯定NaHCO3是纯净的，从而说明甲方案不可行，故答案为：不可行；
（3）氯化钡溶液与碳酸氢钠溶液混合产生BaCO3沉淀，同时生成CO2气体，反应的离子方程式为：Ba2++2=BaCO3↓+H2O+CO2↑，故答案为：Ba2++2=BaCO3↓+H2O+CO2↑；
（4）越弱越水解，碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，因此碳酸钠的pH大，则乙方案是：取等质量的固体样品和分析纯Na2CO3加等质量的水配制的溶液，分别用pH 计测定pH，NaHCO3、Na2CO3溶液的pH都大于7，但pH更大的是Na2CO3，故答案为：Na2CO3。
【分析】将盐酸滴加到碳酸钙固体中，反应生成氯化钙、二氧化碳和水，盐酸易挥发，制得的二氧化碳中含有HCl杂质，通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，再将CO2通入Na2CO3溶液中制取NaHCO3。
三、
7．以硫酸厂矿渣(含Fe O 、α-Al O 、SiO 等)为原料制备铁黄[FeO(OH)]的一种工艺流程如图所示：
资料：i. α-Al O 化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱， γ-Al O 不溶于水，可溶于强酸或强碱
ii.K CaCO =2.8×10 ；K FeCO =2×10 。
（1）将mg含Fe O ·nH O的溶于200mLpH=1的硫酸溶液中，然后加入100mL氨水，使溶液中的Fe 和Al 恰好完全沉淀，则所加氨水的浓度为（ ）(单选)。
A．0.2mol/L B．0.1mol/L C．0.05mol/L D．0.02mol/L
（2）向“酸浸”后的溶液中加入KSCN，溶液会变红，变红过程发生的离子方程式是 。
（3）“滤渣”中主要成分为(填化学式) 。
（4）“沉铁”过程中铁元素大部分转化为 FeCO ，但往往有副产物Fe(OH) 生成，分析原因是 。
（5）若用CaCO “沉铁”， 则无副产物Fe(OH) 产生，当反应完成时，溶液中 。
（6）下列物质中可以通过化合反应制备得到的是（ ）(双选)。
A．FeCl B．Fe(OH) C．Fe(OH) D．Fe O
（7）写出氧化过程生成铁黄的化学方程式 。
为确定“滤液”中Fe 的物质的量浓度，选用K Cr O 标准溶液滴定溶液中的Fe ，离子方程式为(未配平)。
（8）向滴定管中注入K Cr O 标准溶液前，滴定管需要检漏、用蒸馏水洗涤和 。
（9）若滴定xmL“滤液”中的Fe ，消耗amol·L K Cr O 标准溶液bmL，则滤液中
【答案】（1）A
（2）
（3）SiO 、α-Al O 、铁粉
（4）电离出的HCO 促进了Fe 的的水解，产生Fe(OH)
（5）140
（6）A；C
（7）
（8）用K Cr O 溶液润洗2-3次
（9）6ab/x
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）Fe2O3·nH2O和γ-Al2O3稀硫酸后以、形式存在，加入氨水后全部转化为和沉淀，，pH=1 的硫酸溶液，，完全沉淀时有，解得，故答案为：A；
（2）“酸浸”时Fe2O3溶于硫酸溶液中以形式存在，加入KSCN，与SCN-反应生成Fe(SCN)3，溶液变红，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，故答案为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
（3）由分析可知，α-Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱，SiO2不溶于硫酸，加入的还原铁粉过量，所以滤渣的主要成分为：α-Al2O3、SiO2和铁粉，故答案为： SiO 、α-Al O 、铁粉 ；
（4）加入NH4HCO3铁元素大部分转化为 FeCO3， 同时产生CO2气体，反应的离子方程式为，水解促进Fe2+水解，产生副产物Fe(OH)2，故答案为：NH4HCO3电离出的促进Fe2+水解，产生Fe(OH)2；
（5）用CaCO3发生反应：， 当反应完成时，溶液中=，故答案为：140；
（6）化合反应是指两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应；
A、可由化合反应制得，故A符合题意；
B、Fe(OH)2只能通过亚铁盐与碱发生复分解反应制得，故B不符合题意；
C、Fe(OH)2发生反应制得氢氧化铁，该反应属于化合反应，故C符合题意；
D、 Fe2O3不能通过化合反应制得，故D不符合题意；
故答案为：AC；
（7）加入碳酸氢铵沉淀得到碳酸亚铁，碳酸亚铁中通入空气氧化得到铁黄，则反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeO(OH)+4CO2，故答案为：4FeCO3+O2+2H2O=4FeO(OH)+4CO2；
（8）蒸馏水清洗滴定管后滴定管内壁沾有蒸馏水，若直接将K2Cr2O7标准溶液装入滴定管中，标准溶液浓度偏低，使测定结果不准确，需要用K2Cr2O7标准溶液润洗2～3次，故答案为： 用K Cr O 溶液润洗2-3次 ；
（9）滴定过程中发生反应：，则，，解得，故答案为：6ab/x。
【分析】硫酸厂矿渣中加入稀硫酸酸浸， α-Al O 化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱 ，SiO2不溶于稀硫酸，加入过量铁粉还原，将Fe3+还原为Fe2+，过滤除去 α-Al O 、SiO2和过量的铁粉，则滤渣的成分为 SiO 、α-Al O 、铁粉 ，滤液中主要含有Fe2+，加入碳酸氢铵沉淀得到碳酸亚铁，碳酸亚铁中通入空气氧化，发生反应 生成铁黄。
8．以下是有关铝的实验探究，请回答相关问题：
（1）用铝粉和Fe O 做铝热反应实验，需要的试剂还有（ ）(双选)。
A．KCl B．KClO C．MnO D．Mg
（2）镁能发生和铝类似的“镁热反应”，写出镁在高温下和反应的化学方程式 。
（3）向集满CO 的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。写出罐壁又重新凸起发生的相关离子方程式： 。
（4）向铝粉中添加少量NH Cl固体并充分混合，将其加热到1000℃时可与N 反应制备AlN，下列说法正确的是（ ）(单选)。
A．AIN是一种金属材料
B．AIN与足量氢氧化钠溶液共热时生成氢氧化铝和氨气
C．少量NH Cl能够破坏Al表面的Al O 薄膜
D．AIN与足量盐酸反应的离子方程式为
（5）用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是（ ）(单选)。
A．①中铝片发生了钝化
B．②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C．③中沉淀溶解的离子方程式是Al(OH) +OH =[Al(OH) ]
D．②中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应
（6）为探究铝片(未打磨)与Na CO 溶液的反应，实验如下：
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色沉淀，产生大量气泡(经检验为H 和CO )
下列说法不正确的是（ ）(单选)。
A．溶液中存在水解平衡：
B．对比Ⅰ、Ⅲ，推测Na CO 溶液能破坏铝表面的氧化膜
C．Ⅳ溶液中可能存在大量Al
D．推测出现白色浑浊的可能原因：
（7）某铝土矿的主要成分为，还含有Fe O 和SiO 杂质。称取17.50g铝土矿样品，加入 200mL1.65mol/L的稀硫酸，恰好完全反应，过滤得沉淀0.30g，然后在滤液中加入足量的NaOH溶液，得到沉淀2.14g。
①该试样中Fe O 的物质的量为 mol。
②样品中的= 。
【答案】（1）B；D
（2）
（3）
（4）C
（5）D
（6）C
（7）0.01；3
【知识点】铝的化学性质；镁、铝的重要化合物；性质实验方案的设计
【解析】【解答】（1）铝粉和Fe2O3高温反应生成氧化铝和铁，在铝热剂的表面铺上一层氯酸钾，插上镁条并点燃，可以引发铝热反应，则需要的试剂还有氯酸钾和镁条，故答案为：BD；
（2）镁在高温下和 Fe2O3反应生成氧化镁、铁单质，反应的化学方程式为：，故答案为：；
（3）二氧化碳气体和氢氧化钠溶液发生反应导致压强减小，易拉罐渐渐凹瘪； 金属铝和氢氧化钠溶液发生反应，生成偏铝酸钠和氢气，易拉罐内压强又再次变大，罐壁又重新凸起，反应的化学方程式为： ，故答案为： ；
（4）A、AlN不是金属材料，故A错误；
B、AlN与足量氢氧化钠溶液共热时生成偏铝酸钠和氨气，故B错误；
C、NH4Cl溶液水解生成氢离子，可以和Al2O3反应，能够破坏 Al表面的 Al2O3薄膜，故C正确；
D、AlN与足量盐酸反应生成铝离子和铵根离子，故D错误；
故答案为：C；
（5）A、铝在浓硝酸中发生钝化，故A正确；
B、加水稀释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，②中产生的气泡可能是氮氧化合物，故B正确；
C、 ③中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=[Al(OH) ] +2H2O，故C正确；
D、②中加水稀释过程中，表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应，过程中不仅发生了氧化还原反应，故D错误；
故答案为：D；
（6）A、碳酸根离子为多元弱酸根离子，分步水解，第一步水解的离子方程式为 ，故A正确；
B、铝能与热水反应，实验Ⅰ中没有气泡冒出，说明表面有氧化膜，实验Ⅱ有气泡冒出，说明氧化膜被破坏，故B正确；
C、Ⅳ溶液呈碱性，不可能存在大量 Al3+，故C错误；
D、推测出现白色浑浊的可能原因是偏铝酸根和碳酸根水解出的碳酸氢根离子发生复分解反应生成氢氧化铝，其离子方程式为：[Al(OH)4]-，故D正确；
故答案为：C；
（7）①加入足量的NaOH 溶液，得到沉淀为氢氧化铁，其质量为2.14g，物质的量为0.02mol，根据铁元素守恒可知Fe2O3的物质的量为0.01mol，故答案为：0.01；
②称取 17.50g铝土矿样品，加入 200mL1.65mol/L 的稀硫酸，恰好完全反应，过滤得0.30gSiO2，由质量守恒A可知，Al2O3·xH2O的质量为15.6g，0.01molFe2O3消耗0.03mol硫酸，则氧化铝消耗的硫酸的物质的量为0.3mol， 根据Al元素守恒，n(Al2O3)=n[Al2(SO4)3]=0.1mol， m(Al2O3)=0.1mol×102g/mol=10.2g，样品中水的质量为17.5g-0.3g-10.2g-0.01mol×160g/mol=5.4g，物质的量为0.3mol，则，故答案为：3。
【分析】（1）铝粉和Fe2O3高温反应生成氧化铝和铁，在铝热剂的表面铺上一层氯酸钾，插上镁条并点燃，可以引发铝热反应；
（2）镁在高温下和 Fe2O3反应生成氧化镁、铁单质；
（3）金属铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气；
（4）根据AlN的性质分析；
（5）常温下铝在浓硝酸中钝化；
（6）碳酸钠分步水解，碳酸钠水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，氢氧根离子与氧化铝反应生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝和碳酸根离子；
（7）根据Fe元素守恒计算氧化铁的物质的量；计算水的质量，再计算水的物质的量，进而计算x的值。
四、
9．作为化石燃料燃烧产生的废气，是主要的温室气体之一。使用电化学方法能够对(进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应，能够构建金属电池。其中一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。
（1）下列有关该原电池的说法中，正确的是（ ）(单选)
A．该原电池工作时，电子由正极向负极移动
B．在该原电池中，石墨作为负极
C．原电池工作时，正离子一定向正极方向移动
D．原电池工作时，b电极发生氧化反应
（2）给出该原电池的正极反应以及总反应。
正极：
总反应：
（3）原电池中每转移1mol电子，能够吸收 molCO 。
（4）若二氧化碳中混有氧气，那么在a电极上会出现可能会出现的杂质是 。
（5）利用电解池，通过电化学还原，CO 能够被还原为低价碳化合物。一种电化学还原二氧化碳的装置能够将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，该装置中，石墨作为阳极，单质银作为阴极，电解质溶液是硫酸溶液。
在该装置中，应该向 极(填“阴”或“阳”)附近通入CO 气体。
（6）写出CO 在该电极上反应的电极反应式： 。
（7）下列做法中，能够加速CO 吸收速率的是（ ）(双选)。
A．适当增大电源电压 B．适当降低电解液温度
C．适当缩小两电极间距 D．适当降低通入CO 的速度
（8）当电极上生成5.6L(标准状况)的氧气时，生成甲酸的质量为 g。
【答案】（1）C
（2）；
（3）0.75
（4）Li2O
（5）阴
（6）
（7）A；C
（8）23
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）A、原电池工作时，电子由负极流出，经外电路流向正极，则由负极向正极移动，故A错误；
B、在该原电池中，石墨作为正极，故B错误；
C、原电池工作时，正离子一定向正极方向移动，故C正确；
D、原电池工作时，b电极为正极，正极发生还原反应，故D错误；
故答案为：C；
（2）该原电池中，正极为CO2得电子生成C和LiCO3，正极反应式为3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3；负极反应式为4Li-4e-=4Li+，总反应为3CO2+4Li=2Li2CO3+C，故答案为：3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3；3CO2+4Li=2Li2CO3+C；
（3）根据3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3可知，3CO2~4e-，则每转移1mol电子，能够吸收=0.75mol CO2，故答案为：0.75；
（4）若二氧化碳中混有氧气，a电极上Li与O2反应生成Li2O，故答案为： Li2O ；
（5）在该装置中，二氧化碳被还原为甲酸(HCOOH)，则CO2得电子发生还原反应，则应该向阴极附近通入CO2气体，故答案为：阴；
（6）CO2在阴极上得电子生成HCOOH，电极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，故答案为：CO2+2e-+2H+=HCOOH；
（7）A、适当增大电源电压，使两电极放电速率加快，从而加快CO2的吸收速率，故A符合题意；
B、温度降低，反应速率减慢，故B不符合题意；
C、适当缩小两电极间距，可以减小电阻、增大电流，从而加快CO2的吸收速率，故C符合题意；
D、适当降低通入CO2的速度，则吸收CO2的速率减慢，故D不符合题意；
故答案为：AC；
（8）依据得失电子守恒有关系式：O2~4e-~2HCOOH，5.6L(标准状况)的氧气的物质的量为0.25mol，则n(HCOOH)=2n(O2)==0.5mol，则生成甲酸的质量为0.5mol×46g/mol=23g，故答案为：23。
【分析】（1）在Li-CO2电池中，a电极Li失电子变成Li+，则a电极为负极，b电极CO2得电子生成C和LiCO3，作正极；
（2）正极发生还原反应，正负极反应相加即可得到总反应；
（3）根据得失电子守恒计算；
（4）Li与O2反应生成Li2O；
（5）二氧化碳被还原为甲酸，阴极发生还原反应；
（6）二氧化碳得电子生成甲酸；
（7）A、增大电压，两电极放电速率加快；
B、降温反应速率降低；
C、适当缩小两电极间距，电流增大，反应速率加快；
D、 适当降低通入CO 的速度， CO 吸收速率减慢；
（8）根据得失电子守恒计算。
