化学自习室移动版

【2025湖北等级考】14. 铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数，总铜浓度为1.0×10^－3mol/L。下列描述正确的是

A.Cu^＋＋3L[CuL₃]^＋ 的

B. 当时，

C. n从0增加到2，[CuL_n]^＋结合L的能力随之减小

D. 若，则

【答案】C

【解析】

【详解】A．Cu^＋＋3L[CuL₃]^＋的，当图中时，，，由图像可知，此时，则≠0.27，A错误；

B．当时，由图像可知，，可忽略不计，则，，，B错误；

C．[CuL_n]^＋结合L的离子方程式为[CuL_n]^＋＋L[CuL_n＋1]^＋，当时，，由图像交点可知，随着n变大，逐渐变大，则K值变小，说明[CuL_n]^＋结合L的能力随之减小，C正确；

D．若，由图像交点可知，，，则，故，D错误；

故选C。

【2025湖北等级考】15. 某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H₂O)₆]^3＋和[Fe(H₂O)₆]^2＋在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动(①→②→③→④→①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是

A. 阴极反应为[Fe(H₂O)₆]^3＋＋e^- = [Fe(H₂O)₆]^2＋

B. 已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H₂O)₆]^2＋比[Fe(H₂O)₆]^3＋稳定

C. 多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换

D. 已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H₂O)₆]^2＋和[Fe(H₂O)₆]^3＋离子结构的改变

【答案】B

【解析】

【分析】由图可知，左侧电极发生反应[Fe(H₂O)₆]^2＋－e^- = [Fe(H₂O)₆]^3＋，则左侧为阳极，右侧电极反应为[Fe(H₂O)₆]^3＋＋e^- = [Fe(H₂O)₆]^2＋，则右侧电极为阴极，据此解答。

【详解】A．由分析可知，阴极反应为[Fe(H₂O)₆]^3＋＋e^- = [Fe(H₂O)₆]^2＋，A正确；

B．已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断[Fe(H₂O)₆]^3＋＋e^- = [Fe(H₂O)₆]^2＋是吸热反应，无法推断[Fe(H₂O)₆]^3＋和[Fe(H₂O)₆]^2＋的稳定性，B错误；

C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；

D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：[Fe(H₂O)₆]^2＋和[Fe(H₂O)₆]^3＋因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确；

故选B。

二、非选择题：本题共4小题，共55分。

【2025湖北等级考】16. 氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备：

Ⅰ

Ⅱ

已知：室温下，TiO₂是难溶酸性氧化物，CaTiO₃的溶解度极低。

20℃时，NaF的溶解度为4.06g/100g水，温度对其溶解度影响不大。

回答下列问题：

（1）基态氟离子的电子排布式为_______。

（2）20℃时，CaF₂饱和溶液的浓度为c mol/L，用c表示CaF₂的溶度积K_sp=_______。

（3）工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为CaF₂＋2NaOH=Ca(OH)₂＋2NaF。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，NaF的产率仅为8%。

①工艺Ⅰ的固相反应_______(填“正向”或“逆向”)进行程度大。

②分析以上产率变化，推测溶解度s(CaF₂)_______s[Ca(OH)₂](填“>”或“<”)

（4）工艺Ⅱ水浸后NaF的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式_______。

（5）从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为_______(填标号)。

a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤    b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤

（6）研磨能够促进固相反应的原因可能有_______(填标号)。

a．增大反应物间的接触面积    b．破坏反应物的化学键

c．降低反应的活化能          d．研钵表面跟反应物更好接触

【答案】（1）1s²2s²2p⁶    

（2）4c³    

（3）    ①. 正向    ②. ＜    

（4）CaF₂＋TiO₂＋2NaOH=CaTiO₃＋2NaF＋H₂O    （5）a    （6）ab

【解析】

【分析】工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为CaF₂＋2NaOH=Ca(OH)₂＋2NaF，水浸后得到滤液Ⅰ主要是NaF、Ca(OH)₂溶液，经过系列操作得到NaF固体；

对比两种工艺流程，流程Ⅱ添加TiO₂粉末，由题目可知，生成的CaTiO₃的溶解度极低，使得Ca^2＋不转化为Ca(OH)₂，提高了NaF的产率，据此解答。

【小问1详解】

氟的原子序数为9，基态氟离子电子排布为1s²2s²2p⁶ ；

【小问2详解】

CaF₂饱和溶液的浓度为c mol/L，则、，；

【小问3详解】

①转化率为78%，说明固相反应主要向生成Ca(OH)₂和NaF的方向进行，即正向进行程度大；

②NaF产率仅为8%，说明大部分NaF未进入溶液，则溶液中存在Ca(OH)₂向CaF₂的转化过程，根据沉淀转化的规律可推测：s(CaF₂)＜s[Ca(OH)₂] ；

【小问4详解】

根据工艺Ⅱ的流程，CaF₂、TiO₂与NaOH反应生成难溶的CaTiO₃、NaF和H₂O，化学方程式为：CaF₂＋TiO₂＋2NaOH=CaTiO₃＋2NaF＋H₂O；

【小问5详解】

由上一问可知，滤液Ⅱ主要是NaF溶液，因NaF溶解度受温度影响小(题干说明)，故蒸发至大量晶体析出，趁热过滤即可得到NaF晶体，故选a；其溶解度随温度变化不明显，冷却结晶无法析出更多晶体，故不选b；

【小问6详解】

a．研磨将固体颗粒粉碎，减小粒径，从而显著增加反应物之间的接触面积，使反应更易发生，a选；

b．研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或局部化学键断裂，产生活性位点，使反应更易发生，b选；

c．活化能是反应固有的能量屏障，研磨主要通过增加接触和产生缺陷来提高反应速率，但一般不直接降低活化能，c不选；

d．研钵仅作为研磨工具，其表面不参与反应，因此与反应物接触更好并非促进反应的原因，d不选；

故选ab。