精品解析：广东省茂名市电白区2023-2024学年高二上学期期末质量监测化学试题

2023—2024学年度第一学期期末质量监测 高二化学 说明： （1）请用黑色钢笔或签字笔将答案写在答题卡上，考试结束时只交答题卡。 （2）全卷满分100分，考试时间75分钟。 （3）可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，C1-35.5 一、选择题：本题共16小题，共44分．第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列各电子层中不包含p原子轨道的是 A. N B. M C. L D. K 2. 下列设备工作时，把化学能转化为电能的是 A B C D 砷化镓太阳能电池 燃气灶 风力发电机 燃料电池 A. A B. B C. C D. D 3. 元素性质呈现周期性变化的根本原因是 A. 元素的电负性呈周期性变化 B. 元素的第一电离能呈周期性变化 C. 元素原子的核外电子排布呈周期性变化 D. 元素的金属性、非金属性呈周期性变化 4. 下列关于1s电子云和2s电子云的叙述正确的是( ) A. 都圆形 B. 都是球形 C. 都是哑铃形 D. 大小相同 5. 下列说法正确的是 A. 焰色反应是化学变化 B. 自然界的所有原子都是基态 C. 在一定条件下，碳原子的电子排布式可能是 D. 电子从基态跃迁到激发态放出能量，产生发射光谱 6. 下列表达方式正确的是 A. 29Cu 的价电子排布式：3d94s2 B. p-p σ键电子云轮廓图 C. 基态碳原子的价电子的轨道表示式为 D. N2 的电子式： 7. 水的电离过程为，在不同温度下其离子积常数不同，。则下列关于纯水的叙述不正确的是 A. 随着温度升高而升高 B. 在时， C. 时水的电离程度小于时水的电离程度 D. 水的电离是吸热的 8. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 用硫化钠溶液除去废水中的Cu2+：Cu2++S2-=CuS B. 酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- C. 用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4：Ca2++=CaCO3 D. 用明矾作净水剂：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 9. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 10. 第三周期主族元素(或物质)某一性质随原子序数的递变规律如图所示，该性质可以为 A. 原子半径 B. 元素的第一电离能 C. 元素的电负性 D. 单质的熔点 11. 据文献报道，钒催化某反应的反应机理如图所示，下列叙述正确的是 A. 参与了该催化循环 B. 该反应利用了的还原性除去，减少了空气污染 C. 该过程只断裂了极性共价键 D. 该催化循环过程中的价态没有变化 12. 下列各组物质性质的比较，结论正确的是 A. 酸性： B. 还原性： C. 酸性： D. 沸点：< 13. 乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。下列有关乳酸的说法中不正确的是 A. 乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种 B. 1mol乳酸可与2molNaOH发生中和反应 C. 1mol乳酸与足量金属Na反应可生成1molH2 D. 有机化合物HOCH2CH2COOH与乳酸互同分异构体 14. 如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 Z 738 1451 7733 10540 A. X为第IA族元素 B. 的价电子排布式为ns 2np 1 C. Z位于元素周期表s区 D. 金属性：X>Y>Z 15. 下列装置设计符合条件的是 A. 甲图中，利用了外加电流法的原理保护钢闸门不被腐蚀 B. 利用乙图装置可以实现在铁制品上镀铜 C. 装置丙用于中和反应反应热的测定 D. 装置丁电流稳定，可持续供电 16. 黑火药是我国古代四大发明之一，它是由木炭（C）、硫磺火硝按一定比例混合而成，爆炸时发生反应：。设为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 A. 的电子式是： B. 中既含有离子键，又含有共价键 C. 中的VSEPR模型为平面三角形 D. 标准状况下，中含有键数目为 二、非选择题（共4道大题，每道题14分，共56分） 17. 电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。 （1）如图是一种甲烷燃料电池装置。 ①铂电极a是__________（填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”），发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。 ②电子从_________（填“a”或“b”）电极流出，该电极的电极反应式是__________。 （2）白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是____________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是____________，金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫___________（填名称）。 （3）用下图所示装置研究铁的防腐蚀过程： ①只关闭一个，则铁腐蚀的速度最块的是只闭合__________（填“”、“”或“”）；石墨电极的电极反应式__________。 ②为减缓铁的腐蚀，应只闭合__________（填“”“”或“”），该防护法称为___________。 18. 下列表格是元素周期表的一部分，请按要求填空。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ （1）写出①⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为____________。（用元素符号表示） （2）写出由①和⑥形成的化合物的电子式_____________。 （3）元素⑪基态原子的核外电子排布式为___________。 （4）写出⑥⑧的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式_____________。 （5）写出元素②基态原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道的形状为____________，该基态原子的价层电子轨道表示式为_____________。 （6）元素④气态氢化物的分子的空间结构为_____________。 19. 在工业生产中常用作漂白剂、脱色剂、消毒剂、拔染剂等。实验室中可用和混合溶液吸收的方法制取，现利用如下装置及试剂制备晶体： 已知：①饱和溶液在温度低于时析出的晶体是，高于时析出的晶体是，高于时分解成和。 ②气体浓度较大时易发生爆炸。 （1）装置A中生成的化学方程式为_____________。 （2）仪器中需稍微过量，原因是____________。 （3）装置B的作用______________。 （4）关于装置C及后续操作的下列说法中，错误的是______________。 A．装置C中作氧化剂 B．为获得晶体，可将试管中溶液在蒸发浓缩结晶并趁热过滤 C．用左右温水洗涤所得晶体 （5）实验过程中，常需要打开，鼓入一定量空气．该操作的目的是______________。 （6）和可形成另一种化合物，中心原子为的中心原子杂化类型为_____________。 （7）纯度的测定：用“间接碘㱏法”测定样品（杂质与不发生反应）的纯度，过程如下：取样品配制成溶液，从中取出；加入足量固体和适量稀，再滴加几滴淀粉溶液（已知：），然后用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准溶液的体积平均值为（已知：）。样品中的纯度为___________（用含的代数式表示）。 20. 水是清洁、可持续的氢能来源．利用太阳能从水中获取氢气符合可持续发展的理念。 （1）“太阳能直接热分解水制氢”通过集中阳光产生以上高温，促使分解为和；若温度进一步升高至与会分解为气态原子。在相同条件下，同时存在如下两个过程： ⅰ． ⅱ． 比较两个过程放出热量的相对大小（从选项中选择）：_____________。 A．ⅰ>ⅱ B．ⅰ=ⅱ C．ⅰ<ⅱ （2）“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为：。 ①能说明氯的非金属性比硫强的事实是______________。 A．溶解性： B．氧化性： C．热稳定性： D．酸性： ②与结构相似，但的沸点高于，原因是____________。 ③反应开始一段时间后，取出一定量溶液，写出检验溶液中的操作方法：_____________。 （3）“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能，通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。 ①写出反应Ⅰ的化学方程式：_____________。 ②科学家想要用组成相似的钴氧化物代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现，使用钴氧化物后反应Ⅰ和反应Ⅱ的值随温度变化如图所示。 结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢？若可行，举出采用钴氧化物的一个优势；若不可行，说明理由_____________。 （4）除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外，请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法：_____________（简述即可，不必展开）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第一学期期末质量监测 高二化学 说明： （1）请用黑色钢笔或签字笔将答案写在答题卡上，考试结束时只交答题卡。 （2）全卷满分100分，考试时间75分钟。 （3）可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，C1-35.5 一、选择题：本题共16小题，共44分．第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列各电子层中不包含p原子轨道的是 A. N B. M C. L D. K 【答案】D 【解析】 【详解】各能层所包含能级为K：s，L：s、p，M：s、p、d，N：s、p、d、f；所以不包含p原子轨道的是K层，故选D。 2. 下列设备工作时，把化学能转化为电能的是 A B C D 砷化镓太阳能电池 燃气灶 风力发电机 燃料电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳能电池是将光能转化为电能装置，选项A不符合； B．燃气灶为化学能转化为热能的装置，选项B不符合； C．风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，转化为电能，选项C不符合； D．燃料电池是将化学能转化为电能的装置，选项D符合； 答案选D。 3. 元素性质呈现周期性变化的根本原因是 A. 元素的电负性呈周期性变化 B. 元素的第一电离能呈周期性变化 C. 元素原子的核外电子排布呈周期性变化 D. 元素的金属性、非金属性呈周期性变化 【答案】C 【解析】 【详解】 4. 下列关于1s电子云和2s电子云的叙述正确的是( ) A. 都圆形 B. 都是球形 C. 都是哑铃形 D. 大小相同 【答案】B 【解析】 【详解】A. s电子云都呈球形，故A错误； B. s轨道电子云都呈球形，故B正确； C. s轨道电子云都呈球形，p轨道是哑铃形，故C错误； D. 2s轨道电子云的球形半径大于1s轨道电子云，故D错误； 选B。 【点睛】本题考查了电子云的有关知识，明确电子云的含义是解本题关键，知道各能级电子云的形状，s能级的电子云为球形，p能级为哑铃形。 5. 下列说法正确的是 A. 焰色反应是化学变化 B. 自然界的所有原子都是基态 C. 在一定条件下，碳原子的电子排布式可能是 D. 电子从基态跃迁到激发态放出能量，产生发射光谱 【答案】C 【解析】 【详解】A．焰色反应是电子从激发态跃迁回较低的激发态或者基态的过程释放能量，属于物理变化，不是化学变化，故A错误； B．自然界中的原子有基态，也有激发态，物质受热原子由基态可以转化为激发态，故B错误； C．碳的基态电子排布式为，受热时可以转化为激发态，电子排布式可能是，故C正确； D．电子从基态跃迁到激发态要吸收能量，形成吸收光谱，故D错误； 答案选C。 6. 下列表达方式正确的是 A. 29Cu 的价电子排布式：3d94s2 B. p-p σ键电子云轮廓图 C. 基态碳原子的价电子的轨道表示式为 D. N2 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．29Cu 的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，则其价电子排布式：3d104s1，A不正确； B．p-p π键电子云轮廓图，p-pσ键电子云轮廓图为，B不正确； C．基态碳原子的价电子排布式为2s22p2，则其轨道表示式为，C正确； D．N2 中，两个N原子间形成三对共用电子，另外，每个N原子的最外层还有1个孤电子对，电子式为，D不正确； 故选C。 7. 水的电离过程为，在不同温度下其离子积常数不同，。则下列关于纯水的叙述不正确的是 A. 随着温度升高而升高 B. 在时， C. 时水的电离程度小于时水的电离程度 D. 水的电离是吸热的 【答案】B 【解析】 【分析】升高温度，Kw增大，可知水电离平衡正向移动。 【详解】A．升高温度，Kw增大，则随着温度升高而升高，故A正确； B．在时，纯水呈中性， ，故B错误； C．升高温度，Kw增大， 时水的电离程度小于时水的电离程度，故C正确； D．升高温度，Kw增大，可知水电离平衡正向移动，则水的电离是吸热的，故D正确； 选B。 8. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 用硫化钠溶液除去废水中的Cu2+：Cu2++S2-=CuS B. 酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- C. 用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4：Ca2++=CaCO3 D. 用明矾作净水剂：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．用硫化钠溶液除去废水中的Cu2+，二者发生复分解反应，生成CuS沉淀等：Cu2++S2-=CuS，A正确； B．醋酸钠为强碱弱酸盐，在水溶液中发生水解使溶液呈碱性，使酚酞变为浅红色：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，B正确； C．用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4时，CaSO4转化为更难溶的CaCO3：CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+(aq)，C错误； D．明矾中的Al3+发生水解，生成Al(OH)3胶体，能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降，可用作净水剂：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，D正确； 故选C。 9. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 【答案】D 【解析】 【详解】A．CH4和CCl4中的C-H键和C-Cl键均为极性键，CH4和CCl4分子均为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，均为非极性分子，故A不符合题意； B．NH3含有N-H极性键，分子空间结构为三角锥型，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含有C-H极性键，为正四面体构型，高度对称，分子中正负电荷的中心重合，为非极性分子，故B不符合题意； C．CO2含有C=O极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子；CS2含有C=S极性键，空间结构为直线形，正负电荷的中心重合，是非极性分子，故C不符合题意； D．H2S含有H-S极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子；HCl含有H-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，是极性分子，故D符合题意； 答案选D。 10. 第三周期主族元素(或物质)某一性质随原子序数的递变规律如图所示，该性质可以为 A. 原子半径 B. 元素的第一电离能 C. 元素的电负性 D. 单质的熔点 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期越靠右半径越小，A错误； B．同周期越靠右第一电离能越大，但是铝和硫除外，B错误； C．同周期越靠右元素的电负性越大，C正确； D．钠、镁、铝为金属晶体，熔点逐渐升高，但是氯气常温为气体，熔点较低，D错误； 故选C。 11. 据文献报道，钒催化某反应的反应机理如图所示，下列叙述正确的是 A. 参与了该催化循环 B. 该反应利用了的还原性除去，减少了空气污染 C. 该过程只断裂了极性共价键 D. 该催化循环过程中的价态没有变化 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，V5+=O是反应的催化剂，氨气、一氧化氮和氧气是反应物，氮气和水是生成物，总反应为。 【详解】A．由分析可知，水为反应的生成物，没有参与催化循环，故A错误； B．由分析可知，反应中氨分子中氮元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，反应中表现还原性，目的是除去一氧化氮，减少空气污染，故B正确； C．由分析可知，非金属单质氧气为反应物，反应中断裂了非极性共价键，故C错误； D．由图可知，该催化循环过程中钒元素的价态变化为+5→+4→+5，故D错误； 故选B。 12. 下列各组物质性质的比较，结论正确的是 A. 酸性： B. 还原性： C. 酸性： D. 沸点：< 【答案】C 【解析】 【详解】A．是强酸，是中强酸，是弱酸，是弱酸，酸性顺序是错误的，A错误； B．与同一主族元素，非金属性>，还原性，B错误； C．由于氟的电负性大于氯的电负性，的极性大于，使的极性大于的极性，导致三氟乙酸的羧基更易电离出氢离子，酸性强于三氯乙酸，C正确； D．易形成分子间氢键沸点高，更容易形成分子内氢键沸点低，二者沸点为>，D错误； 答案选C。 13. 乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。下列有关乳酸的说法中不正确的是 A. 乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种 B. 1mol乳酸可与2molNaOH发生中和反应 C. 1mol乳酸与足量金属Na反应可生成1molH2 D. 有机化合物HOCH2CH2COOH与乳酸互为同分异构体 【答案】B 【解析】 【详解】A．乳酸中含有的官能团是羟基和羧基，都能发生酯化反应，A正确； B．1mol 乳酸分子中含有1 mol羧基，只能和1molNaOH发生中和反应，而羟基不与NaOH反应，B错误； C．羧基和羟基都可以和Na反应产生氢气，C正确； D．HOCH2CH2COOH与乳酸的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D正确； 故答案选B。 14. 如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 Z 738 1451 7733 10540 A. X为第IA族元素 B. 的价电子排布式为ns 2np 1 C. Z位于元素周期表s区 D. 金属性：X>Y>Z 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据表格中电离能的数据可知，X的I1较小，I2突增，故X的价电子数应为1，为第ⅠA族元素，选项A正确； B．Y的I1、I2、I3均较小，I4突增，则Y的价电子数为3，为第ⅢA族元素，价电子排布为ns2np1，选项B正确； C．Z的I1、I2较小，I3突增，说明Z的价电子数为2，为第ⅡA族元素，处于元素周期表s区，选项C正确； D．三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：X>Z>Y，选项D错误； 答案选D。 15. 下列装置设计符合条件的是 A. 甲图中，利用了外加电流法的原理保护钢闸门不被腐蚀 B. 利用乙图装置可以实现在铁制品上镀铜 C. 装置丙用于中和反应反应热的测定 D. 装置丁电流稳定，可持续供电 【答案】A 【解析】 【分析】甲图为外加电源的阴极保护法，钢闸门连接电源阴极，不被腐蚀；乙图为电镀，镀层金属连接阳极，待镀金属连接阴极；丙图为中和热测定，保温且要用玻璃搅拌器搅拌；丁图为双液原电池，工作原理图应左边烧杯盛放硫酸锌溶液，右边烧杯盛放硫酸铜溶液，通过中间的盐桥形成通路，稳定供电。 【详解】A．甲图为外加电源的阴极保护法，钢闸门连接电源阴极，不被腐蚀，A正确； B．乙图为电镀，镀层金属连接阳极失去电子不断补充电解质溶质，待镀金属连接阴极Cu2++2e-=Cu，生成的Cu覆盖在待镀金属表面，B错误； C．丙图为中和热测定，保温且要用玻璃搅拌器搅拌使反应充分，C错误； D．丁图为双液原电池，工作原理图应左边烧杯盛放硫酸锌溶液，右边烧杯盛放硫酸铜溶液，避免电极与电解质直接接触反应，通过中间的盐桥形成通路，稳定供电，D错误； 故答案选A。 16. 黑火药是我国古代四大发明之一，它是由木炭（C）、硫磺火硝按一定比例混合而成，爆炸时发生反应：。设为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 A. 的电子式是： B. 中既含有离子键，又含有共价键 C. 中VSEPR模型为平面三角形 D. 标准状况下，中含有键数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A. 二氧化碳C、O之间形成两对共用电子对，则的电子式是：，A错误； B. 中只有离子键，B错误； C. 有3个键，孤电子对为，价电子对为3，VSEPR模型为平面三角形，C正确； D. 一个N2中含有一个键，则标准状况下，即1mol中含有键数目为，D错误； 故选C。 二、非选择题（共4道大题，每道题14分，共56分） 17. 电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。 （1）如图是一种甲烷燃料电池的装置。 ①铂电极a是__________（填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”），发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。 ②电子从_________（填“a”或“b”）电极流出，该电极的电极反应式是__________。 （2）白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是____________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是____________，金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫___________（填名称）。 （3）用下图所示装置研究铁的防腐蚀过程： ①只关闭一个，则铁腐蚀的速度最块的是只闭合__________（填“”、“”或“”）；石墨电极的电极反应式__________。 ②为减缓铁的腐蚀，应只闭合__________（填“”“”或“”），该防护法称为___________。 【答案】（1） ①. 正极 ②. 还原 ③. b ④. （2） ①. Zn ②. ③. 牺牲阳极法 （3） ①. K1 ②. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ③. K2 ④. 外加电流法 【解析】 【小问1详解】 由图可知，电极a是燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极b是负极，碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水； ①由分析可知，铂电极a是燃料电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，故答案为：正极；还原； ②由分析可知，电极b是电子流出的负极，碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故答案为：b；； 【小问2详解】 锌铁在潮湿的碱性或中性环境中构成原电池，金属性强于铁的锌电极是原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铁电极是正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，正极反应式为；“锌包钢”能使金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫牺牲阳极法，故答案为：Zn；；牺牲阳极法； 小问3详解】 由图可知，只关闭K1，与直流电源正极相连的铁电极做阳极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，多孔石墨电极做阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子；只关闭K2，与直流电源负极相连的铁电极做阴极，金属铁被保护，多孔石墨电极做阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气；只关闭K3，铁电极和多孔石墨电极在氯化钠溶液中构成原电池，铁做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，多孔石墨电极做正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，则铁腐蚀的速度最块的是只闭合K1； ①由分析可知，铁腐蚀的速度最块的是只闭合K1，多孔石墨电极做阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：K1；2H2O+2e-=H2↑+2OH-； ②由分析可知，为减缓铁的腐蚀，应只闭合K2，直流电源负极相连的铁电极做阴极，金属铁被保护，该防护法称为外加电流法，故答案为：K2；外加电流法。 18. 下列表格是元素周期表的一部分，请按要求填空。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ （1）写出①⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为____________。（用元素符号表示） （2）写出由①和⑥形成的化合物的电子式_____________。 （3）元素⑪基态原子的核外电子排布式为___________。 （4）写出⑥⑧的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式_____________。 （5）写出元素②基态原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道的形状为____________，该基态原子的价层电子轨道表示式为_____________。 （6）元素④的气态氢化物的分子的空间结构为_____________。 【答案】（1）r(Mg)>r(O)>r(H) （2） （3）1s22s22p63s23p63d64s2或 [Ar]3d64s2 （4）NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4] （5） ①. 哑铃形 ②. （6）三角锥形 【解析】 【分析】由题干周期表信息可知，①是H、②是B、③是C、④是N、⑤是O、⑥是Na、⑦是Mg、⑧是Al、⑨是Si、⑩是S、⑪是Fe、⑫是Br，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，①是H、⑤是O、⑦是Mg，根据同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大可知，①⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为Mg＞O＞H，故答案为：r(Mg)>r(O)>r(H)； 【小问2详解】 由分析可知，①是H、⑥是Na，由①和⑥形成的化合物即NaH，属于离子化合物，则其电子式为：，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，⑪是Fe，是26号元素，故元素⑪基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2或 [Ar]3d64s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或 [Ar]3d64s2； 【小问4详解】 由分析可知，⑥是Na、⑧是Al，则⑥⑧的最高价氧化物的水化物即NaOH和Al(OH)3发生反应生成Na[Al(OH)4]，该反应的化学方程式为：NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]，故答案为：NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]； 【小问5详解】 由分析可知，②是B，即5号元素，故元素②基态原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道为2p能级的原子轨道，其形状为哑铃形，该基态原子的价层电子轨道表示式为，故答案为：哑铃形；； 【小问6详解】 由分析可知，④是N，则元素④的气态氢化物即为NH3，NH3中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，有一对孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，NH3的分子的空间结构为三角锥形，故答案为：三角锥形。 19. 在工业生产中常用作漂白剂、脱色剂、消毒剂、拔染剂等。实验室中可用和混合溶液吸收的方法制取，现利用如下装置及试剂制备晶体： 已知：①饱和溶液在温度低于时析出的晶体是，高于时析出的晶体是，高于时分解成和。 ②气体浓度较大时易发生爆炸。 （1）装置A中生成的化学方程式为_____________。 （2）仪器中需稍微过量，原因是____________。 （3）装置B的作用______________。 （4）关于装置C及后续操作的下列说法中，错误的是______________。 A．装置C中作氧化剂 B．为获得晶体，可将试管中的溶液在蒸发浓缩结晶并趁热过滤 C．用左右温水洗涤所得晶体 （5）实验过程中，常需要打开，鼓入一定量空气．该操作的目的是______________。 （6）和可形成另一种化合物，中心原子为的中心原子杂化类型为_____________。 （7）纯度的测定：用“间接碘㱏法”测定样品（杂质与不发生反应）的纯度，过程如下：取样品配制成溶液，从中取出；加入足量固体和适量稀，再滴加几滴淀粉溶液（已知：），然后用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准溶液的体积平均值为（已知：）。样品中的纯度为___________（用含的代数式表示）。 【答案】（1）2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O （2）防止过量的Na2SO3与硫酸发生反应生成SO2混入到ClO2中，导致后续生成杂质（合理即可） （3）防倒吸 （4）A （5）防止ClO2气体浓度过大导致爆炸 （6）sp3 （7） 【解析】 【小问1详解】 装置A中生成的化学方程式为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O； 【小问2详解】 仪器中需稍微过量，原因是：防止过量的Na2SO3与硫酸发生反应生成SO2混入到ClO2中，导致后续生成杂质； 【小问3详解】 装置B的作用：防倒吸； 【小问4详解】 装置C中发生反应：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O，被氧化成氧气，为还原剂，故A错误； 【小问5详解】 实验过程中，常需要打开，鼓入一定量空气．该操作的目的是：气体浓度较大时易发生爆炸，防止ClO2气体浓度过大导致爆炸； 【小问6详解】 和可形成另一种化合物，中心原子为的中心原子杂化类型为：sp3； 【小问7详解】 用标准溶液滴定至终点，重复2次，测得消耗标准溶液的体积平均值为（已知：），则溶液中生成碘的物质的量为；从中取出，加入足量固体和适量稀，再滴加几滴淀粉溶液（已知：），则溶液中，的物质的量为，则样品中的纯度为 20. 水是清洁、可持续的氢能来源．利用太阳能从水中获取氢气符合可持续发展的理念。 （1）“太阳能直接热分解水制氢”通过集中阳光产生以上高温，促使分解为和；若温度进一步升高至与会分解为气态原子。在相同条件下，同时存在如下两个过程： ⅰ． ⅱ． 比较两个过程放出热量的相对大小（从选项中选择）：_____________。 A．ⅰ>ⅱ B．ⅰ=ⅱ C．ⅰ<ⅱ （2）“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为：。 ①能说明氯的非金属性比硫强的事实是______________。 A．溶解性： B．氧化性： C．热稳定性： D．酸性： ②与结构相似，但的沸点高于，原因是____________。 ③反应开始一段时间后，取出一定量溶液，写出检验溶液中的操作方法：_____________。 （3）“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能，通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。 ①写出反应Ⅰ的化学方程式：_____________。 ②科学家想要用组成相似钴氧化物代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现，使用钴氧化物后反应Ⅰ和反应Ⅱ的值随温度变化如图所示。 结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢？若可行，举出采用钴氧化物的一个优势；若不可行，说明理由_____________。 （4）除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外，请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法：_____________（简述即可，不必展开）。 【答案】（1）A （2） ①. C ②. 分子间能形成氢键 ③. 取少量待测溶液与试管中，先滴加稀盐酸，无现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有 （3） ①. ②. 由图可知，找不到在哪一温度下，反应I和反应II都能自发进行，故不能用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢 （4）可以将太阳能先转化为电能，再利用电解水的方法制得H2 【解析】 【小问1详解】 i．属于化学键形成的过程，释放的能量高，ii．是化学反应过程，包含旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧键断开要吸收热量，释放的能量比i低，故答案为A； 【小问2详解】 ①A．溶解性不能说明元素非金属性的强弱，故A不选； B．氧化性：不能说明非金属性氯比硫强，故B不选； C．气态氢化物热稳定性越好，非金属性越强，热稳定性：能说明非金属性氯比硫强，故C选； D．氢化物的酸性：不能说明非金属性氯比硫强，故D不选； 答案为C； ②H2O分子间能形成氢键，而H2S分子间不能形成氢键，故H2O沸点高于H2S； ③检验硫酸根离子的方法是：取少量待测溶液与试管中，先滴加稀盐酸，无现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有； 【小问3详解】 ①根据图像可知，反应I为FeO与H2O反应生成H2和Fe3O4，化学方程式为3FeO+H2OH2+Fe3O4； ②由反应I和反应II的△H-T△S值随温度T变化图可知，找不到在哪一温度下，反应I和反应II都能自发进行，故不能用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢； 【小问4详解】 除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外，还可以将太阳能先转化为电能，再利用电解水的方法制得H2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$