精品解析：辽宁省东北育才学校、辽宁省实验中学、大连24中学、大连八中、鞍山一中五校联考2024-2025学年高二上学期期末化学试题

2024-2025学年度上学期期末考试高二年级化学科试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 O：16 S：32 Cu：64 Ba：137 一、选择题(每小题只有一个正确答案，每小题3分，共45分) 1. 科技推动社会进步，创造美好生活。下列有关解读错误的是 A. “天舟七号”为中国空间站送去推进剂氙(Xe)气，基态Xe原子价层电子排布式为 B. 南京大学一团队合成出了一种新型锂氧电池电催化剂FeCoNiMnPtIr，催化剂中所含元素Fe Co Ni Mn位于第四周期 C. “东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，烟花的颜色是金属元素的焰色，属于吸收光谱 D. 二氧化钛被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，制备纳米粉的反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Xe属于稀有气体，位于元素周期表第5周期0族，则基态Xe原子价层电子排布式为5s25p6，A正确； B．新型锂氧电池电催化剂中，Fe、Co、Ni、Mn位于第四周期，B正确； C．烟花的颜色是金属元素的焰色，金属原子的电子吸收能量后激发，激发态不稳定，电子从激发态跃迁回到较低的激发态或基态的过程中以光能的形式释放能量，属于发射光谱，C错误； D．工业上采用水解反应制备，反应方程式：，D正确； 故选：C。 2. 化学用语可以表达物质结构和化学过程。下列化学用语表达错误的是 A. 基态As原子简化的电子排布式： B. 的VSEPR模型： C. HCl分子中键的形成： D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．砷为第族元素，电子排布式为，A正确； B．三氧化硫分子中，中心原子硫价层电子对个数＝键个数＋孤电子对个数 =，不含孤电子对，所以三氧化硫分子VSEPR模型为平面三角形结构，B错误； C．分子中键的形成为键，C正确； D．邻羟基苯甲醛中羟基O—H键的极性较大，与醛基氧原子之间可形成分子内氢键，邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为，D正确； 故选B。 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 1L溴化铵水溶液中与离子数之和大于 B. 0.5mol呋喃()中含有的键的数目为 C. 1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数为 D. 用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过电子数为时，阳极有64gCu转化 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒得：n(NH)+n(H+)=n(Br-)+ n(OH-)，n(Br-)=1L×1mol•L-1=1mol，则n(Br-)+ n(OH-)>1mol，NH与H+离子数之和大于NA，A符合题意； B．单键为键，1个呋喃()中含有键个数是9，则0.5mol呋喃含有的键的数目为，B不符合题意； C．碘蒸气和氢气发生可逆反应生成碘化氢，则碘化氢分子数目小于2 NA，C不符合题意； D．电解精炼铜过程中，阳极粗铜中含有杂质铁、锌等，电解时铜、锌、铁都在阳极放电，所以当电路中通过电子数为时，阳极生成Cu2+的质量小于64g，D不符合题意； 故选A。 4. 下列说法错误的是 A. 铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生 B. ，则稀和稀完全反应生成1mol时，放出热量大于57.3kJ C. 已知 ； ，则 D. ，则的燃烧热小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．铝热反应是放热反应，因为在高温时才能反应，所以需要足够的热量才能使反应发生，A不符合题意； B．除了发生中和反应生成水放出热量之外，还有结合生成硫酸钡沉淀放出的热量，所以放出的热量大于57.3kJ，B不符合题意； C．碳的燃烧反应是放热反应，前者为C的完全燃烧，而后者为不完全燃烧，则前者释放的热量更多，由于放热反应的∆H是负值，则，C不符合题意； D．的燃烧热指1mol与完全反应生成，而该反应中生成的气态水，由于气态水转化为液态水放出热量，所以的燃烧热大于，D符合题意； 故答案选D。 5. 下列关于物质结构的叙述中，错误的个数为 ①中碳原子的杂化类型有和两种 ②某元素离子的核外电子排布式为，它位于周期表第四周期VIB族，属于d区元素 ③非极性分子往往具有高度对称性，如、、这样的分子 ④第四周期的金属元素从左往右，元素的金属性依次减弱 ⑤乳酸()分子中含有一个手性碳原子 ⑥HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF ⑦是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】B 【解析】 【详解】①中甲基碳原子为杂化，羧基碳原子为杂化，有两种杂化方式，①正确； ②某元素离子的核外电子排布式为，则该元素的原子核外价电子排布式为，为铬元素，位于周期表第四周期第VIB族，属于d区元素，②正确； ③非极性分子往往具有高度对称性，如、等，但属于极性分子，③错误； ④第四周期处于主族的金属元素从左到右金属性依次减弱，但过渡元素比较复杂，如锌在铜的右侧，但金属性比铜强，④错误； ⑤乳酸()分子中含有一个手性碳原子，与羟基、羧基、甲基相连的碳原子是手性碳原子，⑤正确； ⑥HF晶体沸点高于HCl， 是因为HF分子间存在氢键，⑥错误； ⑦价层电子对数为3+=3，空间构型为平面三角形，属于非极性分子，但SO3能与水反应生成硫酸，因此三氧化硫在水中溶解度较大，⑦错误； ③④⑥⑦错误，答案选B。 6. 下列实验中，能达到实验目的的是 A．用酸性溶液滴定溶液中的浓度 B．蒸干溶液获得晶体 C．测量中和反应的反应热 D．在铜牌表面镀银 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性溶液不能盛装在碱式滴定管中，且具有强氧化性，也能氧化溶液中，故该实验不能达到实验目的，A项错误； B．溶液加热蒸发时发生水解，蒸干溶液不能获得晶体，且使用蒸发皿时，不能将溶液直接蒸干，故该实验不能达到实验目的，B项错误； C．测量中和反应的反应热，需要注意减少热量散失，不能用银质搅拌器和纯铜杯盖，应使用玻璃搅拌器和塑料泡沫杯盖，故该实验不能达到实验目的，C项错误； D．在铜牌表面镀银，铜牌与电源负极相连作阴极，银片与电源正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，该实验能达到实验目的，D项正确； 答案选D。 7. 有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 在整个反应过程中的作用是催化剂 B. 浓度过大，反应速率一定增大 C. 该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定 D. 总反应的化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应前后没有变化，是该反应的催化剂，故A正确； B．浓度过大能使HCOO-浓度降低，反应Ⅰ→II速率减慢，进一步影响后续反应，故B错误； C．活化能越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，Ⅱ→Ⅲ的活化能为45.3kJ/mol-(-31.8kJ/mol)=77.1kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能为43.5kJ/mol-(-42.6kJ/mol)=86.1kJ/mol，Ⅳ→Ⅰ的活化能最大，该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，故C正确； D．根据反应机理图，催化甲酸分解为二氧化碳和氢气，总反应为，故D正确； 故选：B。 8. 下列比较正确的是 A. 在水中的溶解度比在中的大 B. 键角大小： C. 沸点： D. 酸性强弱：三氟乙酸三氯乙酸乙酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．水的极性很大，使非极性分子，而形成极性键的原子为氧原子，使得整个臭氧分子的极性较弱，所以，易溶于极性较小的而非极性较大的水，A选项错误； B．中心原子B有3个价层电子对，没有孤电子对，属于杂化，分子结构呈平面三角形键角为，中心原子N有=4个价层电子对，有1个孤电子对，属于杂化，分子结构呈三角锥形，键角约为，所以键角：＜；PH3和氨气结构类似，N电负性大于P，导致成键电子偏向N，增加了成键电子对间斥力，键角变大，所以键角：＜，综上键角大小＜＜，B选项错误； C．可以形成分子间氢键，这种氢键增加了分子间的相互作用力，从而提高了沸点；而形成的是分子内氢键，这种氢键会降低分子的熔沸点‌，所以沸点：＜，C选项错误； D．氟的电负性大于氯的电负性均大于氢的电负性，使的极性大于的极性均大于的极性，使三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸＞乙酸，D选项正确； 故选D。 9. 室温下，下列探究方案能达到实验目的的是 选项 探究方案 实验目的 A 压缩盛有气体的注射器至原来体积的一半，气体颜色先变深后又逐渐变浅 探究压强对平衡移动的影响 B 常温下，分别测定浓度均为的和溶液的pH，后者大于前者 证明水解程度： C 向10mL0.2mol/LNaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L溶液，产生白色沉淀。再滴加2滴0.1mol/L溶液，又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下： D 取2mL0.5mol/L溶液于试管中，加热一段时间，溶液变为黄绿色 证明：(蓝色)(黄色)正反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．注射器中存在以下平衡：，压缩体积各物质浓度增大，气体颜色加深，随后平衡正向移动，颜色又略微变浅，根据颜色变化可以探究压强对平衡移动的影响，故A正确； B．探究的水解程度大小，应控制单一变量，所用盐的阳离子应相同，故B错误； C．NaOH溶液过量，滴入的溶液与过量的NaOH反应生成沉淀，不能证明氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁沉淀，因此不能说明：，故C错误； D．加热一段时间后溶液变黄绿色，说明反应(蓝色)(黄色)平衡正向移动，则正向为吸热反应，故D错误； 故选：A。 10. 关于下列各装置图的叙述正确的是 A．装置电流表指针不偏转 B．装置精炼铜，b极为纯铜 C．装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D．装置可以用于制取和NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．在氯化钠溶液中通入氧气，铁电极发生还原反应，做作正极，锌作负极，两烧杯用盐桥相连形成原电池装置，有电流产生，电流表的指针发生偏转，A项错误； B．电解精炼铜的装置中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，根据外接电源电流的流向可知a作阳极，为粗铜，b作阴极，为纯铜，B项正确； C．外接电源来保护钢闸门时，钢闸门应与电源的负极连接，作阴极才能获得保护，C项错误； D．电解氯化钠溶液制取Cl2时，氯化钠溶液在阳极室中通入，氯气在阳极生成，应选择阳离子交换膜，D项错误； 答案选B。 11. 活性炭还原可防止空气污染，其反应原理：。在密闭容器中，1mol和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得的平衡转化率随压强的变化如图2所示。 下列说法错误的是 A. 图1中的A、B、C、D四个点，只有C点和D点的，图2中E点的小于F点的 B. 在恒温恒容下，向图2中G点体系中再充入一定量的，与原平衡相比，的平衡转化率减小 C. 图2中G点平衡常数 D. 图2中E点的体积分数为50% 【答案】C 【解析】 【详解】A．C、D点时，NO2的生成速率是N2的生成速率的2倍，此时反应到达平衡状态，平衡时同种物质正逆反应速率相等，因此有C、D点；该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，故图2中E到F段曲线还未达到平衡状态，v逆逐渐增大，F恰好达到平衡状态，因此图2中E点的v逆小于F点的v正，A正确； B．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，反应物浓度增大，化学平衡正向移动，但与原平衡相比，等效于加压，NO2的平衡转化率减小，B正确； C．结合已知条件列三段式得： 总气体物质的量为1.2mol，总压强p总=1100kPa，，C错误； D．结合已知条件列三段式得： 的体积分数，D正确； 故选：C。 12. Q、W、X、Y、Z是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，Q是宇宙中含量最多的元素；W与X同周期，W基态原子有3个未成对电子，X元素原子的价层电子排布为；Y元素的原子半径在同周期中最大(稀有气体除外)；Z元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子。下列说法错误的是 A. 电负性： B. 第一电离能： C. Z原子核外有7种能量不同的电子 D. 是含有极性键和非极性键的非极性分子 【答案】D 【解析】 【分析】Q是宇宙中含量最多的元素为H元素，X元素原子的价层电子排布为，n=2，则价层电子排布为，X为O元素，W与X同周期，W基态原子有3个未成对电子，其价层电子排布式为，则W为N元素，根据Y元素的原子半径在同周期中最大(稀有气体除外)且原子序数比X大，则Y为Na或K 元素，Z元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子，Z为Cu元素，故Q、W、X、Y、Z分别是H、N、O、Na或K、Cu。 【详解】A．非金属性越强电负性越大，电负性为，即，A项正确； B．N原子2p轨道半充满稳定，第一电离能，即，B项正确 C．Z为Cu元素，原子核外电子排布式为，电子占据7个能级，即原子核外有7种能量不同的电子，C项正确； D．是，是含有极性键和非极性键的极性分子，D项错误； 答案选D。 13. 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解，其原理如图2所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时，电流由A极经电解质溶液流向B极 B. 每生成5.6g，左右两侧溶液质量变化差14.4g C. 电解过程中，阴极区溶液的pH不变 D. 电解池中阴极的电极反应式为： 【答案】B 【解析】 【分析】图1微生物燃料电池中微生物作用下葡萄糖氧化生成二氧化碳，发生氧化反应，为负极，氧气得电子，发生还原反应，为正极。图2模拟电化学降解生成氮气，硝酸根离子得到电子发生还原反应：，则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极，阳极反应为； 【详解】A．电池工作时电流从正极经过外电路流向负极、从负极经过电解质溶液流向正极，即电流由B极经电解质溶液流向A极，A错误； B．每生成5.6g，即5.6g÷28g/mol=0.2molN2，结合反应，转移2mol电子，有2mol氢离子通过质子交换膜从左边到右边，右边减小5.6g-2g=3.6g，左边阳极发生反应为，左边减少1mol水，质量为18g，左右两侧溶液质量变化差18g-3.6g=14.4g，B正确； C．电解时阴极区发生反应为，每转移10mol电子时，阴极消耗12mol氢离子，而左侧只有10mol氢离子移向右侧，因此阴极区氢离子浓度减少，pH升高，C错误； D．电解池中阴极的电极反应式为：，D错误； 故选B 。 14. 某小组做如下实验： 实验①：向40mL0.1mol/L溶液中滴加0.1mol/L盐酸溶液。 实验②：向2.33g固体中加入1L溶液充分搅拌浸泡 [已知：常温下，，，，，的电离常数：，，溶液混合后体积变化忽略不计]下列说法错误的是 A. 实验②中再加入1L0.1mol/L溶液，可将完全转化为 B. 实验①选用酚酞作指示剂时，滴定终点发生反应为 C. 实验②静置，向上层清液中滴加1mL溶液，会析出 D. 实验①中时，存在 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验②：2.33g固体的物质的量为0.01mol，假设硫酸钡完全转化为碳酸钡，则反应生成的硫酸根的物质的量为0.01mol，需要的碳酸钠的物质的量为xmol，列三段式，可知反应后生成的硫酸根离子浓度为，反应后碳酸根离子的浓度为，，解得x=0.246mol，两次加入的碳酸钠物质的量为0.2mol，小于0.246mol，不能将硫酸钡完全转化，A错误； B．酚酞变色范围在碱性区间，实验①滴定终点生成，发生的反应为：，B正确； C．向2.33gBaSO4固体中加入溶液充分搅拌浸泡，设生成的物质的量为x，列三段式： 该反应的平衡常数，解得x=，则，加入溶液后，mol/L，因，会析出碳酸钙沉淀，C正确； D．实验①中时，恰好生成等物质的量的氯化钠和碳酸氢钠，碳酸氢根离子既电离又水解，所以有，碳酸氢根离子的水解大于电离，所以有，又因为水解是微弱的化学变化，所以，D正确； 故选A。 15. 常温下，在不同pH的溶液中的存在形式不同，有及难溶物MA、等形式，溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 当时，溶液的 B. 0.1mol/L与0.1mol/L NaHA的混合溶液中存在： C. 曲线Ⅱ上的点满足 D. 常温下b点，在溶液中能生成沉淀 【答案】C 【解析】 【分析】H2A的电离方程式为：，；由图可知，当pH=6.5时，表示溶液中，则H2A的电离平衡常数：；当pH =10.5时，表示溶液中，则HA-的电离平衡常数：，据此分析解答。 【详解】A．当c(A2-)=c(H2A)时，代入Ka1·Ka2的表达式中得Ka1·Ka2，化简得c2(H+)=1×10-6.5×10-10.5=1×10-17，解得c(H+)=1×10-8.5，可得出溶液的pH=8.5，A错误； B．由电荷守恒：和物料守恒：，求解得到：，B错误； C．由可得，则pM=-lgc(M2+)=2pH-lg-28，图像Ⅱ是直线，故曲线Ⅱ表示的溶解平衡曲线，曲线I表示MA的溶解平衡曲线，C正确； D．曲线Ⅱ上的点满足，而b点在曲线Ⅱ的下方，c(OH-)比平衡时小，故M2+在Na2A溶液中不能生成沉淀，D错误； 故选：C。 二、填空题(本题包括4题，共55分) 16. 现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。 A 地壳中含量最多的元素 B 元素原子的核外p能级电子数比s能级电子数多1，最高能级为球形 C 原子核外电子有7个空间运动状态，最高能级有1个单电子 D 元素原子的价层电子排布为 E 原子核外有4个未成对电子 F 原子核外次外层全充满，最外层只有1个电子 （1）写出基态价层电子排布图为___________，基态F原子简化电子排布式为___________。 （2）中D的杂化方式为___________，的空间结构为___________，是___________(填“极性分子”或“非极性分子”) （3）难溶于，简要说明理由：___________。 （4）C、D简单离子在水溶液中不能大量共存，请写出离子方程式___________。 （5）电解溶液(阳极为惰性电极，阴极为不锈钢合金)的装置示意图如图所示。 电解时，阳极的电极反应式为___________，理论上有2mol穿过阴离子交换膜，阳极区溶液质量变化量为___________g。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 正四面体形 ③. 极性分子 （3）因为为极性分子，而为非极性分子，根据“相似相溶”规律，难溶于 （4） （5） ①. ②. 160 【解析】 【分析】地壳中含量最高的是O元素，则A为O元素；B为短周期且p电子数比s电子数多1，最高能级为球形，则B为Na；C原子核外电子有7个空间运动状态，最高能级有1个单电子，C为Al；D元素原子的价层电子排布为，n为3，价电子排布式为3s23p4，D为S元素；F原子核外次外层全充满，最外层只有1个电子，F为Cu元素；E的原子序数在S和Cu之间，原子核外有4个未成对电子，E为Fe； 【小问1详解】 E为Fe元素，Fe2+的价层电子排布图为；F为Cu，29号元素，简化电子排布式为； 【小问2详解】 为，中心原子S的价层电子对数为4，S的杂化方式为，无孤电子对，故空间结构为正四面体形；H2D为H2O，价层电子对数为4，2对孤电子对，V形分子，正负电中心不重合，属于极性分子； 【小问3详解】 DA2为SO2，SO2难溶于CS2的原因为：为极性分子，而为非极性分子，根据“相似相溶”规律，难溶于； 【小问4详解】 C、D离子分别是Al3+和S2-离子，二者在溶液中发生双水解反应不能共存，离子方程式为：； 【小问5详解】 FDA4为CuSO4，由图可知，阴极区溶液为CuSO4溶液，阳极区为(NH4)2SO4溶液，电解时Cu在阴极析出；阳极上生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；为了平衡电荷，理论上2mol通过阴离子交换膜，有4mol电子转移，阳极上有1molO2放出，同时有2mol进入阳极，阳极质量增加2×96g-32g=160g。 17. 利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al)等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH如下，完全沉淀时离子浓度为： 沉淀物 开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 92 （1）Fe在周期表中位置为第___________周期第___________族___________区，用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有___________(写出一种合理方法即可)。 （2）沉淀A的成分___________，“浸出液”调节pH的范围为___________。 （3）“母液1”中加入NaClO的作用为___________；“母液2”中通入使充分沉淀，若此时溶液的pH为10，此时溶液中为___________； （4）“母液3”中可用代替制得，写出该反应的离子方程式___________； （5）由“母液4”获取醋酸钴晶体的操作是___________、过滤、洗涤。 【答案】（1） ①. 四 ②. VIII ③. d ④. 将金属电极芯研成粉末或适当增大硫酸的浓度或充分搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、延长浸取时间等 （2） ①. 、 ②. （3） ①. 将氧化为 ②. （4） （5）蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】废镍电池的金属电极芯(主要成分为还含少量等)加入硫酸溶液酸浸，浸出液中加入双氧水，将氧化为，调pH产生沉淀，过滤后，母液1加入次氯酸钠，将氧化为 ，调得到沉淀，在硫酸参与下，被双氧水还原为，加入碳酸氢钠溶液，得到沉淀，用于生产醋酸钴晶体，过滤所得的母液2中通入氨气后，转化为沉淀，过滤，在硫酸参与下，得到晶体。 【小问1详解】 ①Fe是26元素，基态核外电子排布式依次为：，则Fe在周期表中的位置为第四周期VIII族，因为最后一个电子填充在d能级，属于d区； ②根据影响化学反应速率的因素可知，用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的措施有：将金属电极芯研成粉末增大反应物的接触面积、充分搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、延长浸取时间等； 【小问2详解】 由上述分析可知，沉淀A的主要成分是，调节“浸出液”的pH，使沉淀完全，但不沉淀，由表中数据可知，调节pH范围为; 【小问3详解】 ①由流程图中母液1的后续产物可知，“母液1”中加入的作用为：将氧化成，然后形成沉淀； ②常温下，pH=9.2时，沉淀完全，，，据此计算，则“母液2”中通入使充分沉淀，若此时溶液的pH为10，即，可求得此时溶液中； 【小问4详解】 “母液3”中可用代替制得，同时生成物中还有水、，则该反应的离子方程式：； 【小问5详解】 醋酸钴晶体是结晶水合物，则由母液4获得醋酸钴晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。 18. 阳离子()交换树脂具有可吸附溶液中其他阳离子，同时交换出氢离子的特性(如图所示)。 回答下列问题： 实验Ⅰ．某兴趣小组设计利用阳离子交换树脂测定溶度积常数的实验。准确量取：10.00mL饱和溶液于烧杯中，加入稍过量的阳离子交换树脂，充分搅拌，静置，滤出离子交换树脂，并使用蒸馏水洗涤离子交换树脂至洗涤液呈中性，合并滤液和洗涤液(约40mL)至锥形瓶中，在一定条件下蒸发浓缩至约20mL，再用滴定法测定锥形瓶中的物质的量，从而计算出溶度积常数。 （1）下列仪器中，本实验用不到的有___________(写名称)。 （2）现测定锥形瓶中氢离子的物质的量，加入几滴酚酞，使用浓度为的NaOH溶液进行滴定，滴定终点现象为___________。到达滴定终点时，消耗VmLNaOH溶液，则的___________(含c、V计算式表示)。 （3）在实验过程中，下列操作可能会导致偏大的是___________。(填字母序号) A．滴加NaOH标准溶液时，滴定前俯视读数，滴定后仰视读数 B．滴加NaOH标准溶液时，滴定开始时尖嘴处无气泡，滴定结束时出现气泡 C．滴定过程中，将挂在锥形瓶内壁上的NaOH标准溶液用蒸馏水冲进瓶内 D．配制标准液的NaOH固体中混有少量杂质 E．若用阴离子()交换树脂代替阳离子交换树脂进行上述实验，其工作原理如图所示，再用标准盐酸滴定。 实验Ⅱ．某化学兴趣小组欲测定某新型阳离子交换树脂(有效成分的最简式)中硫元素的质量分数。设计如下实验：将2.96g新型阳离子交换树脂的有效成分溶于稍过量的浓NaOH溶液中并加热(；树脂中其他官能团与NaOH不反应)，充分反应后，过滤、洗涤，将洗涤液与滤液合并于烧杯中，滤渣干燥后待用。 （4）向烧杯中先加入适量盐酸酸化，再加入沉淀剂___________(填“”或“”)，过滤、洗涤、干燥得mg固体(若沉淀剂为，m为2.72g；若沉淀剂为，m为4.66g)。则硫元素的质量分数为___________%(计算结果保留3位有效数字)。 （5）如何检验沉淀已经洗涤干净：___________。 【答案】（1）坩埚、量筒 （2） ①. 当加入最后半滴NaOH溶液后，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不变色 ②. （3）AD （4） ①. ②. 21.6 （5）取最后一次洗涤液少量于试管中，先加入稀溶液，再加入溶液，若无白色沉淀产生，则已洗涤干净 【解析】 【分析】实验Ⅰ．测定溶度积常数的原理为：在溶液中加入过量的阳离子交换树脂，充分搅拌，静置，滤出离子交换树脂，得到溶液，并使用蒸馏水洗涤离子交换树脂至洗涤液呈中性，合并滤液和洗涤液(约40mL)至锥形瓶中，在一定条件下蒸发浓缩至约20mL，再用滴定法测定锥形瓶中的物质的量，通过消耗NaOH溶液的量计算出定和的物质的量和浓度，最终确定溶度积常数； 实验Ⅱ．测定某新型阳离子交换树脂(有效成分的最简式)中硫元素的质量分数：将新型阳离子交换树脂的有效成分溶于稍过量的浓NaOH溶液中并加热，将S元素转化为，然后用把转化成沉淀，测定沉淀的质量，根据S元素守恒计算样品中S元素的质量分数；据此分析解答。 【小问1详解】 根据实验I操作，需要准确量取10.00mL饱和溶液，精确到0.01mL，根据仪器，需要使用滴定管，不能使用量筒（精确度不够），后边过滤需要使用漏斗，没有高温灼烧，不需要使用坩埚。 故答案为：坩埚、量筒。 【小问2详解】 因为是用溶液滴定，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液颜色为无色，则滴定到终点时的现象为：当滴入最后半滴NaOH溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不变色；用浓度为的NaOH溶液进行滴定，消耗VmLNaOH溶液，根据离子交换原理得到，饱和溶液体积为10.00mL，得出，根据化学式得，则的==。 故答案为：当加入最后半滴NaOH溶液后，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不变色；。 【小问3详解】 在实验过程中，根据，则判断依据体现在的改变上，根据题目第（2）问的计算式，下列操作可能会导致偏大的为： A．滴加NaOH标准溶液时，滴定前俯视读数，初始读数偏小，滴定后仰视读数，终点读数偏大，偏大，和偏大，偏大，A符合要求； B．滴加NaOH标准溶液时，滴定开始时尖嘴处无气泡，滴定结束时出现气泡，滴定管中液面未降到实际刻度，导致偏小，和偏小，偏小，B不符合要求； C．滴定过程中，将挂在锥形瓶内壁上的NaOH标准溶液用蒸馏水冲进瓶内，溶液充分接触充分反应，消耗的NaOH标准溶液体积不变，不变，C不符合要求； D．配制标准液NaOH固体中混有少量杂质，会导致配置的NaOH标准溶液的实际浓度偏低，消耗的NaOH标准溶液体积增大偏大，和偏大，偏大，D符合要求； E．若用阴离子()交换树脂代替阳离子交换树脂进行上述实验，其工作原理如图所示，交换产生的碱为，难溶于盐酸中，导致计算出的和偏小，偏小，E不符合要求； 故答案为：AD。 【小问4详解】 要使沉淀完全，选用作沉淀剂效果最好；根据，则得到，根据S元素守恒，样品中硫元素的质量分数为。 故答案为：；21.6。 【小问5详解】 沉淀反应为：，过滤后残留在沉淀上的杂质为NaCl，要检验沉淀是否洗净，只需要检测最后一次洗涤液无即可，具体操作为：取最后一次洗涤液少量于试管中，先加入稀溶液，再加入溶液，若无白色沉淀产生，则已洗涤干净。 故答案为：取最后一次洗涤液少量于试管中，先加入稀溶液，再加入溶液，若无白色沉淀产生，则已洗涤干净。 19. 近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以、为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。 途径一：涉及的反应有 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （1）关于反应Ⅰ，下列描述正确的是___________(填字母序号)。 A. 恒温恒压下达平衡状态时，再充入少量氦气，正逆反应速率不变 B. 当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达平衡状态 C. 该反应在低温条件下能自发进行 D. 恒温下缩小容器体积，反应物的活化分子百分数增大 （2）若某反应的平衡常数表达式为，根据反应I-Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式：___________。 （3）工业中，对于反应Ⅰ，通常同时存在副反应Ⅳ： 。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图所示。 由图可知，___________0(填“”、“”、“”)；的物质的量分数随温度升高而增大，原因是___________。 途径二：涉及的反应有 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （4）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol和3mol发生上述反应，达到平衡时，容器中为amol，CO为bmol，反应Ⅲ的平衡常数为___________。(用含a、b、V的代数式表示)。 （5）时，反应Ⅲ的速率方程为，其中x表示相应气体的物质的量分数，为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)，k为反应的速率常数。已知保持不变，达到平衡时，，此时反应Ⅲ的速率___________(用含k的代数式表示)。 （6）下列说法正确的是___________(填字母序号) A. 已知：，则等浓度等体积NaA和NaB溶液中离子总数，前者大于后者 B. 常温，100mL的稀硫酸与10mL的NaOH溶液混合，溶液呈中性，则 C. 常温，将相同体积的盐酸和一元碱BOH溶液混合，所得溶液可能为中性或酸性 D. ： ，HCN：，将少量的通入NaCN溶液中，反应的离子方程式为： 【答案】（1）BC （2） （3） ①. ②. 反应Ⅰ放热，反应Ⅳ吸热，温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的的量大于反应Ⅳ向右移动减少的的量 （4） （5）0.09k （6）AD 【解析】 【小问1详解】 A．恒压下达平衡状态时，再充入少量氦气，容器体积增大，各组分浓度减小，则正逆反应速率减小，故A错误； B．根据质量守恒，混合气体的质量不变，混合气体的总物质的量减小，根据M=可知，随着反应进行混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达平衡状态，故B正确； C．该反应，，则反应在低温条件下能自发进行，故C正确； D．恒温下缩小容器体积，单位体积内反应物的活化分子百分数增加，但活化分子百分数不变，故D错误； 故选：BC。 【小问2详解】 若某反应的平衡常数表达式为，该反应为，由盖斯定律可知，(Ⅱ×2+Ⅲ+Ⅰ)×可得 。 【小问3详解】 根据I、Ⅳ可知只有反应CO生成，根根图(b)可知CO平衡时的物质的量分数随着温度的升高而增大，说明该反应升温向正向移动，说明该反应吸热，>0；H2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是反应I放热，反应Ⅳ吸热，温度升高时，反应I向左移动增加的H2的量大于反应Ⅳ向右移动减少的H2的量。 【小问4详解】 结合题意，假设反应Ⅱ中，CO反应了x mol，则反应Ⅱ生成的CH3OH为x mol，反应I生成的CH3OH为( a-x ) mol，反应Ⅲ生成的CO为(b+x )mol，则 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 达到平衡时，CO2、H2、CO、H2O(g)的浓度分别为mol/L、mol/L、mol/L、mol/L，反应Ⅲ的平衡常数为K==。 【小问5详解】 反应 III，Kp=，v=k=x(CO2)x(H2)k=0.3×0.3k mol·L-1·h-1=0.09k mol·L-1·h-1。 【小问6详解】 A．，酸性：HA>HB；根据越弱越水解，可知等浓度等体积的NaA和NaB溶液，NaB溶液的碱性强于NaA，根据电荷守恒：，，NaA溶液中离子总数=，NaB溶液中离子总数=，NaA溶液中c(H+)大于NaB溶液中c(H+)，两溶液中钠离子浓度相等，则离子总数前者大于后者，故A正确； B．常温，100mL的稀硫酸与10mL的NaOH溶液混合，溶液呈中性，酸中的n(H+)等于碱中n(OH-)，由此可得：，则，故B错误； C．常温，将相同体积的盐酸和一元碱BOH溶液混合，若BOH为强碱，则两者恰好中和，溶液呈中性；若BOH为弱碱，则碱过量，最终溶液为BOH和BCl，溶液呈碱性;故C错误； D．： ，HCN：，酸性：> HCN>，根据强酸制弱酸原理，将少量的通入NaCN溶液中，反应的离子方程式为，故D正确； 故选：AD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度上学期期末考试高二年级化学科试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 O：16 S：32 Cu：64 Ba：137 一、选择题(每小题只有一个正确答案，每小题3分，共45分) 1. 科技推动社会进步，创造美好生活。下列有关解读错误的是 A. “天舟七号”为中国空间站送去推进剂氙(Xe)气，基态Xe原子价层电子排布式为 B. 南京大学一团队合成出了一种新型锂氧电池电催化剂FeCoNiMnPtIr，催化剂中所含元素Fe Co Ni Mn位于第四周期 C. “东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，烟花的颜色是金属元素的焰色，属于吸收光谱 D. 二氧化钛被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，制备纳米粉的反应为 2. 化学用语可以表达物质结构和化学过程。下列化学用语表达错误的是 A. 基态As原子简化的电子排布式： B. 的VSEPR模型： C. HCl分子中键的形成： D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 1L溴化铵水溶液中与离子数之和大于 B. 0.5mol呋喃()中含有的键的数目为 C. 1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数为 D. 用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过电子数为时，阳极有64gCu转化 4. 下列说法错误的是 A. 铝热反应是放热反应，但需要足够的热量才能使反应发生 B. ，则稀和稀完全反应生成1mol时，放出热量大于57.3kJ C. 已知 ； ，则 D. ，则的燃烧热小于 5. 下列关于物质结构的叙述中，错误的个数为 ①中碳原子杂化类型有和两种 ②某元素离子的核外电子排布式为，它位于周期表第四周期VIB族，属于d区元素 ③非极性分子往往具有高度对称性，如、、这样的分子 ④第四周期金属元素从左往右，元素的金属性依次减弱 ⑤乳酸()分子中含有一个手性碳原子 ⑥HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF ⑦是平面三角形的非极性分子，故在水中的溶解度很小 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 6. 下列实验中，能达到实验目的的是 A．用酸性溶液滴定溶液中的浓度 B．蒸干溶液获得晶体 C．测量中和反应反应热 D．在铜牌表面镀银 A. A B. B C. C D. D 7. 有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下，发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. 在整个反应过程中的作用是催化剂 B. 浓度过大，反应速率一定增大 C. 该过程的总反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定 D. 总反应的化学方程式为 8. 下列比较正确的是 A. 在水中的溶解度比在中的大 B. 键角大小： C. 沸点： D. 酸性强弱：三氟乙酸三氯乙酸乙酸 9. 室温下，下列探究方案能达到实验目的的是 选项 探究方案 实验目的 A 压缩盛有气体的注射器至原来体积的一半，气体颜色先变深后又逐渐变浅 探究压强对平衡移动的影响 B 常温下，分别测定浓度均为和溶液的pH，后者大于前者 证明水解程度： C 向10mL0.2mol/LNaOH溶液中滴加2滴0.1mol/L溶液，产生白色沉淀。再滴加2滴0.1mol/L溶液，又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下： D 取2mL0.5mol/L溶液于试管中，加热一段时间，溶液变为黄绿色 证明：(蓝色)(黄色)正反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 10. 关于下列各装置图的叙述正确的是 A．装置电流表指针不偏转 B．装置精炼铜，b极为纯铜 C．装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D．装置可以用于制取和NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 11. 活性炭还原可防止空气污染，其反应原理：。在密闭容器中，1mol和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得的平衡转化率随压强的变化如图2所示。 下列说法错误的是 A. 图1中的A、B、C、D四个点，只有C点和D点的，图2中E点的小于F点的 B. 在恒温恒容下，向图2中G点体系中再充入一定量的，与原平衡相比，的平衡转化率减小 C. 图2中G点平衡常数 D. 图2中E点的体积分数为50% 12. Q、W、X、Y、Z是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，Q是宇宙中含量最多的元素；W与X同周期，W基态原子有3个未成对电子，X元素原子的价层电子排布为；Y元素的原子半径在同周期中最大(稀有气体除外)；Z元素最高能层只有1个电子，其余能层均充满电子。下列说法错误的是 A. 电负性： B. 第一电离能： C. Z原子核外有7种能量不同的电子 D. 是含有极性键和非极性键的非极性分子 13. 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图1所示，并利用此电池为电源模拟电化学降解，其原理如图2所示。下列说法正确的是 A. 电池工作时，电流由A极经电解质溶液流向B极 B. 每生成5.6g，左右两侧溶液质量变化差14.4g C. 电解过程中，阴极区溶液的pH不变 D. 电解池中阴极的电极反应式为： 14. 某小组做如下实验： 实验①：向40mL0.1mol/L溶液中滴加0.1mol/L盐酸溶液。 实验②：向2.33g固体中加入1L溶液充分搅拌浸泡 [已知：常温下，，，，，的电离常数：，，溶液混合后体积变化忽略不计]下列说法错误的是 A. 实验②中再加入1L0.1mol/L溶液，可将完全转化为 B. 实验①选用酚酞作指示剂时，滴定终点发生反应为 C. 实验②静置，向上层清液中滴加1mL溶液，会析出 D. 实验①中时，存在 15. 常温下，在不同pH的溶液中的存在形式不同，有及难溶物MA、等形式，溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 当时，溶液的 B. 0.1mol/L与0.1mol/L NaHA的混合溶液中存在： C. 曲线Ⅱ上的点满足 D. 常温下b点，在溶液中能生成沉淀 二、填空题(本题包括4题，共55分) 16. 现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。 A 地壳中含量最多的元素 B 元素原子的核外p能级电子数比s能级电子数多1，最高能级为球形 C 原子核外电子有7个空间运动状态，最高能级有1个单电子 D 元素原子的价层电子排布为 E 原子核外有4个未成对电子 F 原子核外次外层全充满，最外层只有1个电子 （1）写出基态价层电子排布图为___________，基态F原子简化电子排布式为___________。 （2）中D的杂化方式为___________，的空间结构为___________，是___________(填“极性分子”或“非极性分子”) （3）难溶于，简要说明理由：___________。 （4）C、D简单离子在水溶液中不能大量共存，请写出离子方程式___________。 （5）电解溶液(阳极为惰性电极，阴极为不锈钢合金)的装置示意图如图所示。 电解时，阳极的电极反应式为___________，理论上有2mol穿过阴离子交换膜，阳极区溶液质量变化量为___________g。 17. 利用废镍电池金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al)等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下，完全沉淀时离子浓度为： 沉淀物 开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6 完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2 （1）Fe在周期表中的位置为第___________周期第___________族___________区，用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有___________(写出一种合理方法即可)。 （2）沉淀A的成分___________，“浸出液”调节pH的范围为___________。 （3）“母液1”中加入NaClO的作用为___________；“母液2”中通入使充分沉淀，若此时溶液的pH为10，此时溶液中为___________； （4）“母液3”中可用代替制得，写出该反应的离子方程式___________； （5）由“母液4”获取醋酸钴晶体的操作是___________、过滤、洗涤。 18. 阳离子()交换树脂具有可吸附溶液中其他阳离子，同时交换出氢离子的特性(如图所示)。 回答下列问题： 实验Ⅰ．某兴趣小组设计利用阳离子交换树脂测定溶度积常数的实验。准确量取：10.00mL饱和溶液于烧杯中，加入稍过量的阳离子交换树脂，充分搅拌，静置，滤出离子交换树脂，并使用蒸馏水洗涤离子交换树脂至洗涤液呈中性，合并滤液和洗涤液(约40mL)至锥形瓶中，在一定条件下蒸发浓缩至约20mL，再用滴定法测定锥形瓶中的物质的量，从而计算出溶度积常数。 （1）下列仪器中，本实验用不到的有___________(写名称)。 （2）现测定锥形瓶中氢离子的物质的量，加入几滴酚酞，使用浓度为的NaOH溶液进行滴定，滴定终点现象为___________。到达滴定终点时，消耗VmLNaOH溶液，则的___________(含c、V计算式表示)。 （3）在实验过程中，下列操作可能会导致偏大的是___________。(填字母序号) A．滴加NaOH标准溶液时，滴定前俯视读数，滴定后仰视读数 B．滴加NaOH标准溶液时，滴定开始时尖嘴处无气泡，滴定结束时出现气泡 C．滴定过程中，将挂在锥形瓶内壁上的NaOH标准溶液用蒸馏水冲进瓶内 D．配制标准液的NaOH固体中混有少量杂质 E．若用阴离子()交换树脂代替阳离子交换树脂进行上述实验，其工作原理如图所示，再用标准盐酸滴定。 实验Ⅱ．某化学兴趣小组欲测定某新型阳离子交换树脂(有效成分的最简式)中硫元素的质量分数。设计如下实验：将2.96g新型阳离子交换树脂的有效成分溶于稍过量的浓NaOH溶液中并加热(；树脂中其他官能团与NaOH不反应)，充分反应后，过滤、洗涤，将洗涤液与滤液合并于烧杯中，滤渣干燥后待用。 （4）向烧杯中先加入适量盐酸酸化，再加入沉淀剂___________(填“”或“”)，过滤、洗涤、干燥得mg固体(若沉淀剂为，m为2.72g；若沉淀剂为，m为4.66g)。则硫元素的质量分数为___________%(计算结果保留3位有效数字)。 （5）如何检验沉淀已经洗涤干净：___________。 19. 近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以、为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。 途径一：涉及的反应有 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （1）关于反应Ⅰ，下列描述正确的是___________(填字母序号)。 A. 恒温恒压下达平衡状态时，再充入少量氦气，正逆反应速率不变 B. 当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达平衡状态 C. 该反应在低温条件下能自发进行 D. 恒温下缩小容器体积，反应物的活化分子百分数增大 （2）若某反应的平衡常数表达式为，根据反应I-Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式：___________。 （3）工业中，对于反应Ⅰ，通常同时存在副反应Ⅳ： 。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图所示。 由图可知，___________0(填“”、“”、“”)；的物质的量分数随温度升高而增大，原因是___________。 途径二：涉及的反应有 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （4）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol和3mol发生上述反应，达到平衡时，容器中为amol，CO为bmol，反应Ⅲ的平衡常数为___________。(用含a、b、V的代数式表示)。 （5）时，反应Ⅲ的速率方程为，其中x表示相应气体的物质的量分数，为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)，k为反应的速率常数。已知保持不变，达到平衡时，，此时反应Ⅲ的速率___________(用含k的代数式表示)。 （6）下列说法正确的是___________(填字母序号) A. 已知：，则等浓度等体积的NaA和NaB溶液中离子总数，前者大于后者 B. 常温，100mL的稀硫酸与10mL的NaOH溶液混合，溶液呈中性，则 C. 常温，将相同体积的盐酸和一元碱BOH溶液混合，所得溶液可能为中性或酸性 D. ： ，HCN：，将少量的通入NaCN溶液中，反应的离子方程式为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $