精品解析：安徽省六安第一中学2024-2025学年高三上学期第四次月考 化学试题

2025届高三年级第四次月考 化学试卷 时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量：H 1 O 16 Ni 59 Cu 64 一、选择题(每题3分，共42分) 1. 各类材料的应用推动了科技发展，下列说法正确的是 A. 废电池必须进行集中处理，因为电池外壳为贵重金属材料，需要回收利用 B. 天舟六号货运飞船主体材料铝合金的硬度高于金属铝 C. 纸电池是近年来电池研发领域的新成果，原电池的电极必须使用金属材料 D. “长征一号”运载火箭使用的是液氧煤油发动机，煤油主要由煤的干馏获得 2. NCl3常用于漂白，也用于柠檬等水果的熏蒸处理，易水解，发生反应，下列说法正确的是 A. HClO的电子式为 B. NH3的键角大于NCl3的键角 C. H2O中含有s-p σ键 D. NCl3的VSEPR模型为 3. 设是阿伏加德罗常数的值，下列说法中不正确的是 A. 在的溶液中加入氨水至溶液呈中性，此时数目为 B. 和在密闭容器中充分反应，体系中的分子总数为 C. 电解溶液，转移的电子数最多为 D. 溶液中、、数目之和小于 4. 固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①   ②   下列判断正确的是 A. ①中的为固态，②中的为气态 B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量高 C. 反应②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量少 D. 1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量 5. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 在水晶柱面上滴一滴融化的石蜡，用一根红热的铁针刺中在凝固的石蜡，融化的石蜡形成一个椭圆形 水晶导热性具有各向异性 B 取加稀盐酸至全部溶解，滴加少量后紫色褪去 中含有Fe(Ⅱ) C 向熔融氯化钾中加入钠单质，有钾单质蒸汽放出，同时生成氯化钠 高温下活泼性Na>K D 将打磨后的铝箔直接在酒精灯上加热，铝箔融化滴落 熔点：Al2O3>Al A. A B. B C. C D. D 6. 下列叙述对应的方程式书写错误的是 A. 漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀： B. 泡沫灭火器灭火的原理： C. 将SO2通入酸性NaClO3溶液中制备： D. 向稀硫酸溶液中加入固体出现黄色沉淀： 7. 一定温度下，反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-206.3 kJ/mol，下列说法正确的是 A. 反应中，4E(C-H) + 2E(O-H)＜E(CO) + 3E(H-H) (E表示键能，CO中为键) B. 向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出的热量等于206.3kJ C. CH4与H2O合成CO的反应原子利用率达100％ D. 在固定体积容器中达平衡后，再加入少量H2O(g)，重新达平衡后H2O的平衡转化率增大 8. CO用于处理大气污染物，在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是 A. 总反应的催化剂为 B. 稳定性：IM1<IM2<IM3<IM4 C. 反应①和反应②均为放热反应 D. 总反应的ΔH=+361.22kJ/mol 9. 水煤气是一种高效气体燃料，其主要成分是CO和H2，主要作为工业上合成氨和液体燃料的原料。反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  ΔH=-41 kJ·mol-1在恒容条件下的v-t图象如图1所示，若其他条件都不变，只是在反应前缩小容器体积使压强增大，则其v-t图象如图2所示。 下列说法正确的是 ①a1>a2；②a1<a2；③b1>b2；④b1<b2；⑤t1>t2；⑥t1=t2；⑦两图中阴影部分面积相等；⑧图2的阴影部分面积更大 A. ①③⑤⑦ B. ①③⑥⑧ C. ②④⑤⑧ D. ②④⑤⑦ 10. 铈锆基稀土催化剂( 可用作 技术的催化剂。其中一个反应为 下列说法正确的是 A. 上述反应的△S<0 B. 恒容条件下，当容器内混合气体密度不变时反应达到平衡状态 C. 其他条件一定，增大压强，反应的化学平衡常数增大 D. 其他条件不变，降低反应温度，能提高 NH3、NO 的平衡转化率 11. 近日，我国化学家通过对过渡金属基尖晶石氧化物进行性能优化，成功开发出锌-空气二次电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 充电时，b极与电源的负极相连 B. 放电时，a极反应 C. 放电时，OH⁻通过阴离子交换膜从左室移向右室 D. 放电过程中，a、b电极附近溶液pH均不变 12. 全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点，储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。下列说法错误的是 A. 全钒液流电池放电时，a电极反应式为 B. 隔膜1为阳离子交换膜 C. 装置B中q口流出液中主要的溶质为 D. 若有0.2 mol电子转移，A中质子交换膜左侧电解液质量减少0.2g 13. 借助盐酸与溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A. 所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒 B. 为了保证完全被中和，采用稍过量的溶液 C. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热偏小 D. 溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度 14. 下图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素。E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是 A. W、Y形成的最高价氧化物的水化物分子式不同 B. 第一电离能：E>W >X C. E和Y的简单氢化物沸点：E >Y D. 简单离子半径：W>E>Y 二、填空题(每空2分) 15. Ⅰ．某校化学学习小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，装置如下图所示，分液漏斗中盛有浓硫酸，锥形瓶中装有Na2SO3固体。回答下列问题： （1）写出实验中制备SO2的化学方程式___________。 （2）装置a的名称是___________。 【实验探究】向0.1mol/L FeCl3溶液中通入足量SO2，观察到溶液立即由黄色变成红棕色，放置12小时后，红棕色消失，溶液变为浅绿色。 结合已有知识，针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想： 猜想1：Fe3+水解产生了红棕色的Fe(OH)3胶体； 猜想2：Fe3+与溶液中某种+4价含硫微粒形成了红棕色的配合物。 （3）为验证上述猜想，甲同学用激光笔照射该红棕色溶液，___________(描述有或没有某种现象)，证明猜想1不成立。 乙同学查阅文献得知猜想2正确，并设计了下表3组实验(实验均在常温下进行)。 组别 溶液1(1mL) 溶液2(2mL) 现象 a 0.1mol/LFeCl3 溶液 SO2的饱和溶液 溶液1和溶液2混合后，组别a、b、c所得溶液红棕色依次加深 b SO2的饱和溶液，用NaOH固体调节溶液pH=5.0 c SO2的饱和溶液，用NaOH固体调节溶液pH=10.0 已知：常温下，溶液中+4价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图所示。 分析以上实验结果及有关信息可知，红棕色配合物中的配体是___________(填微粒符号)。 Ⅱ．硫化碱法制备的吸硫装置如图所示，通入过程中，可观察到溶液中先析出黄色固体，其量先增多后又减小，当溶液pH至7左右时，溶液接近无色，说明反应已完成。 （4）实验过程中，欲检验A中是否被充分吸收，B中试剂可以是___________。 A. 澄清石灰水 B. 品红溶液 C. 酚酞试液 D. 浓硫酸 （5）根据吸硫过程中的现象，可推测硫化碱法制备的反应可以分为如下三步： 第一步：(同时还发生) 第二步： 第三步：___________(用化学方程式表示)。 反应完成后，装置A中的溶液经蒸发浓缩，冷却结晶可析出，其中可能含有少量等杂质。 （6）设计实验方案，检测产品中是否存在___________。 已知：①微溶；难溶；②Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+NaCl。 16. 镍及其化合物广泛用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。 （1）①Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同的元素是___________。 ②比较基态原子的第二电离能I₂的大小：Ni___________Cu，说明理由：___________。 （2）镍常用作工业催化剂。下列关于基态镍原子的核外电子排布描述错误的是___________。 A. 核外电子有15种空间运动状态 B. 位于元素周期表第四周期第ⅧB族 C. 能量相同的电子有10个 D. 未成对电子的自旋方向均相同 （3）实验室用石墨电极电解溶液，以获得制镍铜合金所需的精铜。当电路中通过0.4NA电子时，阴极增重6.4g。欲使电解液恢复原状，可向电解后的溶液中加入___________。 A. B. 0.1molCuO C. 0.2molCuO D. 0.1molCuO和0.1molH2O （4）NiO晶胞结构如图所示，与Ni2+最近且等距离的Ni2+有___________个。已知NiO晶胞的密度为ρ g·cm−3，则晶胞边长为___________cm。 （5）硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式___________。 17. 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法，反应方程式为： （1）实际生产过程中，通常向乙苯中掺混氮气N2不参与反应)，保持体系总压为100kPa下进行反应，不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比，取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。 ①乙苯催化脱氢反应的___________0(填“>”或“<”)。 ②投料比m为1∶9的曲线是___________(填、、或)，图中A与B两点相比较，乙苯活化分子百分数A___________B(填“>”、“=”或“<”)。 ③保持投料比不变，在恒温恒压的条件下进行反应，下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是___________(填字母)。 A．(乙苯)(苯乙烯) B．容器内气体密度不再变化 C．容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化 D．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 （2）近年来，有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2，在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行，反应历程如图(历程中的微粒均为气态)： ①该过程中发生的总反应化学方程式为___________。 ②一定温度下，向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为，若平衡时容器内气体总物质的量为5mol，乙苯的转化率为___________，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________kPa(用含的代数式表示，某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。 18. 利用绿柱石(主要化学成分为BeO、、，还含有少量FeO和)冶炼Be的一种工艺流程如下。 已知：① ②铍及其化合物的性质与处于周期表对角线的铝相似。 回答下列问题： （1）“熔炼”的目的是通过改变绿柱石晶相中的稳定结构增强其反应活性，气体A是___________。 （2）为了提高“溶浸”效率，可以采取的措施是___________(任写一种)。 （3）“沉铁”时需加氨水调pH为5.2，此时滤液中为___________。 （4）“沉铍”时若使用过量的NaOH溶液，将导致铍的产率降低，用离子方程式解释原因___________。 （5）“灼烧”的化学方程式为___________。 （6）“高温反应”需在氩气氛围中进行，必须隔绝空气的理由是___________。 （7）该流程中能循环使用的物质有HF、NH3和___________(填化学式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三年级第四次月考 化学试卷 时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量：H 1 O 16 Ni 59 Cu 64 一、选择题(每题3分，共42分) 1. 各类材料的应用推动了科技发展，下列说法正确的是 A. 废电池必须进行集中处理，因为电池外壳为贵重金属材料，需要回收利用 B. 天舟六号货运飞船主体材料铝合金的硬度高于金属铝 C. 纸电池是近年来电池研发领域的新成果，原电池的电极必须使用金属材料 D. “长征一号”运载火箭使用的是液氧煤油发动机，煤油主要由煤的干馏获得 【答案】B 【解析】 【详解】A．废电池必须进行集中处理，因为电池外壳为重金属材料，重金属离子污染土壤和水源，故A错误； B．合金的硬度大于成分金属，所以铝合金的硬度高于金属铝，故B正确； C．原电池的电极可以是导电性良好的非金属材料，故C错误； D．煤油主要由石油分馏获得，故D错误； 选B。 2. NCl3常用于漂白，也用于柠檬等水果的熏蒸处理，易水解，发生反应，下列说法正确的是 A. HClO的电子式为 B. NH3的键角大于NCl3的键角 C. H2O中含有s-p σ键 D. NCl3的VSEPR模型为 【答案】B 【解析】 【详解】A．HClO为共价分子，氧可以形成两个共价键，氯只能形成一个共价键，电子式为，故A错误； B．NCl3和NH3中心原子都采取sp3杂化，且均含有1个孤电子对，因电负性：H<Cl，NH3中氮和氢之间的共用电子对偏向于氮，共用电子对之间的斥力较大，键角较大，则键角：NCl3小于NH3，故B正确； C．水分子结构式为H-O-H，氧原子的价层电子对数为2+，为sp3杂化，氢原子的s轨道和氧原子的sp3杂化轨道头碰头重叠，不存在s-pσ键，故C错误； D．NCl3中心原子N的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，故D错误； 故选B。 3. 设是阿伏加德罗常数的值，下列说法中不正确的是 A. 在的溶液中加入氨水至溶液呈中性，此时数目为 B. 和在密闭容器中充分反应，体系中的分子总数为 C. 电解溶液，转移的电子数最多为 D. 溶液中、、数目之和小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒得：，溶液呈中性时，，则，在同一溶液中，可知=，数目为，故A正确； B．和反应是等体积的可逆反应，因此 1molH2和1molI2于密闭容器中充分反应后，分子数不变，即分子总数为2NA，故B正确； C．中硝酸银的物质的量为，Ag+完全放电时转移的电子数，但继续通电，水也会发生电解，则电子转移数大于，故C错误； D．溶液中除、、外，还有，根据物料守恒，四者数目之和为，则、、数目之和小于NA，D正确； 故选：C。 4. 固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下： ①   ②   下列判断正确的是 A. ①中的为固态，②中的为气态 B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量高 C. 反应②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量少 D. 1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知反应①为放热反应，反应②为吸热反应，因此反应①中碘的能量高，即反应①中碘单质为气态，②中碘单质为固态，故A错误； B．根据ΔH=生成物总能量－反应物的总能量，反应①为放热反应，反应②为吸热反应，因此反应①中反应物总能量大于反应②的，故B错误； C．反应②为吸热反应，反应热=化学键断裂时吸收的能量-化学键形成时释放的能量=>0，即反应②化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时释放的能量多，故C错误； D．根据盖斯定律可知，②－①即得I2(s)=I2(g)；ΔH=ΔH2－ΔH1=[+26.48－(－9.48)]kJ/mol=+35.96kJ/mol，因此1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量，故D正确； 答案为D。 5. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 在水晶柱面上滴一滴融化的石蜡，用一根红热的铁针刺中在凝固的石蜡，融化的石蜡形成一个椭圆形 水晶导热性具有各向异性 B 取加稀盐酸至全部溶解，滴加少量后紫色褪去 中含有Fe(Ⅱ) C 向熔融氯化钾中加入钠单质，有钾单质蒸汽放出，同时生成氯化钠 高温下活泼性Na>K D 将打磨后的铝箔直接在酒精灯上加热，铝箔融化滴落 熔点：Al2O3>Al A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．在水晶柱面上滴一滴融化的石蜡，用一根红热的铁针刺中在凝固的石蜡，融化的石蜡形成一个椭圆形，验证水晶的导热性的各向异性，A正确； B．盐酸中的氯离子可以被酸性高锰酸钾氧化，可以使其褪色，故该实验不能证明中含有Fe(Ⅱ)，B错误； C．向熔融氯化钾中加入钠单质，有钾单质蒸汽放出，同时生成氯化钠，这是利用高沸点金属制取低沸点金属，不是利用其活泼性不同，C错误； D．将打磨后的铝箔直接在酒精灯上加热，铝会和氧气迅速反应生成氧化铝，则铝箔熔而不滴，熔点：，D错误； 故选A。 6. 下列叙述对应的方程式书写错误的是 A. 漂白粉溶液吸收后产生白色沉淀： B. 泡沫灭火器灭火的原理： C. 将SO2通入酸性NaClO3溶液中制备： D. 向稀硫酸溶液中加入固体出现黄色沉淀： 【答案】A 【解析】 【详解】A．产物HClO为弱酸，不能拆成离子，正确的离子方程式为：，故A错误； B．泡沫灭火器灭火的原理是硫酸铝与碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式为：，故B正确； C．SO2具有强还原性，NaClO3具有强氧化性，两者发生氧化还原反应生成硫酸钠和，离子方程式为：，故C正确； D．酸性条件下发生歧化反应生成S和二氧化硫，离子方程式为：，故D正确； 故选：A。 7. 一定温度下，反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=-206.3 kJ/mol，下列说法正确的是 A. 反应中，4E(C-H) + 2E(O-H)＜E(CO) + 3E(H-H) (E表示键能，CO中为键) B. 向容器中充入1mol和1mol，充分反应放出的热量等于206.3kJ C. CH4与H2O合成CO的反应原子利用率达100％ D. 在固定体积容器中达平衡后，再加入少量H2O(g)，重新达平衡后H2O的平衡转化率增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应中，ΔH=E(反应物)-E(生成物)=[4E(C-H)+2E(O-H)]-[E(CO)+3E(H-H)]＜0，所以4E(C-H)+2E(O-H)＜E(CO)+3E(H-H)，A正确； B．向容器中充入1mol和1mol，由于反应可逆，所以充分反应放出的热量小于206.3kJ，B不正确； C．CH4与H2O合成CO的反应，在生成CO的同时，还有H2O生成，所以原子的利用率小于100％，C不正确； D．在固定体积容器中达平衡后，再加入少量H2O(g)，虽然平衡正向移动，但重新达平衡后H2O的平衡转化率减小，D不正确； 故选A。 8. CO用于处理大气污染物，在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示，反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法正确的是 A. 总反应的催化剂为 B. 稳定性：IM1<IM2<IM3<IM4 C. 反应①和反应②均为放热反应 D. 总反应的ΔH=+361.22kJ/mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图1和图2结合，可以看出反应的催化剂为Zn+，ZnO+为中间产物，A错误； B．能量越低越稳定，所以稳定性：IM1<IM2<IM3<IM4，B正确； C．反应①是Zn+和N2O反应生成N2和ZnO+，生成物总能量高于反应物总能量，是吸热反应，反应②反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，C错误； D．据流程图可以看出反应过程中CO转化为CO2，N2O转化成N2，总反应为CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)，生成物的总能量小于反应物的总能量，差值为361.22kJ/mol，因此该反应的 ΔH=−361.22kJ⋅mol−1，D错误； 故选：B。 9. 水煤气是一种高效气体燃料，其主要成分是CO和H2，主要作为工业上合成氨和液体燃料的原料。反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  ΔH=-41 kJ·mol-1在恒容条件下的v-t图象如图1所示，若其他条件都不变，只是在反应前缩小容器体积使压强增大，则其v-t图象如图2所示。 下列说法正确的是 ①a1>a2；②a1<a2；③b1>b2；④b1<b2；⑤t1>t2；⑥t1=t2；⑦两图中阴影部分面积相等；⑧图2的阴影部分面积更大 A. ①③⑤⑦ B. ①③⑥⑧ C. ②④⑤⑧ D. ②④⑤⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】缩小容器体积使压强增大，反应物浓度增大，反应速率加快，则a1＜a2，①项错误、②项正确； 缩小容器体积使压强增大，反应物浓度增大，反应达平衡时其反应速率也快，则b1＜b2，③项错误、④项正确； 反应速率加快，达到平衡时所用时间缩短，则t1>t2，⑤项正确、⑥项错误； 该反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，则到达平衡时反应物物质的量变化量相等，容器体积减小，则浓度变化量增大，即图2阴影部分面积相等，⑦项错误、⑧项正确； 综上可知正确的为②④⑤⑧；故C正确； 故选：C。 10. 铈锆基稀土催化剂( 可用作 技术的催化剂。其中一个反应为 下列说法正确的是 A. 上述反应的△S<0 B. 恒容条件下，当容器内混合气体密度不变时反应达到平衡状态 C. 其他条件一定，增大压强，反应的化学平衡常数增大 D. 其他条件不变，降低反应温度，能提高 NH3、NO 的平衡转化率 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为气体体积增大的反应，则ΔS>0，A项错误； B．反应前后气体总质量不变，恒容条件下，容器体积不变，则容器内混合气体密度始终不变，不能据此判断平衡状态，B项错误； C．化学平衡常数只与温度有关，其他条件不变，增大压强，平衡逆向移动，但温度不变，化学平衡常数不变，C项错误； D．该反应为放热反应，其他条件不变，降低反应温度，平衡正向移动，NH3、NO的平衡转化率增大，D项正确； 答案选D。 11. 近日，我国化学家通过对过渡金属基尖晶石氧化物进行性能优化，成功开发出锌-空气二次电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 充电时，b极与电源的负极相连 B. 放电时，a极反应 C. 放电时，OH⁻通过阴离子交换膜从左室移向右室 D. 放电过程中，a、b电极附近溶液pH均不变 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，放电时，a电极为原电池的负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成四羟基合锌离子，电极反应式为；b电极为正极，氧气在正极得到电子生成，电极反应式为；充电时，a极与电源负极连接，b极与电源正极连接。 【详解】A．放电时，b电极为正极；充电时，b是阳极，b极与电源正极连接，故A错误； B．放电时，a电极为原电池的负极，电极反应式为，故B正确； C．放电时，阴离子向负极移动；a电极负极、b为正极，通过阴离子交换膜从右室移向左室，故C错误； D．放电过程中，a极电极反应：，则a电极附近溶液pH减小，b极电极反应：，通过阴离子交换膜从右室移向左室，b极反应消耗水，导致b电极附近溶液pH增大，故D错误； 选B。 12. 全钒液流电池是化学储能领域的一个研究热点，储能容量大、使用寿命长。利用该电池电解处理含的废水制备硝酸和氨水的原理如图所示，a、b、c、d电极均为惰性电极。下列说法错误的是 A. 全钒液流电池放电时，a电极反应式为 B. 隔膜1为阳离子交换膜 C. 装置B中q口流出液中主要的溶质为 D. 若有0.2 mol电子转移，A中质子交换膜左侧电解液质量减少0.2g 【答案】D 【解析】 【分析】根据题中信息c极是生成氢气，d极是生成氧气，从而说明c极是阴极，d极是阳极，则a电极为正极，b是负极；d极生成氧气的电极反应式为，隔膜2是阴离子交换膜，Y区流出溶液是硝酸溶液，c极生成氢气的电极反应式为，隔膜1是阳离子交换膜，X区流出溶液为氨水； 【详解】A．由分析可知，与c极相连的b极为原电池的负极，与d极相连的a极为正极，酸性条件下离子在正极得到电子发生还原反应生成离子，电极反应式为，故A正确； B．据分析c极是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余的氢氧根与废水中的铵根反应生成氨水，因此隔膜1为阳离子交换膜，故B正确； C．d极是水中氢氧根失去电子变为氧气，d电极的电极反应式为；剩余氢离子与硝酸根结合生成硝酸，因此q口流出液含有的溶质为，故C正确； D．a电极反应式为，若有0.2 mol电子转移，为保持溶液呈电中性，则有0.2mol 通过质子交换膜迁移进左侧，左侧溶液质量增加0.2g，故D错误； 故选：D。 13. 借助盐酸与溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是 A. 所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒 B. 为了保证完全被中和，采用稍过量的溶液 C. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热偏小 D. 溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯用作反应容器，环形玻璃搅拌器用于搅拌混合液体，温度计测量温度，A错误； B．为了测定数据更准确，采用稍过量的溶液，使HCl完全反应，B正确； C．若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，由于醋酸电离吸热，反应放热更少，则计算所得反应热偏小，所得反应热偏大，故C错误； D．需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度，故D错误； 故选：B。 14. 下图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素。E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是 A. W、Y形成的最高价氧化物的水化物分子式不同 B. 第一电离能：E>W >X C. E和Y的简单氢化物沸点：E >Y D. 简单离子半径：W>E>Y 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为同一主族的元素，图中它们一个原子均形成了三个共价键，根据分子的成键特征可知，四者均为VA族元素，工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质，则Y为N；E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，E形成1个共价键，则E最外层有7个电子，E为Cl；再结合与的电子结构相同，W为P；X的电负性大于Z，结合同主族元素从上到下电负性减弱，则推测X为 As、Z为Sb，综上，X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、Cl。 【详解】A．W为P，Y为N，对应的最高价氧化物的水化物分子式分别为H3PO4、HNO3，A正确； B．同一主族，从上往下，元素的第一电离能逐渐减小，同周期从左往右，元素的第一电离能整体呈增大的趋势（但第IIA、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素），所以第一电离能：Cl>P >As，即E>W >X，B正确； C．Y为N、 E为Cl，NH3分子间可形成氢键，因此其沸点高于HCl，C错误； D．W、E、Y对应的简单离子分别为P3-、Cl-、N3-，P3-、Cl-的电子层数相同，且比N3-多一层；P3-和Cl-电子层数相同，前者的核电荷数小于后者；所以简单离子半径：P3-> Cl->N3-，D正确； 故选：C。 二、填空题(每空2分) 15. Ⅰ．某校化学学习小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，装置如下图所示，分液漏斗中盛有浓硫酸，锥形瓶中装有Na2SO3固体。回答下列问题： （1）写出实验中制备SO2的化学方程式___________。 （2）装置a的名称是___________。 【实验探究】向0.1mol/L FeCl3溶液中通入足量SO2，观察到溶液立即由黄色变成红棕色，放置12小时后，红棕色消失，溶液变为浅绿色。 结合已有知识，针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想： 猜想1：Fe3+水解产生了红棕色的Fe(OH)3胶体； 猜想2：Fe3+与溶液中某种+4价含硫微粒形成了红棕色的配合物。 （3）为验证上述猜想，甲同学用激光笔照射该红棕色溶液，___________(描述有或没有某种现象)，证明猜想1不成立。 乙同学查阅文献得知猜想2正确，并设计了下表3组实验(实验均在常温下进行)。 组别 溶液1(1mL) 溶液2(2mL) 现象 a 0.1mol/LFeCl3 溶液 SO2的饱和溶液 溶液1和溶液2混合后，组别a、b、c所得溶液红棕色依次加深 b SO2的饱和溶液，用NaOH固体调节溶液pH=5.0 c SO2的饱和溶液，用NaOH固体调节溶液pH=10.0 已知：常温下，溶液中+4价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图所示。 分析以上实验结果及有关信息可知，红棕色配合物中的配体是___________(填微粒符号)。 Ⅱ．硫化碱法制备的吸硫装置如图所示，通入过程中，可观察到溶液中先析出黄色固体，其量先增多后又减小，当溶液pH至7左右时，溶液接近无色，说明反应已完成。 （4）实验过程中，欲检验A中是否被充分吸收，B中试剂可以是___________。 A. 澄清石灰水 B. 品红溶液 C. 酚酞试液 D. 浓硫酸 （5）根据吸硫过程中的现象，可推测硫化碱法制备的反应可以分为如下三步： 第一步：(同时还发生) 第二步： 第三步：___________(用化学方程式表示)。 反应完成后，装置A中的溶液经蒸发浓缩，冷却结晶可析出，其中可能含有少量等杂质。 （6）设计实验方案，检测产品中是否存在___________。 已知：①微溶；难溶；②Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+NaCl。 【答案】（1）Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑ （2）干燥管(或球形干燥管) （3） ①. 未出现丁达尔效应或未观察到明显光路 ②. （4）B （5）Na2SO3+S=Na2S2O3 （6）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液，滴加 BaCl2 溶液，若出现沉淀，说明含有 Na2SO4 杂质 【解析】 【分析】某校化学学习小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，浓硫酸和Na2SO3固体反应生成硫酸钠和SO2，SO2通入FeCl3溶液中发生反应，观察到溶液立即由黄色变成红棕色，放置12小时后，红棕色消失，溶液变为浅绿色。提出猜想：  Fe3+ 水解产生了红棕色的  Fe(OH)3 胶体；Fe3+ 与溶液中某种 +4 价含硫微粒形成了红棕色的配合物，通过调节pH或改变+4 价含硫微粒的量来验证猜想，以此解答。 【小问1详解】 浓硫酸和Na2SO3固体反应生成硫酸钠和SO2，化学方程式为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑； 【小问2详解】 由图可知，a为球形干燥管； 【小问3详解】 胶体具有丁达尔效应，为验证上述猜想，甲同学用激光笔照射该红棕色溶液，溶液中无明显光路(或溶液中无丁达尔效应)，证明猜想1不成立。由表可知，随着溶液pH的增大，溶液中浓度增大，所得溶液红色依次加深，因此说明配离子的配体为； 【小问4详解】 A．装置A中发生反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，CO2和SO2都是酸性氧化物，都能使澄清石灰石变浑浊，A不选； B．SO2具有漂白性能使品红褪色，B选； C．SO2是酸性氧化物，不能用酚酞试液检验，C不选； D．SO2不和浓硫酸反应，不能用浓硫酸检验，D不选； 故选：B。 【小问5详解】 装置A中SO2和Na2CO3、Na2S发生氧化还原反应生成Na2S2O3和CO2，总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，第一步反应为：（同时还发生），第二步反应为：，则第三步反应为硫与亚硫酸钠溶液反应生成硫代硫酸钠，方程式为：Na2SO3+S=Na2S2O3。 【小问6详解】 检测产品中是否存在硫酸钠时，应加入足量稀盐酸将硫代硫酸根离子转化为硫、二氧化硫和水，亚硫酸根转化为二氧化硫和水，排出硫代硫酸根离子、亚硫酸根离子对硫酸根离子检验的干扰，再加入氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成，则具体实验方案为取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀，说明含有Na2SO4杂质。 16. 镍及其化合物广泛用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。 （1）①Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同的元素是___________。 ②比较基态原子的第二电离能I₂的大小：Ni___________Cu，说明理由：___________。 （2）镍常用作工业催化剂。下列关于基态镍原子的核外电子排布描述错误的是___________。 A. 核外电子有15种空间运动状态 B. 位于元素周期表第四周期第ⅧB族 C. 能量相同的电子有10个 D. 未成对电子的自旋方向均相同 （3）实验室用石墨电极电解溶液，以获得制镍铜合金所需的精铜。当电路中通过0.4NA电子时，阴极增重6.4g。欲使电解液恢复原状，可向电解后的溶液中加入___________。 A. B. 0.1molCuO C. 0.2molCuO D. 0.1molCuO和0.1molH2O （4）NiO晶胞结构如图所示，与Ni2+最近且等距离的Ni2+有___________个。已知NiO晶胞的密度为ρ g·cm−3，则晶胞边长为___________cm。 （5）硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式___________。 【答案】（1） ①. C、O ②. ③. 铜失去一个电子后变为3d10，为全充满的稳定状态，因此再失去一个电子(即第二电离)需要更高的能量。而镍失去一个电子后变为3d84s1，其4s轨道上只有一个电子，相对较不稳定，因此第二电离能较低‌ （2）BC （3）AD （4） ①. 12 ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 ①镍的价电子排布为：3d84s2，未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数为2的有2s22p2和2s22p4两种排布，即为C、O； ②比较Ni和Cu的基态原子的第二电离能I2的大小，铜的价电子排布为3d104s1，失去一个电子后变为3d10，为全充满的稳定状态，因此再失去一个电子需要更高的能量。而镍的价电子排布为：3d84s2，失去一个电子后变为3d84s1，其4s轨道上只有一个电子，相对较不稳定，第二电离能较低‌，因此第二电离能I2：Ni<Cu。 【小问2详解】 A．Ni是元素周期表中第28号元素，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，可知核外电子有15种空间运动状态，A正确； B．Ni位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，故B错误； C．3d轨道上电子的能量与4s轨道上电子的能量是不相同的，则能量相同的电子不是10个，C错误； D．Ni价层电子轨道排布式为：，根据价层电子轨道排布式可知还有2个未成对电子且自旋方向相同，D正确； 故选：BC。 【小问3详解】 电解溶液，阳极反应式为：，当电路中通过0.4NA即0.4mol电子时，得到的为0.1mol；阴极反应式：，当阴极增重6.4g即0.1mol时，电路中转移了0.2mol电子，但电路中总的转移了0.4mol电子，说明铜离子量不够，完全析出后又发生反应：，则剩余的0.2mol电子能产生0.1mol的，最终溶液中损失了：0.1molCu、0.2molH、0.2molO，因此应补充或0.1molCuO和0.1molH2O，AD正确；故答案为：AD。 【小问4详解】 以上底面面心Ni2+为观察对象，可知与其最近且等距离的Ni2+位于顶点和面心，个数为12个；晶胞中Ni2+位于顶点和面心，个数为：；O2-位于棱心和体心，个数为：；则晶胞质量为：；则晶胞边长为 cm。 【小问5详解】 硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，同时还得到Na2SO4，反应的离子方程式为：。 17. 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法，反应方程式为： （1）实际生产过程中，通常向乙苯中掺混氮气N2不参与反应)，保持体系总压为100kPa下进行反应，不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比，取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。 ①乙苯催化脱氢反应的___________0(填“>”或“<”)。 ②投料比m为1∶9的曲线是___________(填、、或)，图中A与B两点相比较，乙苯活化分子百分数A___________B(填“>”、“=”或“<”)。 ③保持投料比不变，在恒温恒压的条件下进行反应，下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是___________(填字母)。 A．(乙苯)(苯乙烯) B．容器内气体密度不再变化 C．容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化 D．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 （2）近年来，有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2，在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行，反应历程如图(历程中的微粒均为气态)： ①该过程中发生的总反应化学方程式为___________。 ②一定温度下，向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为，若平衡时容器内气体总物质的量为5mol，乙苯的转化率为___________，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________kPa(用含的代数式表示，某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。 【答案】（1） ①. > ②. ③. = ④. ABD （2） ①. (g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g) ②. 50% ③. 【解析】 【小问1详解】 ①由题干图像可知，相同m值时温度越高，乙苯的转化率增大，即升高温度平衡正向移动，说明正反应是一个吸热反应，故乙苯催化脱氢反应的＞0，故答案为：＞； ②由题干反应方程式可知，该反应正反应是一个气体体积增大的方向，增大N2的用量，相当于减小压强，平衡正向移动，即投料比m越小，乙苯的平衡转化率越大，平衡转化率由小到大的顺序为A＜B＜C＜D，投料比由大到小的顺序为m1＞m2＞m3＞m4，则投料比m为1∶9的曲线是m4，图中A、B两点对应的温度相同，故A与B两点相比较，乙苯活化分子百分数A=B，故答案为：m4；=； ③A．根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，当正(乙苯)=逆(苯乙烯)时，也即正(乙苯)=逆(乙烯)，即正、逆反应速率相等，说明反应到达平衡状态，A符合题意； B．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积是变量，则气体的密度是变量，当容器内气体的密度不再改变，能表明反应已达到平衡状态，B符合题意； C．容器内苯乙烯与H2的物质的量之比始终为1：1，则不能表明反应已达到平衡状态，C不合题意； D．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，该反应是气体物质的量增大的反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量减小，当容器内气体的平均相对分子质量不再变化，表明反应已达到平衡状态，D符合题意； 故答案为：ABD； 【小问2详解】 ①由反应历程图，可知：(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)，故答案为：(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)； ②向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2，则三段式分析 ：，平衡时的气体总物质的量=2-x+2-x+x+x+x=5mol，解得x=1mol，转化率α(C6H5-CH2CH3)=×100%=50%，压强与物质的量成正比，=，p平衡=1.25P0，平衡常数KP===0.25p0，故答案为：50%；0.25p0。 18. 利用绿柱石(主要化学成分为BeO、、，还含有少量FeO和)冶炼Be的一种工艺流程如下。 已知：① ②铍及其化合物的性质与处于周期表对角线的铝相似。 回答下列问题： （1）“熔炼”的目的是通过改变绿柱石晶相中的稳定结构增强其反应活性，气体A是___________。 （2）为了提高“溶浸”效率，可以采取的措施是___________(任写一种)。 （3）“沉铁”时需加氨水调pH为5.2，此时滤液中为___________。 （4）“沉铍”时若使用过量的NaOH溶液，将导致铍的产率降低，用离子方程式解释原因___________。 （5）“灼烧”的化学方程式为___________。 （6）“高温反应”需在氩气氛围中进行，必须隔绝空气的理由是___________。 （7）该流程中能循环使用的物质有HF、NH3和___________(填化学式)。 【答案】（1）CO2 （2）搅拌、升高温度或适当提高酸的浓度，合理即可 （3） （4）或Be2++4OH-=BeO+2H2O或Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O （5） （6）高温下空气中的氧气等物质可与镁或铍反应，从而降低产率 （7）(NH4)2SO4 【解析】 【分析】绿柱石(主要化学成分为BeO、、，还含有少量FeO和)，加入石灰石熔炼，SiO2、Al2O3、BeO分别与CaCO3反应生成CaSiO3、铝酸钙、铍酸钙和二氧化碳，FeO被氧化，加入稀硫酸溶解，浸出液中含有BeSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3，滤渣1为H2SiO3，向滤液中加入硫酸铵沉铝，过滤得到滤液和铝铵矾，在滤液中加氨水调节pH使铁离子转化为沉淀，滤渣2为氢氧化铁，过滤后滤液中含有BeSO4、(NH4)2SO4，再向溶液中加入氨水沉铍得到氢氧化铍，过滤后向氢氧化铍中加入HF、NH3，得到，高温分解得到BeF2、NH3和HF，加入镁在高温下反应生成Be，以此解答该题。 【小问1详解】 据分析可知，加入石灰石可与二氧化硅、三氧化二铝反应生成对应的硅酸钙和铝酸钙和二氧化碳等，故气体A为CO2； 【小问2详解】 为了提高“溶浸”效率，可以采取的措施是有：搅拌、升高温度(适当提高酸的浓度等)； 【小问3详解】 “沉铁”时需加氨水调pH为5.2，此时溶液中mol/L；已知，则； 【小问4详解】 Be和Al性质相似，则步骤④使用过量NaOH溶液会导致铍沉淀不完全，发生的离子方程式为：或Be2++4OH-=BeO+2H2O或Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O； 【小问5详解】 “灼烧”步骤中使分解，产生BeF2、NH3、HF，故反应方程式为：； 【小问6详解】 加入Mg进行“ 高温反应”得到Be，Mg和Be的化学性质都较活泼，需要在隔绝空气的环境中进行，其原因是高温下空气中的氧气等物质可与镁或铍反应，从而降低产率； 【小问7详解】 根据元素守恒可知沉铍后的滤液中含有(NH4)2SO4，灼烧过程中会产生HF和NH3，故该流程中能循环使用的物质是(NH4)2SO4、HF、NH3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $