精品解析：天津市经济技术开发区第一中学2023-2024学年高一下学期期末试卷

天津市经济技术开发区第一中学2023-2024学年 高一下学期期末试卷 一、单选题(每题3分，共20题) 1. 由同一反应物发生反应Ⅰ、Ⅱ时的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A. 反应Ⅰ为吸热反应 B. 反应Ⅱ无需加热即可发生 C. 加催化剂后，反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方 D. 反应Ⅱ过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，反应Ⅰ的反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，故A正确； B．由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，有些放热反应的正反应活化能较大，也需要加热才能引发反应发生，故B错误； C．加催化剂后，反应的活化能降低，但反应热△H不变，则反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方，故C正确； D．由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，则反应过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，故D正确； 故选B。 2. 下列对基态碳原子价电子的轨道表示式书写正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。基态碳原子价电子的轨道表示式为 。 【详解】A．基态碳原子价电子层为第二层，即L层，违反了能量最低原理，故A错误； B．在2p轨道上的两个电子自旋方向应该相同， 违反了洪特规则，故B错误； C．2s轨道上应该排布2个电子，违反了能量最低原理，此排布式为激发态碳原子的价电子轨道表示式，故C错误； D．符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故D正确； 故答案为D。 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业合成氨反应在高压条件下进行 B. 工业合成氨反应采用铁基催化剂 C. 工业合成氨反应中，将氨气液化分离 D. 新制氯水经光照后，溶液颜色变浅 【答案】B 【解析】 【详解】A．由反应可知，选择高压可以促使平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，A不选； B．催化剂不改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，故B选； C．工业合成氨反应中，将氨气液化分离，平衡正向移动，可以提高反应物的转化率，用勒夏特列原理解释，故C不选； D．新制氯水光照后次氯酸分解浓度减小，促进氯气和水反应正向进行，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故D不选； 故选B。 4. 下列事实可以证明氨水是弱碱的是 A. 0.1mol/L氨水溶液pH＜13 B. 0.1mol/L的氨水可以使酚酞试液变红 C. 氨水与Al3+盐反应生成Al(OH)3 D. 氨水的导电性比NaOH溶液弱 【答案】A 【解析】 【详解】A．0.1mol/L氨水溶液pH＜13，说明一水合氨不完全电离，为弱碱，A符合题意； B．0.1mol/L的氨水可以使酚酞试液变红，说明其显碱性，但不能证明为弱碱，B不符合题意； C．无论强碱还是弱碱，都可以与Al3+盐反应生成Al(OH)3，C不符合题意； D．选项未指明浓度，若等浓度的氨水的导电性比NaOH溶液弱，可以说明其为弱碱，D不符合题意； 综上所述答案为A。 5. 改变下列条件，能使水的电离平衡向正方向移动的是 A. 通入HCl气体 B. 加入NaOH固体 C. 升高温度 D. 加入NaCl固体 【答案】C 【解析】 【分析】H2O是极弱电解质，存在电离平衡：H2OH++OH-，根据操作及加入的物质在水中产生的微粒，分析水电离平衡移动方向。 【详解】A．向水中通入HCl气体，HCl溶于水电离产生H+，导致溶液中c(H+)增大，水电离受到抑制作用，最终使水的电离平衡逆向移动，A不符合题意； B．加入NaOH固体，NaOH溶于水，电离产生OH-，使溶液中c(OH-)增大，水电离平衡受到抑制作用，水电离平衡逆向移动，B不符合题意； C．H2O是弱电解质，电离过程会吸收热量，升高温度，水的电离平衡向吸热的电离方向移动，最终导致水的电离平衡向正方向移动，C符合题意； D．加入NaCl固体，在水中NaCl电离产生Na+、Cl-，Na+、Cl-与水电离产生的离子之间不能发生任何反应，因此对水的电离平衡移动无影响，即加入NaCl固体水的电离平衡不移动，D不符合题意； 故合理选项是C。 6. 当CH3COOHCH3COO-+H+已达平衡，若要使醋酸的电离度和溶液的pH值都减小，应加入的试剂是 A. CH3COONa B. NH3·H2O C. HCl D. H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入醋酸钠，增大醋酸根离子浓度，平衡向逆反应方向移动，pH增大，A错误； B．加入氨水中和氢离子，促进电离，B错误； C．加入盐酸增大氢离子浓度，pH减小，抑制醋酸的电离，C正确； D．加水促进电离，氢离子浓度减小，pH增大，D错误； 故选C。 7. 当镁原子由1s22s22p63s2跃迁到1s22s22p63p2时，以下认识正确的是 A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量 B. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量 C. 转化后位于p能级上的两个电子的能量没有发生任何变化 D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 【答案】A 【解析】 【详解】A．镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，属于电子的跃迁，镁原子由基态转化成激发态，需要吸收能量，A正确； B．根据A中分析可知，B错误； C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，不符号洪特规，应该处于不同轨道上，且自旋方向相同，C错误； D．转化后镁原子与硅原子电子层结构不相同，化学性质不相似，D错误； 答案选A。 8. 元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是 A. 若和的核外电子层结构相同，则原子序数： B. 和分别位于第六周期第ⅠA和ⅡA族，则碱性： C. 已知、位于同一周期，则酸性： D. 将氯气通入氢硫酸溶液中，溶液中出现黄色浑浊，可推断元素的非金属性： 【答案】C 【解析】 【详解】A．X失去电子生成、Y得到电子生成；若和的核外电子层结构相同，则原子序数：，A不符合题意； B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：，B不符合题意； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：，C符合题意； D．将氯气通入氢硫酸溶液中，溶液中出现黄色浑浊，则氯气能和硫化氢反应生成硫单质，可推断元素的非金属性：，D不符合题意； 故选C。 9. 下列说法中，正确的是 A. s区元素全部是金属元素 B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C. 第VIIA族元素从上到下，非金属性依次减弱 D. 同一原子中，s能级的电子能量一定低于p能级电子能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．s区中的氢元素不是金属元素，A项错误； B．2p、3p、4p能级的轨道数相同，都为3，B项错误； C．第ⅦA族元素从上到下，原子核外电子层数逐渐增多、原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，C项正确； D．同一原子中，s能级的电子能量不一定低于p能级电子能量，如电子能量2p＜3s，D项错误； 答案选C。 10. 在容积固定的容器中发生反应（未配平）。温度为T0时，各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是 A. 发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：v（X）=v（Y）=2v（Z） B. 增大压强，平衡向正反应方向移动 C. 该反应正反应的反应热△H>0 D. 图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5% 【答案】C 【解析】 【详解】A．X浓度变化量：0.25mol/L；Y浓度变化量：0.25mol/L；Z浓度变化量：0.5mol/L，得反应方程式：；速率比等于化学计量数之比，各物质的反应速率大小关系：，A错误； B．根据反应，反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，B错误； C．根据图b，温度时先达到化学平衡，说明温度：；升温Z物质的量浓度增大，说明平衡正向移动，则该反应正反应的反应热，C正确； D．Y的平衡转化率：，D错误； 答案选C。 11. 镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行：。下列有关电极的说法正确的是 A. 充电时与电源正极相连 B. 放电时被氧化 C. 放电时电解质溶液中的向该极移动 D. 充电时失去电子 【答案】B 【解析】 【分析】从Cd元素化合价改变，可以看出：放电时Cd元素化合价升高，Cd电极为负极；充电时Cd元素化合价降低，Cd电极为阴极。 【详解】A．充电时Cd元素化合价降低，发生还原反应，与电源负极相连，故A错误； B．放电时Cd元素化合价升高，发生氧化反应，被氧化，故B正确； C．放电时电解质溶液中的阳离子向正极移动，而放电时Cd电极为负极，故C错误； D．充电时Cd电极为阴极，得到电子，故D错误； 故答案为：B。 12. 已知X(g)＋3Y (g)2W(g)＋M (g) △H=－a kJ·mol－1(a>0)一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g)与3mol Y (g)，下列说法正确的是(　　) A. 充分反应后，放出热量为a kJ B. 当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1:2 C. 若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应是可逆反应，可逆反应有限度，1 mol X(g)与3mol Y (g)不能完全向右转化，放出的热量小于akJ，A错误； B．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度不再改变，但不一定是1:2，B错误； C．增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，C错误； D．X的物质的量分数不再改变，说明正逆反应速率相等，表明该反应已达平衡，D正确。 答案选D。 13. 图中表示的是元素的某种性质(X)随原子序数的变化关系，则X可能是 A. 元素的原子半径 B. 元素的第一电离能 C. 元素的最高化合价 D. 元素的电负性 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】从图中可知，同周期元素随原子序数的增加，从左到右X值逐渐增大，并且第IIIA比第IIA小，第VIA比第VA的小，，满足这一特点的是第一电离能，故答案是：B。 14. 在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是 A. 含有0.1mol·L-1Fe3+的溶液中：K+、Mg2+、SCN-、NO B. 加入Al能放出H2的溶液中：NH、K+、Cl-、HCO C. 室温下=10-13mol·L-1的溶液中：NH、Mg2+、NO、SO D. 在酸性溶液中：K+、MnO、Cl-、SO 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．Fe3+、SCN-发生络合反应而不能大量共存，故A不符合； B．与Al反应生成气体的溶液为酸性或强碱性溶液，HCO在酸性和碱性条件下都不能大量共存，故B不符合； C．=10-13mol·L-1的溶液显酸性，NH、Mg2+、NO、SO能大量共存，故C符合； D．在酸性溶液中，MnO具有强氧化性，能将Cl-氧化为氯气，不能大量共存，故D不符合。 答案选C。 15. 下列实验装置或操作，能达到实验目的的是 A. 测定中和反应的反应热 B. 防止铁片被腐蚀 C. 由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体 D. 用盐酸测定NaOH溶液的浓度 【答案】B 【解析】 【详解】A．测定中和反应的反应热时，装置需要尽可能减少热量散失，该装置缺少保温措施，所以不能达到目的，该选项错误； B．根据电解池原理，石墨作阳极，铁作阴极，阴极的金属会被保护而不消耗，符合外加电流的保护法，所以能达到目的，该选项正确； C．直接加热时，铁离子会发生水解，生成氢氧化铁和氯化氢，氯化氢挥发后，最终得到的是氢氧化铁，灼烧后得到氧化铁，得不到无水固体，要得到无水固体，需要在氯化氢气流中加热，所以不能达到目的，该选项错误； D．盐酸为酸性溶液，应使用酸式滴定管，图中使用的是碱式滴定管，所以不能达到目的，该选项错误； 综上所述，正确答案是B。 16. 室温时，下列说法正确的是 A. pH=11的氨水和pH=11的Na2CO3溶液中，由水电离产生的c(OH-)均为1×10−11 mol·L−1 B. 分别把100 mL pH=11的NaOH溶液和pH=11的氨水加水稀释至1 L，所得溶液pH均为10 C. 分别向等体积等pH的HCl溶液和 CH3COOH溶液中加入等浓度的NaOH溶液，恰好为中性时，消耗NaOH溶液的体积相等 D. 分别向1 mL pH=3的盐酸和pH=3的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4固体，两溶液中水的电离程度均增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸碱均会抑制水的电离，可以水解的盐能促进水的电离。pH=11的氨水，由水电离出的c(OH－)为1×10−11mol/L，pH=11的Na2CO3溶液中，水电离的氢氧根为1×10−3mol/L，A错误； B．氢氧化钠为强碱，100 mL pH=11的NaOH溶液加水稀释至1 L，所得溶液pH为10，氨水是弱电解质，存在电离平衡， pH=11的氨水加水稀释至1 L，所得溶液pH>10，B错误； C．等浓度等体积的盐酸和醋酸，二者物质的量相等，当分别加入等物质的量的NaOH时，盐酸变为氯化钠溶液，溶液显中性，此时醋酸变为醋酸钠溶液，醋酸钠水解使其溶液呈碱性，因此，若要使醋酸溶液呈中性，必须少加一些氢氧化钠溶液，C错误； D．盐酸中加醋酸钠，两者发生反应生成弱酸醋酸，对水的电离抑制作用减小，水的电离程度增大；向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，会使醋酸的电离平衡逆向移动，pH增大，对水的电离抑制作用减小，水的电离程度增大；D正确； 故选D。 17. CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下： 反应ⅰ：CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g) ∆H1 =﹣58 kJ· mol-1 反应ⅱ：CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) ∆H2 = +42 kJ· mol-1 下列说法不正确的是 A. 增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率 B. 增大压强，有利于向生成甲醇的方向进行，反应ⅰ的平衡常数增大 C. 升高温度，生成甲醇的速率加快，反应ⅱ的限度同时增加 D. 选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率 【答案】B 【解析】 【详解】A. 增大氢气浓度平衡正向移动导致二氧化碳消耗增大，所以二氧化碳转化率增大，故A正确； B. 增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，增大压强，反应i的平衡正向移动，所以向生成甲醇的方向移动，但是化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，所以增大压强反应i的平衡常数不变，故B错误； C. 升高温度任何化学反应速率都增大，升高温度平衡向吸热方向移动，升高温度反应ii向正向移动，则反应ii的反应限度增大，故C正确； D. 催化剂具有选择性和专一性、高效性，所以选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率，故D正确； 答案选B。 18. 室温下：、、、。实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下： 实验 实验操作和现象 1 测定溶液的pH约为8 2 测定HCN与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7 3 向NaClO溶液中通入少量的，测得pH降低 4 向溶液中加入等体积溶液，产生白色沉淀 下列所得结论正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 由实验2可得 C. 实验3反应的离子方程式： D. 实验4所得上层清液中的 【答案】D 【解析】 【分析】由电离常数可知，弱酸和酸式根离子在溶液中的电离程度为H2CO3＞HClO＞HCO；由实验1可知，碳酸氢根离子在溶液中的水解趋势大于电离趋势，使溶液呈碱性；由实验2可知，0.10mol•L-1氢氰酸与0.05mol•L-1氢氧化钠溶液等体积混合后反应得到等浓度的氢氰酸和氰酸钠的混合溶液，氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度，使溶液呈碱性。 【详解】A．根据溶液中的电荷守恒和物料守恒，碳酸氢钠溶液中存在的关系为，故A错误； B．由分析可知，实验2中0.10mol•L-1氢氰酸与0.05mol•L-1氢氧化钠溶液等体积混合后反应得到等浓度的氢氰酸和氰酸钠的混合溶液，氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度，使溶液呈碱性，则氢氰酸的电离常数Ka（HCN）<，故B错误； C．由分析可知，弱酸和酸式根离子在溶液中的电离程度为H2CO3＞HClO＞HCO，则次氯酸钠溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的离子方程式为CO2+H2O+ClO-=HCO+HClO，故C错误； D．由题意可知，VL0.01mol/L碳酸钠溶液和VL0.02mol/L氯化钙溶液等体积混合反应后溶液中过量的钙离子浓度为mol/L=0.005mol/L，由碳酸钙的溶度积可知溶液中碳酸根离子浓度为，故D正确； 故选：D。 19. 探究铝片与溶液的反应。 实验 现象 无明显现象 Ⅲ中铝片表面产生细小气泡 Ⅳ中出现白色浑浊，产生大量气泡(经检验为和) 下列说法不正确的是 A. 溶液中存在水解平衡： B. 若将打磨过的铝片加入Ⅰ中，加热后会出现气泡。再对比上图Ⅰ、Ⅲ，说明溶液能破坏铝表面的保护膜 C. 推测出现白色浑浊的原因可能为： D. 加热和逸出对水解平衡移动方向的影响是相反的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．碳酸根离子为多元弱酸根离子，分步水解，以第一步为主，水解离子方程式：，故A正确； B．若将打磨过的铝片加入Ⅰ中，加热后会出现气泡，说明铝能与热水反应，实验Ⅰ中没有气泡冒出，说明表面有氧化膜，实验Ⅲ有气泡冒出，说明氧化膜被破坏，故B正确； C．碳酸钠水解显碱性，铝表面的氧化铝与碱反应生成偏铝酸根离子，去掉氧化膜后，铝与氢氧根离子、水反应生成氢气，碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子，碳酸氢根离子与偏铝酸根离子反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根，离子方程式：，故C正确； D．盐类水解为吸热过程，加热促进盐类水解，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，氢气逸出有利于铝与氢氧根离子的反应，消耗氢氧根离子，促进碳酸根离子水解，所以加热和H2逸出对水解平衡移动都起到促进作用，故D错误； 故选：D。 20. HA为一元弱酸。已知溶液中HA、A-的物质的量分数δ随溶液pH变化的曲线如下图所示。向10mL溶液中，滴加溶液xmL。下列说法中不正确的是 A. 由图可知，该温度下HA的 B. x=0时，1<pH<7 C. x=5时， D. x=10时， 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下HA的电离平衡常数，当pH＝9时c（A−）＝c（HA），则Ka＝c（H＋）＝10−9，故A正确； B．根据图知，x＝0时，溶液为HA溶液，溶液中HA物质的量分数接近1，说明HA是弱酸，所以0.1mol/L的HA中1＜pH＜7，故B正确； C．由A知HA的电离平衡常数，则A−的水解平衡常数，Ka＜Kh，说明其水解程度大于电离程度，当x＝5时，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaA和HA，A−的水解程度大于HA电离程度，所以c（A−）＜c（HA），故C错误； D．x＝10时，n（HA）＝n（NaOH），所以二者恰好完全反应生成NaA，溶液中存在物料守恒，由物料守恒、溶液中溶质浓度是最初浓度的一半得c（A−）＋c（HA）＝c（Na＋）＝0.05mol/L，故D正确； 故答案选C。 二．填空题(共3题，40分) 21. 利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为Fe2O3及SiO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3等杂质)提取高附加值的铁红的一种工艺流程如下图所示。 已知：①、 ②溶液中离子浓度时可认为完全沉淀 请回答下列问题： （1）滤渣1的成分为_______(填化学式)，滤液2中主要的金属阳离子为_______。 （2）还原过程中发生反应的离子方程式为_______，可用试剂_______检验还原是否完全。 （3）欲制备高纯铁红，净化过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如图，应控制pH为_______。 （4）沉钴镍时，若溶液中浓度均为0.01mol·L-1逐渐加入，则先沉淀的离子为_______，结合计算说明两种离子能否彻底先后分离_______。 （5）一种测定铁红产品纯度的方法如下：称取铁红，溶于一定量的硫酸之中，配成溶液从其中量取溶液，加入过量的，充分反应后，用硫代硫酸钠标准液滴定至终点，发生反应：，平行滴定三次，硫代硫酸钠平均消耗体积为，则铁红产品的纯度为_______(用c、V、m表示)。 【答案】（1） ①. SiO2、PbSO4 ②. Fe2+、Na+ （2） ①. ②. KSCN溶液 （3）4.5 （4） ①. ②. 若溶液中、浓度均为逐渐加入，则先沉淀的离子为；当CoS恰好沉淀完全时，，此时，不生成NiS沉淀，故可以将、彻底先后分离 （5） 【解析】 【分析】蛇纹石提镁后的中和渣加入硫酸酸浸，SiO2、生成的PbSO4不溶于H2SO4，所以浸渣的成分是SiO2、PbSO4，酸浸液中含有Fe3+、Al3+ 、Co2+、Cr3+、Ni2+，加入二氧化硫还原Fe3+生成Fe2+，加入NaOH净化，生成Cr(OH)3和Al(OH)3，则滤渣1为Cr(OH)3和Al(OH)3，所得滤液加Na2S沉钴镍，则滤渣2为CoS、NiS，所得滤液2中主要的金属阳离子为Fe2+、Na+，加入碳酸氢铵和一水合氨沉铁，反应过程中元素化合价不发生变化，则所得滤渣3为FeCO3，经煅烧得到目标产物铁红。 【小问1详解】 据分析，滤渣1的成分为SiO2、PbSO4，滤液2中主要的金属阳离子为Fe2+、Na+； 【小问2详解】 二氧化硫具有还原性，酸性条件下二氧化硫还原Fe3+生成Fe2+，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，反应为：；检验还原是否完全，只要检测所得溶液中是否含Fe3+，Fe3+能和KSCN溶液显血红色，则可用KSCN溶液检验还原是否完全； 【小问3详解】 净化过程是保证Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3和Al(OH)3，而Fe2+尽可能不沉淀，由溶液中各离子的去除率与的关系图知，为4.5时最理想，则应控制为4.5； 【小问4详解】 已知、，则CoS的溶解度比NiS更小、CoS更容易生成，故沉钴镍时，若溶液中、浓度均为逐渐加入，则先沉淀的离子为；当CoS恰好沉淀完全时，，此时，不生成NiS沉淀，故可以将、彻底先后分离； 【小问5详解】 铁离子氧化碘离子为碘单质，碘单质发生反应，结合电子守恒、铁元素守恒可知，，则铁红产品的纯度为。 22. 金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。 (1)铝在元素周期表中的位置是_________。 (2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期，As 与 N 同主族。 ①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。 a. 碱性：Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性：As>Ga c. 酸性：H3AsO4>H3AsO3 ②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因_________________。 ③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H3AsO4和 Ga3+，写出该反应的化学方程式_________。 (3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取，某科研单位设计下述流程提取镓，已知：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。 ①试剂 a 是_____。 ②写出得到滤液 3 的离子方程式_______________。 ③写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。 【答案】 ①. 第三周期第 IIIA 族 ②. c ③. Ga 与As 电子层数相同，核电荷数：As > Ga，原子半径：As < Ga，得电子能力：As > Ga，元素的非金属性：As > Ga，因此，GaAs 中 As 为负价；As 与N 同主族，最外层 5 个电子，最低负化合价为-3 ④. GaAs+HNO3(浓) =Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O ⑤. ZnO ⑥. Ga(OH)3+OH- = [Ga(OH)4]- ⑦. [Ga(OH)4]- +3e- = Ga+ 4OH- 【解析】 【详解】(1)铝是13号元素，铝在元素周期表中的位置是第三周期第 IIIA 族。故答案为：第三周期第 IIIA 族； (2)①a. 同主族，从上到下元素的金属逐渐增强，碱性：Ga (OH)3> Al (OH)3，故不选； b. 同周期，从左到右元素非金属逐渐增强，非金属性：As>Ga，故不选； c. 非羟基氧越多，含氧酸的酸性越强，酸性：H3AsO4>H3AsO3，故选； 故答案为：c； ②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因：Ga 与As 电子层数相同，核电荷数：As > Ga，原子半径：As < Ga，得电子能力：As > Ga，元素的非金属性：As > Ga，因此，GaAs 中 As 为负价；As 与N 同主族，最外层 5 个电子，最低负化合价为-3。故答案为：Ga 与As 电子层数相同，核电荷数：As > Ga，原子半径：As < Ga，得电子能力：As > Ga，元素的非金属性：As > Ga，因此，GaAs 中 As 为负价；As 与N 同主族，最外层 5 个电子，最低负化合价为-3； ③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H3AsO4 和 Ga3+，硝酸被还原成NO2，反应的化学方程式GaAs+HNO3(浓) = Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O。故答案为：GaAs+HNO3(浓) = Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O； (3)闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)酸浸后得到：滤渣1中含PbSO4，滤液1中含有 Zn2＋、Fe2＋、Ga3＋，加ZnO调节pH =9，得滤渣2，主要成分为Fe(OH)3、Ga(OH)3，加入浓NaOH溶液，发生Ga(OH)3+OH- = [Ga(OH)4]-，过滤得滤渣3为Fe(OH)3、滤液3，电解制镓。 ①试剂 a 是ZnO。故答案为：ZnO； ②由题中信息：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在，得到滤液 3 的离子方程式Ga(OH)3+OH- = [Ga(OH)4]-。故答案为：Ga(OH)3+OH- = [Ga(OH)4]-； ③电解制镓时的阴极得电子，发生还原反应，电极反应式[Ga(OH)4]- +3e- = Ga+ 4OH-。故答案为：[Ga(OH)4]- +3e- = Ga+ 4OH-。 23. 直接排放含的烟气会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分)可吸收烟气中的并制备无水，其流程如图1。 已知：、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2，和的溶解度曲线如图3。 （1）吸收烟气 ①为提高的产率，应控制吸收塔中的pH范围为_______。 ②溶液中，结合方程式解释其原因：_______。 ③已知下列反应： 反应1： 反应2： 反应3： 吸收塔中溶液吸收生成的热化学方程式(离子方程式)是_______。 ④吸收塔中的温度不宜过高，可能的原因是_______(写出1种即可)。 （2）制备无水 将中和塔中得到的溶液_______(填操作)，过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥，得无水固体。 【答案】（1） ①. 4～5 ②. NaHSO3溶液中存在H++和+H2OH2SO3+OH-，电离程度大于水解程度 ③. 2SO2(g)+CO(aq)+H2O(l)═2HSO(aq)+CO2 (g)△H=-88.9 kJ•mol-1 ④. 不稳定，易分解，如温度过高，可导致气体的溶解度下降，且易被氧化 （2）隔绝空气，防止其被氧化，加热浓缩至有大量固体析出，温度高于34℃，趁热过滤 【解析】 【分析】(1)①由图像可知pH在4～5时NaHSO3的物质的量分数最高； ②NaHSO3溶液中c(SO)＞c(H2SO3)，说明HSO电离程度大于水解程度； ③利用盖斯定律将反应1-反应2-反应3可得Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO的热化学方程式； ④HSO不稳定，易分解，如温度过高，可导致气体的溶解度下降，且HSO易被氧化； (2)得无水Na2SO3固体，温度应高于34℃，且防止被氧化。 【小问1详解】 ①由图像可知，pH在4～5时NaHSO3的物质的量分数最高； ②NaHSO3溶液中存在H++SO和+H2OH2SO3+OH-，电离程度大于水解程度，故c()＞c(H2SO3)； ③已知：反应1： 反应2： 反应3： 利用盖斯定律将反应1-反应2-反应3，可得Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO的热化学方程式为2SO2(g)+CO(aq)+H2O(l)═2HSO(aq)+CO2 (g)△H=-88.9 kJ•mol-1； ④不稳定，易分解，如温度过高，可导致气体的溶解度下降，且易被氧化，则吸收塔的温度不宜过高； 【小问2详解】 将中和塔中得到的溶液隔绝空气，防止其被氧化，加热浓缩至有大量固体析出，温度高于34℃，趁热过滤，过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥，得无水固体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市经济技术开发区第一中学2023-2024学年 高一下学期期末试卷 一、单选题(每题3分，共20题) 1. 由同一反应物发生反应Ⅰ、Ⅱ时的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A. 反应Ⅰ为吸热反应 B. 反应Ⅱ无需加热即可发生 C. 加催化剂后，反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方 D. 反应Ⅱ过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 2. 下列对基态碳原子价电子的轨道表示式书写正确的是 A. B. C. D. 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业合成氨反应在高压条件下进行 B. 工业合成氨反应采用铁基催化剂 C. 工业合成氨反应中，将氨气液化分离 D. 新制氯水经光照后，溶液颜色变浅 4. 下列事实可以证明氨水是弱碱的是 A. 0.1mol/L氨水溶液pH＜13 B. 0.1mol/L的氨水可以使酚酞试液变红 C. 氨水与Al3+盐反应生成Al(OH)3 D. 氨水的导电性比NaOH溶液弱 5. 改变下列条件，能使水的电离平衡向正方向移动的是 A. 通入HCl气体 B. 加入NaOH固体 C. 升高温度 D. 加入NaCl固体 6. 当CH3COOHCH3COO-+H+已达平衡，若要使醋酸的电离度和溶液的pH值都减小，应加入的试剂是 A. CH3COONa B. NH3·H2O C. HCl D. H2O 7. 当镁原子由1s22s22p63s2跃迁到1s22s22p63p2时，以下认识正确的是 A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量 B. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量 C. 转化后位于p能级上的两个电子的能量没有发生任何变化 D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 8. 元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是 A. 若和的核外电子层结构相同，则原子序数： B. 和分别位于第六周期第ⅠA和ⅡA族，则碱性： C. 已知、位于同一周期，则酸性： D. 将氯气通入氢硫酸溶液中，溶液中出现黄色浑浊，可推断元素的非金属性： 9. 下列说法中，正确的是 A. s区元素全部是金属元素 B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C. 第VIIA族元素从上到下，非金属性依次减弱 D. 同一原子中，s能级的电子能量一定低于p能级电子能量 10. 在容积固定的容器中发生反应（未配平）。温度为T0时，各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是 A. 发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：v（X）=v（Y）=2v（Z） B. 增大压强，平衡向正反应方向移动 C. 该反应正反应的反应热△H>0 D. 图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5% 11. 镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液，其充、放电按下式进行：。下列有关电极的说法正确的是 A. 充电时与电源正极相连 B. 放电时被氧化 C. 放电时电解质溶液中的向该极移动 D. 充电时失去电子 12. 已知X(g)＋3Y (g)2W(g)＋M (g) △H=－a kJ·mol－1(a>0)一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g)与3mol Y (g)，下列说法正确的是(　　) A. 充分反应后，放出热量为a kJ B. 当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1:2 C. 若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D. 当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡 13. 图中表示的是元素的某种性质(X)随原子序数的变化关系，则X可能是 A. 元素的原子半径 B. 元素的第一电离能 C. 元素的最高化合价 D. 元素的电负性 14. 在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是 A. 含有0.1mol·L-1Fe3+的溶液中：K+、Mg2+、SCN-、NO B. 加入Al能放出H2的溶液中：NH、K+、Cl-、HCO C. 室温下=10-13mol·L-1的溶液中：NH、Mg2+、NO、SO D. 在酸性溶液中：K+、MnO、Cl-、SO 15. 下列实验装置或操作，能达到实验目的的是 A. 测定中和反应的反应热 B. 防止铁片被腐蚀 C. 由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体 D. 用盐酸测定NaOH溶液的浓度 16. 室温时，下列说法正确的是 A. pH=11的氨水和pH=11的Na2CO3溶液中，由水电离产生的c(OH-)均为1×10−11 mol·L−1 B. 分别把100 mL pH=11的NaOH溶液和pH=11的氨水加水稀释至1 L，所得溶液pH均为10 C. 分别向等体积等pH的HCl溶液和 CH3COOH溶液中加入等浓度的NaOH溶液，恰好为中性时，消耗NaOH溶液的体积相等 D. 分别向1 mL pH=3的盐酸和pH=3的CH3COOH溶液中加入少量CH3COONH4固体，两溶液中水的电离程度均增大 17. CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下： 反应ⅰ：CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g) ∆H1 =﹣58 kJ· mol-1 反应ⅱ：CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) ∆H2 = +42 kJ· mol-1 下列说法不正确的是 A. 增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率 B. 增大压强，有利于向生成甲醇的方向进行，反应ⅰ的平衡常数增大 C. 升高温度，生成甲醇的速率加快，反应ⅱ的限度同时增加 D. 选用理想的催化剂可以提高甲醇在最终产物中的比率 18. 室温下：、、、。实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下： 实验 实验操作和现象 1 测定溶液的pH约为8 2 测定HCN与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7 3 向NaClO溶液中通入少量的，测得pH降低 4 向溶液中加入等体积溶液，产生白色沉淀 下列所得结论正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 由实验2可得 C. 实验3反应的离子方程式： D. 实验4所得上层清液中的 19. 探究铝片与溶液的反应。 实验 现象 无明显现象 Ⅲ中铝片表面产生细小气泡 Ⅳ中出现白色浑浊，产生大量气泡(经检验为和) 下列说法不正确的是 A. 溶液中存在水解平衡： B. 若将打磨过的铝片加入Ⅰ中，加热后会出现气泡。再对比上图Ⅰ、Ⅲ，说明溶液能破坏铝表面的保护膜 C. 推测出现白色浑浊的原因可能为： D. 加热和逸出对水解平衡移动方向的影响是相反的 20. HA为一元弱酸。已知溶液中HA、A-的物质的量分数δ随溶液pH变化的曲线如下图所示。向10mL溶液中，滴加溶液xmL。下列说法中不正确的是 A. 由图可知，该温度下HA的 B. x=0时，1<pH<7 C. x=5时， D. x=10时， 二．填空题(共3题，40分) 21. 利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为Fe2O3及SiO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3等杂质)提取高附加值的铁红的一种工艺流程如下图所示。 已知：①、 ②溶液中离子浓度时可认为完全沉淀 请回答下列问题： （1）滤渣1的成分为_______(填化学式)，滤液2中主要的金属阳离子为_______。 （2）还原过程中发生反应的离子方程式为_______，可用试剂_______检验还原是否完全。 （3）欲制备高纯铁红，净化过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如图，应控制pH为_______。 （4）沉钴镍时，若溶液中浓度均为0.01mol·L-1逐渐加入，则先沉淀的离子为_______，结合计算说明两种离子能否彻底先后分离_______。 （5）一种测定铁红产品纯度的方法如下：称取铁红，溶于一定量的硫酸之中，配成溶液从其中量取溶液，加入过量的，充分反应后，用硫代硫酸钠标准液滴定至终点，发生反应：，平行滴定三次，硫代硫酸钠平均消耗体积为，则铁红产品的纯度为_______(用c、V、m表示)。 22. 金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。 (1)铝在元素周期表中的位置是_________。 (2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期，As 与 N 同主族。 ①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。 a. 碱性：Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性：As>Ga c. 酸性：H3AsO4>H3AsO3 ②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因_________________。 ③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H3AsO4和 Ga3+，写出该反应的化学方程式_________。 (3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取，某科研单位设计下述流程提取镓，已知：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。 ①试剂 a 是_____。 ②写出得到滤液 3 的离子方程式_______________。 ③写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。 23. 直接排放含的烟气会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分)可吸收烟气中的并制备无水，其流程如图1。 已知：、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2，和的溶解度曲线如图3。 （1）吸收烟气 ①为提高的产率，应控制吸收塔中的pH范围为_______。 ②溶液中，结合方程式解释其原因：_______。 ③已知下列反应： 反应1： 反应2： 反应3： 吸收塔中溶液吸收生成的热化学方程式(离子方程式)是_______。 ④吸收塔中的温度不宜过高，可能的原因是_______(写出1种即可)。 （2）制备无水 将中和塔中得到的溶液_______(填操作)，过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥，得无水固体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $