精品解析：黑龙江省哈尔滨市第三中学校2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试卷

哈三中2024-2025学年度上学期高二学年期末考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：Fe-56 I卷(共45分) 一、单选题(本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。) 1. “冰雪同梦，亚洲同心”，第九届亚冬会将于2025年2月在哈尔滨举行。下列相关材料的说法正确的是 石墨烯 A. 冰壶采用花岗岩属于硅酸盐材料：Si原子核外电子有8种运动状态 B. 冰刀采用钛合金材质：Ti元素位于周期表第四周期第ⅣB族 C. 碲化镉光伏发电玻璃：已知镉与锌同族，则镉位于周期表d区 D 帽子围巾等使用了石墨烯发热材料(结构如图)：1mol石墨烯中含有4mol键 2. 下列有关化学原理的叙述错误的是 A. 锂离子电池放电时锂离子从正极脱嵌，嵌入负极 B. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极法 D. LED灯光由于电子从高能级向低能级跃迁时放出能量 3. 下列化学用语正确的是 A. 基态Ge原子的核外电子排布式： B. 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. 的电子式： 4. 常温下下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是 A. 无色溶液中：、、、 B. 能使甲基橙变红的溶液中：、、、 C. 中性溶液中：、、、 D. 水电离的是溶液中：、、、 5. 物质M是一种用于彩色照相和影片洗印的显影剂，其结构如图所示。已知：短周期元素W、X、Y、Z中，W、X、Y的原子序数之和比Z的原子序数小1。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 简单氢化物的沸点： C. 含氧酸的酸性： D. 在物质M中X、Y、Z最外层均达到了8电子结构 6. 下列关于各图的说法错误的是 A. 图1：待镀铁制品与直流电源负极相接 B. 图2：辅助电极应使用石墨等惰性电极 C. 图2：调整外接电源电压使钢闸门表面腐蚀电流降至零或接近零 D. 图3：离子交换膜为阴离子交换膜 7. 工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是 温度/℃ 不同压强下接触室中的平衡转化率/% 1MPa 10MPa 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A. 循环利用的物质是 B. 为放热反应 C. 吸收塔中使用98.3%的原因是其具有强氧化性 D. 实际生产中，接触室中应采用温度550℃，压强10MPa 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 电解精炼铜时的阳极反应： B. 酸性条件用丙烯腈合成己二腈的阴极反应： C. 电离方程式： D. 除水垢中的： 9. 下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是 A. 溶液中：滴加几滴稀盐酸，增大 B. 饱和小苏打溶液中： C. 与混合溶液呈酸性： D. 时，的纯碱溶液： 10. 甲异腈在恒容密闭容器中发生异构化反应：，在温度分别为℃和℃条件下，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 段平均反应速率 B. 由图可知 C. 点等于d点 D. a、f点转化率相等 11. 据文献报道，含钒催化剂催化某反应的反应机理如下图所示。下列叙述正确的是 A. 该反应循环中有键的断裂和生成 B. 该反应利用了的氧化性除去，减少了空气污染 C. 该催化循环过程中Ⅴ的价态没有变化 D. 该催化循环的总反应方程式中和的物质的量之比为2：3 12. 已知：，设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，上述反应消耗转移电子数为 B. 溶液中，含离子数为 C. 含有π键数为 D. 中含极性键的个数为 13. 为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当打开和，闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法正确的是 A. 蓄电时，碳锰电极为阴极 B. 蓄电时，右池中右侧电极发生的反应为 C. 放电时，每消耗，理论上有由双极膜向碳锰电极迁移 D. 理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和KOH溶液 14. 下列实验中，对应的现象以及结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后，取少量溶液于试管，再滴入几滴溶液 无明显现象 该过程一定未发生原电池反应 B 向溶液中加入少量溶液 有白色沉淀生成 结合能力比强 C 浓度均为的溶液和溶液中滴加几滴酚酞试剂 前者溶液变浅红色，后者不变色 水解，而不水解 D 向2支均盛有溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为的和溶液 一支试管无明显现象，另一支出现红褐色沉淀 小于 A. A B. B C. C D. D 15. 水溶液体系中存在反应：，25℃平衡常数为K。溶液中所有含碳物种的物质的量分数与pH变化关系如图所示。 已知： ①醋酸的物质的量分数 。 ②忽略溶液体积变化。 下列说法不正确的是 A. 线I表示的变化情况 B. 的电离平衡常数 C. 时， D. 时， II卷(共55分) 16. 氟碳铈矿是最主要的稀土矿物，主要含和、、等。实验室模拟工业提取二氧化铈的流程如图所示。 （1）氧化焙烧时，为提高焙烧效率可采取的措施_______(写一条)，焙烧后产生的酸性气体主要是_______(填化学式)。 （2）操作I为_______。 （3）固体I中与浓盐酸反应的化学方程式为_______，若用硫酸酸化的代替盐酸的优点是_______。 （4）制备时，选用的加料方式是向溶液II中加入溶液，其原因是_______(通过计算说明，已知：溶液II中，25℃时) （5）焙烧的方程式为_______。 （6）操作II为蒸发浓缩、_______。 17. 宋代《千里江山图》历经千年色彩依然，所用颜料由石绿，雌黄，赭石，碎碟，朱砂等为原料制得，其中含有X、Y、Z、W等元素。基态X原子核外电子有26种运动状态，基态Y原子核外M层全充满，N层只有一个电子，Z元素位于第四周期ds区，W元素是使用最广泛的半导体材料。 （1）基态X原子的核外电子排布式为_______。 （2）研究发现，阳离子的颜色与未成对电子数有关，例如：、、等离子有颜色。呈无色的原因是_______。 （3）Y、Z两种元素的第一电离能，第二电离能如下表所示。Y元素在周期表中位于第四周期第_______族，解释Y的大于Z的的原因是_______。 电离能/() Z 906 1733 Y 746 1958 （4）用表示元素的第n电离能，则下图代表第三周期元素的_______(填“”、“”或“”)随原子序数递增的变化规律。 （5）基态W原子的价电子轨道表示式为_______。已知电负性，与溶液反应的化学方程式为_______。 18. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物化学式为，是一种新型配合物。其制备和含量分析过程如下： I.晶体制备： 将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液，将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中，充分反应，冷却，抽滤，洗涤，转移，烘干，称量并记录。 资料显示：硝酸铁在溶于水时先水解，缩合形成中间体，再进一步反应得到最终产物。 （1）硝酸铁固体溶解时宜采用的加热方式是_______，加热的目的是_______。 II.铁含量测定： 准确称取产品配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入盐酸使配合物酸解为，再加入2滴磺基水杨酸钠()指示剂，溶液显紫色，再用EDTA标准溶液滴定至终点。重复三次，平均消耗EDTA标准溶液的体积为。已知滴定过程中发生的反应如下： (亮黄色)；(紫色)(亮黄色) （2）该测定实验无需使用的实验仪器有_______(填序号)。 （3）滴定终点的现象是滴入最后半滴标准液，_______。 （4）产品中铁元素的含量是_______(用含a、c、V的符号表示)。 （5）由于EDTA与铁反应较慢且铁含量不宜过低，还可用分光光度法测定铁元素含量。测定过程如下：准确称取0.125g产品溶于盛有适量盐酸烧杯中，再配制成500.00mL溶液，取2.00mL上述溶液稀释至250.00mL，在一定条件下测得该溶液吸光度为0.226，则根据相同条件下铁标准溶液浓度-溶液吸光度的工作曲线(如下图)，计算产品中铁元素的含量是_______(已知：，计算结果保留三位有效数字)。 19. 丙烯是合成高聚物的重要原料。由丙烷生产丙烯有以下几种方法。根据信息回答下列问题： 【方法一】丙烷直接脱氢制丙烯 反应I： （1）丙烷在某催化剂上脱氢的反应历程如图(＊表示吸附在催化剂上，TS表示过渡态)： 已知： 化学键 键能/ 348 615 413 436 ①计算反应I的_______，该反应在_______(选填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。 ②研究表明键的断裂是反应中的决速步骤(速率最慢的基元反应)，图中能量：对应_______(选填“A”或“B”)。 （2）为提高丙烯的产率，设计了一种管状反应器，工作原理如图所示，该反应器能提高丙烯产率的原因是_______。 【方法二】氧化丙烷脱氢制丙烯 反应I： 反应II： （3）保持压强条件下，分别向密闭容器中投入一定量或等物质的量的和混合气体时，的平衡转化率随温度变化的曲线如图。 ①投入和混合气体时，的平衡转化率的曲线为_______(填“a”或“b”)。 ②温度为900K时，计算反应I的平衡常数_______kPa(用含的分式表示)；900K投入等物质的量的和时，发生反应I和II，计算的平衡转化率为_______％(计算结果保留两位有效数字)。 【方法三】丙烷电化学脱氢法 中科院化学与材料科学工程学院的相关研究为实现同时获得烯烃和电力的联产提供了理论支持。研究人员发明的质子型固体氧化物燃料电池，其工作原理如图所示。 （4） 根据图中信息在电极上发生反应的电极反应式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈三中2024-2025学年度上学期高二学年期末考试 化学试卷 可能用到的相对原子质量：Fe-56 I卷(共45分) 一、单选题(本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。) 1. “冰雪同梦，亚洲同心”，第九届亚冬会将于2025年2月在哈尔滨举行。下列相关材料的说法正确的是 石墨烯 A. 冰壶采用花岗岩属于硅酸盐材料：Si原子核外电子有8种运动状态 B. 冰刀采用钛合金材质：Ti元素位于周期表第四周期第ⅣB族 C. 碲化镉光伏发电玻璃：已知镉与锌同族，则镉位于周期表d区 D. 帽子围巾等使用了石墨烯发热材料(结构如图)：1mol石墨烯中含有4mol键 【答案】B 【解析】 【详解】A．在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；基态Si原子有14个电子，所以核外电子运动状态有14种，故A错误； B．Ti是22号元素，处于第四周期ⅣB族，故B正确； C．Zn价电子排布式为3d104s2，已知镉与锌位于同一族，则镉位于元素周期表的ds区，故C错误； D．在石墨烯中，每个碳原子形成3个键，每个键被两个碳原子共用，根据均摊法计算1mol石墨烯含1.5mol键，故D错误； 故选B。 2. 下列有关化学原理的叙述错误的是 A. 锂离子电池放电时锂离子从正极脱嵌，嵌入负极 B. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理牺牲阳极法 D. LED灯光是由于电子从高能级向低能级跃迁时放出能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．锂离子电池放电时，负极材料（如石墨）中的锂离子脱嵌，通过电解质迁移至正极（如钴酸锂）嵌入。因此，放电时锂离子应从负极脱嵌，嵌入正极，而非选项所述的“从正极脱嵌，嵌入负极”，A错误； B．铁锅生锈是吸氧腐蚀，需水和氧气共同作用。及时擦干减少水分，可减缓腐蚀，B正确； C．镁棒作为活泼金属（负极），优先被腐蚀，保护铁内胆（正极），属于牺牲阳极法，C正确； D．LED发光是电子从高能级跃迁至低能级时释放能量（光子），符合物理原理，D正确； 故选A。 3. 下列化学用语正确的是 A. 基态Ge原子的核外电子排布式： B. 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. 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子为32号元素，故核外电子排布式为，A错误； B．p轨道以头碰头的方式形成p—pσ键，电子云轮廓图为，B错误； C．碳原子的电子排布式为1s22s22p2，基态碳原子的价电子轨道表示式为，C正确； D．H2S为共价化合物，其电子式为，D错误； 故选C。 4. 常温下下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是 A. 无色溶液中：、、、 B. 能使甲基橙变红的溶液中：、、、 C. 中性溶液中：、、、 D. 水电离的是溶液中：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．无色溶液中不会存在蓝色的，A错误； B．甲基橙变红说明溶液为强酸性（pH ≤ 3.1）。此时，和在酸性条件下具有强氧化性，会与发生氧化还原反应，生成等产物，无法大量共存，B错误； C．会水解使溶液呈酸性，会水解使溶液呈碱性，两者共同存在时相互促进水解，且水解能力相当，显中性，C正确； D．水电离的 mol/L，说明溶液可能为酸性或碱性。酸性：会与反应生成；碱性：会与生成沉淀，D错误。 故选C 5. 物质M是一种用于彩色照相和影片洗印的显影剂，其结构如图所示。已知：短周期元素W、X、Y、Z中，W、X、Y的原子序数之和比Z的原子序数小1。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 简单氢化物的沸点： C. 含氧酸的酸性： D. 在物质M中X、Y、Z最外层均达到了8电子结构 【答案】D 【解析】 【分析】由该物质的结构图可推知，Z为-1价离子，应为F或Cl元素，W与其他原子形成一根共价键，应为H或F或Cl元素，Y形成两根键，应为O或S元素，X形成四根键，但该离子为+1价阳离子，故X为N或P元素，又W、X、Y的原子序数之和比Z的原子序数小1，则W为H元素，X为N元素，Y为O元素，Z为Cl元素，据此分析解答。 【详解】A．根据电子层数越多，半径越大，层数相同时核电荷数越大，半径越小，原子半径为：Z＞X>Y＞W，故A错误； B．常温下，氨气为气态，水为液态，则简单氢化物的沸点：X<Y，故B错误； C．N的含氧酸有弱酸亚硝酸，强酸硝酸，S的含氧酸有弱酸亚硫酸，强酸硫酸，故含氧酸的酸性不一定Z>X，故C错误； D．由结构中N、O、Cl的成键可知三种元素最外层电子数均满足8电子稳定结构，故D正确； 故选：D。 6. 下列关于各图的说法错误的是 A. 图1：待镀铁制品与直流电源负极相接 B. 图2：辅助电极应使用石墨等惰性电极 C. 图2：调整外接电源电压使钢闸门表面腐蚀电流降至零或接近零 D. 图3：离子交换膜为阴离子交换膜 【答案】D 【解析】 【详解】A．电镀时，镀件放阴极与电源负极相连，镀层金属放阳极与电源正极相连，A正确； B．为保护钢闸门，钢闸门应作与电源负极相连，辅助电极做阳极，应使用石墨等惰性电极B正确； C．钢闸门中的铁和碳在电解液中构成原电池，产生腐蚀电流，钢闸门外接电源负极，保护铁，铁不易被氧化而失去电子，外加电流保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，故调整外接电源电压使表面腐蚀电流降至零或接近零，C正确； D．左侧为阳极，电极反应为，右侧为阴极，电极反应：，Na+从右侧进入左侧，故离子交换膜为阳离子交换膜，D错误； 故选D。 7. 工业制备硫酸的生产过程及相关信息如下。下列有关说法正确的是 温度/℃ 不同压强下接触室中的平衡转化率/% 1MPa 10MPa 450 99.2 99.7 550 94.9 97.7 工艺流程 A. 循环利用的物质是 B. 为放热反应 C. 吸收塔中使用98.3%的原因是其具有强氧化性 D. 实际生产中，接触室中应采用温度550℃，压强10MPa 【答案】B 【解析】 【详解】A．为可逆反应，未参与反应的二氧化硫可循环利用，A错误； B．由表知，在相同压强下，升高温度，二氧化硫的平衡转化率减小，则为放热反应，B正确； C．吸收塔中是为了吸收三氧化硫，不体现强氧化性，C错误； D．和两状态的平衡转化率相差不大，但压强大，对动力和设备要求高，所以实际生产中，450℃时，SO2的转化率更高，故接触室中应采用温度，压强，D错误； 答案选B。 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 电解精炼铜时的阳极反应： B. 酸性条件用丙烯腈合成己二腈的阴极反应： C. 电离方程式： D. 除水垢中的： 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解时阳极发生氧化反应，电解精炼铜时的阳极反应：，A错误； B．酸性条件用丙烯腈合成己二腈，阴极得电子发生还原反应，阴极反应：，B正确； C．电离不需要通电条件，电离方程式为：，C错误； D．除水垢中的，硫酸钙微溶，离子方程式为：，D错误； 故选B。 9. 下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是 A. 溶液中：滴加几滴稀盐酸，增大 B. 饱和小苏打溶液中： C. 与混合溶液呈酸性： D. 时，的纯碱溶液： 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液中存在以下平衡状态：，滴加几滴稀盐酸后，溶液中增大，平衡逆向移动，使减小，A错误； B．饱和小苏打溶液中，根据Na和C元素守恒，有以下关系：，故，B正确； C．根据电荷守恒，与混合溶液中：，溶液呈现酸性时，，故，C错误； D． 升高温度，水电离程度增大，则时，水的，的纯碱溶液中，，，D错误； 故选B。 10. 甲异腈在恒容密闭容器中发生异构化反应：，在温度分别为℃和℃条件下，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 段平均反应速率 B. 由图可知 C. 点等于d点 D. a、f点转化率相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像可知，段平均反应速率，A正确； B．a、f两点浓度相同，根据图像可知，二者浓度变化曲线斜率不同，a点大于f点，说明a点反应速率大于f点，温度越高反应速率越大，则，B错误； C．随着反应的不断进行，反应物分子数逐渐减少，活化分子数逐渐减少，则a点大于d点，C错误； D．T1和T2初始浓度不同，a、f两点时浓度相同，则转化率不同，D错误； 故选A 。 11. 据文献报道，含钒催化剂催化某反应的反应机理如下图所示。下列叙述正确的是 A. 该反应循环中有键的断裂和生成 B. 该反应利用了的氧化性除去，减少了空气污染 C. 该催化循环过程中Ⅴ的价态没有变化 D. 该催化循环的总反应方程式中和的物质的量之比为2：3 【答案】A 【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4NH3+2NO+2O23N2+6H2O； 【详解】A．根据图示，该反应循环中有V5+=O中键的断裂和生成，A正确； 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，B错误； C．由图可知，该催化循环过程中钒元素的价态变化为+5→+4→+5，C错误； D．根据分析，该催化循环的总反应方程式中和的物质的量之比为2：1，D错误； 故选A。 12. 已知：，设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，上述反应消耗转移电子数为 B. 溶液中，含离子数为 C. 含有π键数为 D. 中含极性键个数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下，溴单质是非气态的物质，无法计算物质的量，A错误； B．没有溶液体积，不确定铵根离子的物质的量，B错误； C．三键含有1个σ键和2个π键；含有1molπ键，数目为，C正确； D．中的1个铵根离子含有4个氮氢极性键，则中含极性键的个数为4，D错误； 故选C。 13. 为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合和、打开时，装置处于蓄电状态；当打开和，闭合时，装置处于放电状态。放电状态时，双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法正确的是 A. 蓄电时，碳锰电极为阴极 B. 蓄电时，右池中右侧电极发生的反应为 C. 放电时，每消耗，理论上有由双极膜向碳锰电极迁移 D. 理论上，该电化学装置运行过程中需要不断补充和KOH溶液 【答案】B 【解析】 【分析】这是一个结合可再生能源的电化学装置，其原理如下： 蓄电状态（电解池），闭合和、打开时： 碳锰电极：连接风力电源，在电极上失去电子转化为，锰元素化合价升高，发生氧化反应，所以碳锰电极为阳极，电极反应式为。 锌电极：连接光伏电源，ZnO在电极上得到电子转化为Zn，锌元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，电极反应式为。 放电状态（原电池），打开和，闭合时： 碳锰电极：得到电子，发生还原反应，为正极，电极反应式为，此时双极膜中间层解离出的会向该电极迁移。 锌电极：Zn失去电子，发生氧化反应，为负极，电极反应式，双极膜中间层解离出的会向该电极迁移 。 这种装置可有效适应可再生能源的波动性和间歇性，实现能量的储存和释放。 【详解】A．蓄电时是电解池，闭合和、打开，碳锰电极上转化为，锰元素化合价升高，发生氧化反应，所以碳锰电极为阳极，A错误； B．蓄电时右池右侧电极为阳极，电解质溶液为KOH溶液，在阳极失电子发生氧化反应，电极反应式为，B正确； C．放电时是原电池，碳锰电极为正极，电极反应式为，每消耗1mol，转移2mol电子，由于放电时双极膜中间层的解离为和，向碳锰电极迁移，而不是，C错误； D．从整个充放电过程来看，硫酸和氢氧化钾并没有被消耗，只是离子在电极上发生反应以及离子在溶液中迁移，理论上不需要不断补充和溶液，D错误； 综上所述，正确答案是B。 14. 下列实验中，对应的现象以及结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后，取少量溶液于试管，再滴入几滴溶液 无明显现象 该过程一定未发生原电池反应 B 向溶液中加入少量溶液 有白色沉淀生成 结合能力比强 C 浓度均为的溶液和溶液中滴加几滴酚酞试剂 前者溶液变浅红色，后者不变色 水解，而不水解 D 向2支均盛有的溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为的和溶液 一支试管无明显现象，另一支出现红褐色沉淀 小于 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，形成原电池，失电子作负极，铁作正极被保护，滴入几滴溶液，无明显现象，故不能证明未发生原电池反应，A项错误； B．向溶液中加入少量溶液，生成白色沉淀和，可促进的电离，因此结合的能力强于，B项正确； C．浓度均为的溶液和溶液中滴加几滴酚酞试剂， 溶液中，的电离程度大于水解程度，溶液显酸性，滴加酚酞试剂，溶液不变色，C项错误； D．向2支均盛有的溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为的和溶液，溶液与发生复分解反应生成红褐色沉淀，而过量的溶液与溶液反应，生成无色溶液，因此不能比较和的大小，D项错误； 答案选B。 15. 水溶液体系中存在反应：，25℃平衡常数为K。溶液中所有含碳物种的物质的量分数与pH变化关系如图所示。 已知： ①醋酸的物质的量分数 。 ②忽略溶液体积变化。 下列说法不正确的是 A. 线I表示的变化情况 B. 的电离平衡常数 C. 时， D. 时， 【答案】D 【解析】 【详解】A. 溶液中存在平衡，，随着pH增大，减小，平衡正向移动，的物质的量分数减小，的物质的量分数增大，因此线I表示的变化情况，线II表示的变化情况，所以线III表示的变化情况，A项正确； B. 的电离平衡常数，由图可知，当时(线I和线II的交点)，溶液,则的电离平衡常数，B项正确； C. 时，由图可知， (线II和线III的交点)，反应的，已知，可得 ， ，代入可得，C项正确； D. 时，发生反应，在水中不稳定，立即分解为， 体系中含银物种主要以形态存在，所以 ，D项错误； 答案选D。 II卷(共55分) 16. 氟碳铈矿是最主要的稀土矿物，主要含和、、等。实验室模拟工业提取二氧化铈的流程如图所示。 （1）氧化焙烧时，为提高焙烧效率可采取的措施_______(写一条)，焙烧后产生的酸性气体主要是_______(填化学式)。 （2）操作I为_______。 （3）固体I中与浓盐酸反应化学方程式为_______，若用硫酸酸化的代替盐酸的优点是_______。 （4）制备时，选用的加料方式是向溶液II中加入溶液，其原因是_______(通过计算说明，已知：溶液II中，25℃时) （5）焙烧的方程式为_______。 （6）操作II为蒸发浓缩、_______。 【答案】（1） ①. 矿石粉碎、气体与固体逆流混合，使矿石“沸腾”、增大通入空气的量等 ②. CO2 （2）过滤 （3） ①. ②. 没有有毒的氯气生成(或没有有毒气体生成) （4） 即pH大于7.7时，容易生成沉淀 （5） （6）冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【解析】 【分析】氟碳铈矿(主要含和、、)经过焙烧后转化为、、)，再加入稀硫酸，转化为存在于溶液I中，加入硫酸铵，得到硫酸铝铵溶液，利用硫酸铝铵溶解度受温度影响大的特点，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝铵晶体, CeO2为固体1的主要成分（含有），后在固体1（不与浓盐酸反应）中加入浓盐酸，使得转为进入溶液II，向溶液II中加入溶液得到沉淀；，煅烧沉淀得到，以此解答。 【小问1详解】 根据题意氧化焙烧时，为提高焙烧效率可采取的措施有矿石粉碎、气体与固体逆流混合，使矿石“沸腾”、增大通入空气的量等；焙烧后产生的酸性气体主要是CO2。 【小问2详解】 由流程图分析知操作I为过滤； 【小问3详解】 固体I中与浓盐酸反应的化学方程式为；若用硫酸酸化的代替盐酸的优点是没有有毒的氯气生成(或没有有毒气体生成)； 【小问4详解】 根据提示 ，，即pH大于7.7时，容易生成沉淀。 【小问5详解】 焙烧变成，元素化合价升高，说明此过程中有氧气参与，同时结合元素分析，有气体放出，故的方程式为 【小问6详解】 滤液I中，加入硫酸铵，得到硫酸铝铵溶液，利用硫酸铝铵溶解度受温度影响大的特点，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铝铵晶体,故答案为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 17. 宋代《千里江山图》历经千年色彩依然，所用颜料由石绿，雌黄，赭石，碎碟，朱砂等为原料制得，其中含有X、Y、Z、W等元素。基态X原子核外电子有26种运动状态，基态Y原子核外M层全充满，N层只有一个电子，Z元素位于第四周期ds区，W元素是使用最广泛的半导体材料。 （1）基态X原子的核外电子排布式为_______。 （2）研究发现，阳离子的颜色与未成对电子数有关，例如：、、等离子有颜色。呈无色的原因是_______。 （3）Y、Z两种元素的第一电离能，第二电离能如下表所示。Y元素在周期表中位于第四周期第_______族，解释Y的大于Z的的原因是_______。 电离能/() Z 906 1733 Y 746 1958 （4）用表示元素的第n电离能，则下图代表第三周期元素的_______(填“”、“”或“”)随原子序数递增的变化规律。 （5）基态W原子的价电子轨道表示式为_______。已知电负性，与溶液反应的化学方程式为_______。 【答案】（1）或 （2）没有未成对电子 （3） ①. IB ②. (元素2)价电子排布为，全满结构能量更低；(元素1)失去能量更高的4s电子，因此 （4）I2 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】基态X原子核外电子有26种运动状态，X为Fe元素；基态Y原子核外M层全充满，N层只有一个电子，Y为Cu元素；Z元素位于第四周期ds区，Z为Zn元素；W元素是使用最广泛的半导体材料，W为Si元素；以此分析。 【小问1详解】 Fe为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为或； 【小问2详解】 阳离子的颜色与未成对电子数有关，Zn2+的价电子排布式为3d10，没有未成对电子； 【小问3详解】 铜29号元素，位于第四周期第ⅠB族；Cu铜失去1个电子后的核外电子排布为[Ar]3d10，达到较稳定的全满结构，全满结构能量更低；(元素1)失去能量更高的4s电子，易失去第二个电子，因此； 【小问4详解】 第三周期元素原子第一电离能有增大趋势，Mg和P比相邻元素的第一电离能大，主族元素中Na的第一电离能最小，因此不是第一电离能变化情况，均失去1个电子后，Na+的2p轨道全充满，较稳定，故第二电离能陡然升高，Mg失去的第二个电子是3s能级电子，失去后符合全满稳定结构，易失去。第二电离能比Na的低，Al失去第一个电子为3p能级电子，3p能级电子能量高易失去，失去第二个电子是3s2上电子，3s2符合全满，不易失去，第二电离能高于Mg的，S失去一个电子之后3p轨道半充满稳定，不易失去第二个电子，第二电离能大于Cl的第二电离能，故a图表示第二电离能变化情况； 【小问5详解】 基态硅原子的价电子排布式为3s23p2，轨道表示式为； SiHCl3水解生成硅酸、HCl和H2，故SiHCl3与浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为：。 18. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物化学式为，是一种新型配合物。其制备和含量分析过程如下： I.晶体制备： 将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液，将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中，充分反应，冷却，抽滤，洗涤，转移，烘干，称量并记录。 资料显示：硝酸铁在溶于水时先水解，缩合形成中间体，再进一步反应得到最终产物。 （1）硝酸铁固体溶解时宜采用的加热方式是_______，加热的目的是_______。 II.铁含量测定： 准确称取产品配制成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入盐酸使配合物酸解为，再加入2滴磺基水杨酸钠()指示剂，溶液显紫色，再用EDTA标准溶液滴定至终点。重复三次，平均消耗EDTA标准溶液的体积为。已知滴定过程中发生的反应如下： (亮黄色)；(紫色)(亮黄色) （2）该测定实验无需使用的实验仪器有_______(填序号)。 （3）滴定终点的现象是滴入最后半滴标准液，_______。 （4）产品中铁元素的含量是_______(用含a、c、V的符号表示)。 （5）由于EDTA与铁反应较慢且铁含量不宜过低，还可用分光光度法测定铁元素含量。测定过程如下：准确称取0.125g产品溶于盛有适量盐酸的烧杯中，再配制成500.00mL溶液，取2.00mL上述溶液稀释至250.00mL，在一定条件下测得该溶液吸光度为0.226，则根据相同条件下铁标准溶液浓度-溶液吸光度的工作曲线(如下图)，计算产品中铁元素的含量是_______(已知：，计算结果保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 水浴加热 ②. 促进铁离子水解(促进水解形成中间体) （2）④⑤⑥ （3）溶液变为亮黄色(由紫色变为亮黄色)，且半分钟内不变色 （4） （5）211 【解析】 【分析】配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签； 滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算； 【小问1详解】 硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液，则选择水浴加热条件；水解是吸热的过程，加热的目的是促进铁离子水解； 【小问2详解】 从题意可知，进行 EDTA 络合滴定时需要用到滴定管(①)、锥形瓶(②)和容量瓶(③)等，而图中所示的分液漏斗(⑤)和回流冷凝管(⑥)以及蒸发皿（④）在该测定实验中并无使用环节，故不需要用到的仪器是④⑤⑥ 【小问3详解】 最滴定终点时，最后半滴 EDTA 标准溶液滴入后“溶液由紫色转变为亮黄色”并保持不变，即为终点现象。故答案为后半滴标准液滴入后，溶液紫色变黄，且半分钟内不变色 【小问4详解】 由反应可知，产品中铁元素的含量： ； 【小问5详解】 用分光光度法测定含量，已知吸光度(A)与在一定浓度范围内的关系如图2，称取样品0.125g，加水溶解，定容至500mL，取2mL，定容至250mL。取样测得吸光度值为0.226，结合图像知铁标准溶液浓度c(Fe3+)= =0.42/L，样品中的含量为：。 19. 丙烯是合成高聚物的重要原料。由丙烷生产丙烯有以下几种方法。根据信息回答下列问题： 【方法一】丙烷直接脱氢制丙烯 反应I： （1）丙烷在某催化剂上脱氢的反应历程如图(＊表示吸附在催化剂上，TS表示过渡态)： 已知： 化学键 键能/ 348 615 413 436 ①计算反应I的_______，该反应在_______(选填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。 ②研究表明键的断裂是反应中的决速步骤(速率最慢的基元反应)，图中能量：对应_______(选填“A”或“B”)。 （2）为提高丙烯的产率，设计了一种管状反应器，工作原理如图所示，该反应器能提高丙烯产率的原因是_______。 【方法二】氧化丙烷脱氢制丙烯 反应I： 反应II： （3）保持压强条件下，分别向密闭容器中投入一定量或等物质的量的和混合气体时，的平衡转化率随温度变化的曲线如图。 ①投入和混合气体时，的平衡转化率的曲线为_______(填“a”或“b”)。 ②温度为900K时，计算反应I的平衡常数_______kPa(用含的分式表示)；900K投入等物质的量的和时，发生反应I和II，计算的平衡转化率为_______％(计算结果保留两位有效数字)。 【方法三】丙烷电化学脱氢法 中科院化学与材料科学工程学院的相关研究为实现同时获得烯烃和电力的联产提供了理论支持。研究人员发明的质子型固体氧化物燃料电池，其工作原理如图所示。 （4） 根据图中信息在电极上发生反应的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. +123 ②. 高温 ③. A （2）氢气通过选择性透过膜，经Ar气吹扫，降低氢气浓度，使平衡正向移动 （3） ①. b ②. ③. 41% （4） 【解析】 【小问1详解】 ①，1mol该反应可以看成断开2mol、1mol，形成1mol 、1mol，则p ；反应I的，反应能自发进行的条件是，则在高温条件下自发进行； ②活化能越大，反应速率越慢，故图中能量：对应A； 【小问2详解】 提高丙烯产率的原因是透过膜层再经Ar吹扫，使脱离平衡体系，平衡正向移动，丙烯的产率提高； 【小问3详解】 ①投入和混合气体时，会发生反应II，使得反应I正向移动，的平衡转化率会上升，故曲线为b； ②压强恒定为，单独投料与混合投料相比，单独投料1mol的分压为，混合投料时，1mol的分压为0.5，则单独投料相当于加压，平衡逆向移动，的转化率相对较低，即900℃时，的转化率为60%，列三段式有：，则p(H2)=、p(C3H6)= 、p(C3H8)=，=； 900K投入时，发生反应I和II，的转化率为80%，列三段式有 ，则平衡时，气体总物质的量是(0.2+0.8+1-x+0.8-x+2x)=2.8mol，=，解的x=0.40625，则； 【小问4详解】 依据题意，在电极上发生反应的电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$