精品解析：四川省泸州市泸县第五中学2024-2025学年高二下学期开学化学试题

泸县五中高2023级高二下学期开学考试 化学 满分：100分。考试时间：75分钟。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108 第一部分 选择题(共42分) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是 A. GaN具有半导体的性质，常用作LED灯的芯片，属于新型无机非金属材料 B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，因此是电解质 C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 D. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 2. 以下方法可用于工业冶炼金属的是 A. 电解熔融AlCl3获取金属铝 B. 电解MgCl2溶液获取金属镁 C. 用CO还原铁矿石来获取金属铁 D. 电解饱和食盐水来获取金属钠 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 溶液呈碱性，其热溶液可用于去除厨房油渍 B. 难溶于水和酸且不能被X射线穿透，可用作人体造影剂 C. 具有强氧化性，可用作自来水消毒剂 D. 钠、钾具有很强还原性，钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 4. 下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是 A. 增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快 B. 催化剂在化学反应过程中参与了反应，使用正催化剂，活化分子数增大，反应速率加快 C. 升高温度，所有反应的活化能增大，反应速率加快 D. 增大压强，所有反应的有效碰撞概率增大，反应速率加快 5. 下列说法正确是 A. 和均是非极性分子 B. 基态钯原子的价电子排布式为，位于第5周期区 C. 热稳定性比高的原因是水分子之间存在氢键 D. 由金属活动性顺序表可推出钙的第一电离能小于钠的第一电离能 6. 实验室用如下图所示装置探究与溶液的反应(实验前先通入排除装置中的空气)。下列说法不正确的是 A. 用装置甲产生 B 装置乙中无明显现象，则与未发生反应 C. 装置丙中注入，产生红棕色气体，说明装置乙中发生了氧化反应 D. 装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙 7. 在潮湿的空气中，钢铁制品表面会形成一薄层水膜，空气中的、、等物质溶解在其中形成电解质溶液。下列说法正确的是 A. 酸性： B. 在水溶液中的电离方程式为 C. 常温下，的溶液中， D. 常温下，0.01mol与足量的水反应，可得到0.01mol 8. 下列离子方程式正确的是 A. 向饱和溶液中通入足量 B. 向稀硝酸中滴加溶液： C. 向新制氯水中滴加少量的溶液： D. 向溶液中加入一小粒固体钠： 9. MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是 A. 使用MnO2催化时，总反应的焓变会发生变化 B H2O+O2→H+++ ∙OH放出热量 C. 催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应 D. 1molHCHO参加反应转移4mol电子 10. 观察图：对合成氨反应中，下列叙述错误的是 A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大 C. 反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止 D. 反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态 11. 在硫酸工业中，通过下列反应：，下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法正确的是 温度/ 平衡时的转化率 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A. 工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率 B. 回收尾气中的仅为了防止空气污染 C. 采用常压条件是因为常压下的转化率足够高，增大压强会增加设备成本 D. 选择的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率 12. 下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是 A. 含有Al3+的溶液中：K+、Na+、HCO、Cl- B. =1.0×10﹣12的溶液：Na+、AlO、NO、S2﹣、SO C. 使甲基橙显黄色的溶液：Fe2+、Cl﹣、Mg2+、SO D. 常温下，由水电离产生c(H+)=10﹣12molL﹣1的溶液中：Na+、Cl﹣、CO、SO 13. 25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、、三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、]随pH变化的关系如图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。下列说法正确的是 A. 曲线①表示滴定溶液的pM变化关系 B. HX的电离常数 C. a点对应的pH=9 D. 不易溶于HX溶液中，而易溶于HX溶液中 14. MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是 A. 甲池中H+移动的方向从M室到N室 B. 电子移动方向为a→Y，X→b C. 乙池的可在酸性较弱的环境中使用 D. Y 电极上得到双氧水的反应为 O2 + 2e- + 2H+ =H2O2 第二部分非选择题(共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分 15. 我国嫦娥五号返回器带回了月球土壤样品。研究发现，月球土壤样品中存在铁、金、银、铅、锌、铜等矿物颗粒。请回答下列问题： （1）基态Fe原子的价层电子排布式为___________，其核外填充有电子的原子轨道数目为___________，比铁原子多一个质子的元素名称为___________。 （2）Ti(BH4)2是一种储氢材料。的空间结构是___________，H、Na、K的电负性由小到大的顺序为___________。 （3）我国科学家研究发现，十八胺在较高温度下具有一定的还原性，由于从十八胺中获得电子的能力不同，不同的金属盐在十八胺体系中反应可以得到不同的产物： 单一金属盐 Zn2+ Ag+ 在十八胺体系中的产物 ZnO Ag 已知元素的电负性数据： 元素 Zn Ag Au 电负性(鲍林标度) 1.6 1.9 2.4 据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为___________(写化学式)。 （4）分析Cu，Zn的核外电子排布，推测Cu的第二电离能I2___________Zn的第二电离能I2(填“大于”“小于”或“等于”)。 16. CH4与CO2是导致温室效应的两种气体，将二者催化重整制备合成气是实现“碳中和”目标的重要途径，其反应原理如下： 主反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H 副反应：I.2CO(g)CO2(g)+C(s)△H1=-172.5kJ•mol-1 II.CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H2=+74.0kJ•mol-1 （1）主反应的△H=_______，有利于提高CO2平衡转化率的条件是_______。 （2）在某1L的恒容密闭容器中，投入CH4与CO2各1mol，不同温度的平衡体系中，CH4与CO的物质的量分数随温度的变化如图所示，则T1温度下该反应的平衡常数是_______，c点CH4的物质的量分数为_______%。 （3）在实际生产中，催化剂表面因积碳而失活。实验测得各物质的物质的量随温度的变化如图所示，积碳量先变大后减小的主要原因是_______(用化学方程式表示)。在原料气中加微量的O2有利于保持催化剂的活性，其原因是_______。 17. 实验室以含锰废液为原料制取，已知该废液中含及少量。部分实验过程如下： 已知：室温下，部分难溶电解质溶度积常数如下表。 难溶电解质 （1）的电子式为_______。 （2）“氧化”时，溶液中反应的主要离子方程式为_______。 （3）检验已经完全被氧化方法是_______。 （4）“除杂I”加入的作用是_______。 （5）“除杂II”利用了沉淀转化的原理，其中除去的离子方程式为_______。 （6）准确称取样品于锥形瓶中，加入和溶液，加热使全部氧化成，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为)，消耗标准溶液样品的纯度为_______(结果保留4位有效数字)。 18. 电池是现代社会中不可获缺的能源储存装置。电池的发展史见证了人类对能源储存的不断追求和创新。回答下列问题： （1）历史上第一个化学电源——伏打电堆。伏打电堆的示意图如图，该电堆相当于多个原电池串联。如金属c为Zn，金属d为铜，e为浸NaCl溶液的湿布，则a是原电池的_______极，负极的电极反应式为_______。 （2）干电池的问世与改进。19世纪末，第一种干电池问世。现在市面上销售的干电池为碱性锌锰电池，该电池Zn一端作负极，MnO2一端作正极，电解质是KOH溶液，其负极的放电产物是_______，正极的电极反应式为_______。 （3）镍镉电池的推出。20世纪初推出的镍镉电池是一种可充电电池，其总反应为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2.放电时发生氧化反应的物质是_______，充电时阳极的电极反应式为_______。 （4）锂离子电池的革命。20世纪70年代，锂离子电池的发明成为电池领域的一次革命性突破。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2，电解质溶液为LiPF6的碳酸酯溶液，该电池放电时的反应原理可表示为：负极：LixCy-xe-=xLi+＋Cy正极：Li1-xCoO2＋xLi+＋xe-=LiCoO2。则该电池充电时的总反应为_______。 （5）燃料电池的发展。20世纪末至21世纪初，燃料电池成了电池领域的热点。一种将燃料电池与电解饱和食盐水组合的新工艺，其相关物质的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用离子交换膜都只允许阳离子通过。 图中的Y物质是_______，a_______b(填“>”“＜”或“=”)，燃料电池每消耗1LO2(标准状况)，理论上最多能产生X(标准状况)的体积为_______L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泸县五中高2023级高二下学期开学考试 化学 满分：100分。考试时间：75分钟。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108 第一部分 选择题(共42分) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是 A. GaN具有半导体的性质，常用作LED灯的芯片，属于新型无机非金属材料 B. 从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，因此是电解质 C. 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 D. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 【答案】A 【解析】 【详解】A．GaN具有半导体的性质，常用作LED灯的芯片，GaN属于新型无机非金属材料，A正确； B．石墨及从石墨中剥离出的石墨烯薄片是非金属单质，不是化合物，因此不属于电解质，B错误； C．宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料，而不是传统无机非金属性材料硅酸盐，C错误； D．杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为晶体硅，而不是二氧化硅，D错误； 故合理选项是A。 2. 以下方法可用于工业冶炼金属的是 A. 电解熔融AlCl3获取金属铝 B. 电解MgCl2溶液获取金属镁 C. 用CO还原铁矿石来获取金属铁 D. 电解饱和食盐水来获取金属钠 【答案】C 【解析】 【详解】A．AlCl3不导电，工业上电解熔融的氧化铝制取金属铝，故A错误； B．电解MgCl2溶液得到氢氧化镁，电解熔融氯化镁制取金属镁，故B错误； C．一氧化碳还原铁矿石得到金属铁，故C正确； D．电解饱和食盐水得到氢氧化钠，电解熔融的氯化钠制取金属钠，故D错误； 故答案选C。 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 溶液呈碱性，其热溶液可用于去除厨房油渍 B. 难溶于水和酸且不能被X射线穿透，可用作人体造影剂 C. 具有强氧化性，可用作自来水消毒剂 D. 钠、钾具有很强还原性，钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液呈碱性，碱性溶液可以和油污反应，可用于厨房去除油污，A正确； B．难溶于水，且不和胃酸反应，不能被X射线穿透，可用作人体造影剂，B正确； C．具有强氧化性，能杀菌消毒，可用作自来水消毒剂，C正确； D．金属Na、钾具有良好的导热性，钠钾合金可用作核反应堆的传热介质，D错误； 故选D。 4. 下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是 A. 增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快 B. 催化剂在化学反应过程中参与了反应，使用正催化剂，活化分子数增大，反应速率加快 C. 升高温度，所有反应的活化能增大，反应速率加快 D. 增大压强，所有反应的有效碰撞概率增大，反应速率加快 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．增大反应物浓度，并未增大活化分子百分数，而是增大单位体积的活化分子数目，有效碰撞的几率增大，反应速率加快，故A错误； B．大多数催化剂参与反应，降低了反应所需活化能，从而增大活化分子百分数，有效碰撞的几率增大，反应速率加快，故B正确； C．升高温度，增大活化分子百分数，也增大了分子间的碰撞频率，这两方面都使分子间有效碰撞的几率提高，反应速率加快，但升高温度后活化能不变，故C 错误； D．压强改变只对有气体参加的反应有影响，若反应中无气体参与，改变压强反应速率不变，故D错误； 故选B。 5. 下列说法正确的是 A. 和均是非极性分子 B. 基态钯原子的价电子排布式为，位于第5周期区 C. 热稳定性比高的原因是水分子之间存在氢键 D. 由金属活动性顺序表可推出钙的第一电离能小于钠的第一电离能 【答案】A 【解析】 【详解】A．和分子中S和B的价层电子对数均为3，属于sp2杂化，空间构型为平面三角形，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故A正确； B．基态钯原子的价电子排布式为，位于第5周期区，故B错误； C．分子的稳定性与氢键无关，故C错误； D．金属活动性顺序中，虽然钙排在钠的前面，但钠的第一电离能和电负性比钙的第一电离能和电负性要小，因此钠的金属性要比钙强。但是钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠大，即钙的标准电极电位比钠要负，所以钙的金属活动性比钠大，故D错误； 故选A。 6. 实验室用如下图所示装置探究与溶液的反应(实验前先通入排除装置中的空气)。下列说法不正确的是 A. 用装置甲产生 B. 装置乙中无明显现象，则与未发生反应 C. 装置丙中注入，产生红棕色气体，说明装置乙中发生了氧化反应 D. 装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙 【答案】B 【解析】 【分析】甲为二氧化硫发生装置，乙为二氧化硫与硝酸钠的反应装置，反应生成NO进入丙，但是整个过程没有明显现象，因此只能通过向丙中通入氧气，看是否有红棕色气体生成，来确定乙中是否发生反应。 【详解】A． 甲为二氧化硫的发生装置，方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，A正确； B．由于生成NO为无色无味气体，故该其反应没有明显现象，B错误； C．注入氧气，产生红棕色气体，说明装置丙中有NO，进一步证明乙中发生了反应，C正确； D． 丁做尾气处理，并且防止空气进入丙，D正确； 故选B。 7. 在潮湿的空气中，钢铁制品表面会形成一薄层水膜，空气中的、、等物质溶解在其中形成电解质溶液。下列说法正确的是 A. 酸性： B. 在水溶液中的电离方程式为 C. 常温下，的溶液中， D. 常温下，0.01mol与足量的水反应，可得到0.01mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据强酸制弱酸原理，酸性：，A错误； B．是弱酸，为弱电解质，在水溶液中分步电离，以第一步电离为主，电离方程式为，B正确； C．体积未知，无法计算浓度，C错误； D．与水的反应为可逆反应，故得到的小于0.01mol，D错误； 故选B。 8. 下列离子方程式正确的是 A. 向饱和溶液中通入足量 B. 向稀硝酸中滴加溶液： C. 向新制氯水中滴加少量的溶液： D. 向溶液中加入一小粒固体钠： 【答案】A 【解析】 【详解】A．向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2将析出NaHCO3晶体，故其离子方程式为：2Na+++H2O+CO2=2NaHCO3↓，A正确； B．稀硝酸中滴加溶液，由于稀硝酸具有强氧化性，会将S元素氧化成 ，B错误； C．向新制氯水中滴加少量的溶液，Fe2+和Br-分别被完全氧化为Fe3+和Br2，反应方程式为，C错误； D．向溶液中加入一小粒固体钠，钠与水反应生成的NaOH能与反应生成NH3·H2O，D错误； 故答案为：A。 9. MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是 A. 使用MnO2催化时，总反应的焓变会发生变化 B. H2O+O2→H+++ ∙OH放出热量 C. 催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应 D. 1molHCHO参加反应转移4mol电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用MnO2催化时，降低反应所需活化能，但反应的∆H不变，故A错误； B．H2O+O2→H+++ ∙OH过程为水中的O-H键断裂的过程，断键为吸热过程，故B错误； C．过程中碳酸氢根和氢离子生成二氧化碳和水的反应为非氧化还原反应，故C错误； D．HCHO最终生成二氧化碳和水，HCHO中C为0价变为二氧化碳中+4价，因此1mol HCHO参与反应时转移4mol电子，故D正确； 故选D。 10. 观察图：对合成氨反应中，下列叙述错误的是 A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大 C. 反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，反应停止 D. 反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应开始时，反应物的浓度最大，正反应速率最大，生成物的浓度为零，逆反应速率为零，故A正确； B．随着反应的进行，反应物的浓度降低，则正反应速率逐渐减小，生成物的浓度增大，则逆反应速率逐渐增大，故B正确； C．反应到达t1时，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，反应没有停止，故C错误； D．反应在t1之后，正反应速率与逆反应速率相等，但都不为零，达到化学平衡状态，故D正确； 故选C。 11. 在硫酸工业中，通过下列反应：，下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时转化率。下列说法正确的是 温度/ 平衡时的转化率 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A. 工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率 B. 回收尾气中的仅为了防止空气污染 C. 采用常压条件是因为常压下的转化率足够高，增大压强会增加设备成本 D. 选择的较高温度既提高反应速率也提高平衡转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．工业上通入过量空气的主要目的是加快反应速率和提高二氧化硫的转化率，故A错误；， B．回收尾气中的是为了防止空气污染和提高原料利用率，故B错误； C．由表中数据可知，采用常压条件是因为常压下的转化率足够高，增大压强会增加设备成本，故C正确； D．正反应放热，升高温度平衡逆向移动，的平衡转化率降低，选择的较高温度提高反应速率，故D错误； 选C。 12. 下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是 A. 含有Al3+的溶液中：K+、Na+、HCO、Cl- B. =1.0×10﹣12的溶液：Na+、AlO、NO、S2﹣、SO C. 使甲基橙显黄色的溶液：Fe2+、Cl﹣、Mg2+、SO D. 常温下，由水电离产生c(H+)=10﹣12molL﹣1的溶液中：Na+、Cl﹣、CO、SO 【答案】A 【解析】 【详解】A．含有Al3+的溶液中：K+、Na+、、Cl-，Al3+与两种离子水解相互促进，发生反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体不能大量共存，A符合题意； B．=1.0×10-12的溶液，H+浓度小于氢氧根离子浓度，溶液呈碱性，碱性溶液中Na+、、、S2﹣、能大量共存，B不符合题意； C．使甲基橙显黄色的溶液可能呈酸性，也可能呈中性或碱性，碱性溶液中Fe2+、Mg2+不能大量存在，酸性或中性溶液中Fe2+、Cl-、Mg2+、能大量共存，C不符合题意； D．常温下，由水电离产生c(H+)=10-12mol/L的溶液中，水的电离受到抑制，溶液既可能呈酸性也可能呈碱性，酸性溶液中不能大量存在，碱性溶液中Na+、Cl﹣、、能大量共存，D不符合题意； 答案选A。 13. 25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、、三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、]随pH变化的关系如图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。下列说法正确的是 A. 曲线①表示滴定溶液的pM变化关系 B. HX的电离常数 C. a点对应的pH=9 D. 不易溶于HX溶液中，而易溶于HX溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】由题可知，，加碱后溶液中先沉淀，后沉淀，又因为和的组成相似，二者的随的变化关系曲线应是平行线，故曲线①代表滴定溶液的变化关系，曲线②代表滴定溶液的变化关系，曲线③代表滴定溶液的变化关系。 【详解】A．时，，， ，同理， 时，，此时的电离平衡常数曲线①代表滴定溶液的变化关系，A项错误； B．的电离常数，B项错误； C．点时，曲线②中与曲线③中相等，则，所以溶液的，C项错误； D．代表或固体溶于溶液的离子方程式为(1)，该反应的平衡常数，将和分别代入上述表达式，可得出溶于溶液时反应的平衡常数溶于溶液时反应的平衡常数，所以难溶于溶液，易溶于溶液中，D项正确； 故答案选D 14. MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是 A. 甲池中H+移动的方向从M室到N室 B. 电子移动方向为a→Y，X→b C. 乙池的可在酸性较弱的环境中使用 D. Y 电极上得到双氧水的反应为 O2 + 2e- + 2H+ =H2O2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．甲池燃料电池，a电极燃料失去电子，为负极，H+由负极向正极运动，即从M室到N室移动，A项正确； B．甲为燃料电池，燃料失去电子，电子移动a→Y，X电极作阳极，失去电子，电子移动X→b，B项正确； C．乙池中，酸性较弱时，Fe3+易水解生成沉淀，C项错误； D．Y 为阴极，氧气得到电子，发生还原反应，电极方程式为：O2 + 2e– + 2H+ =H2O2，D项正确； 答案选C。 第二部分非选择题(共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分 15. 我国嫦娥五号返回器带回了月球土壤样品。研究发现，月球土壤样品中存在铁、金、银、铅、锌、铜等矿物颗粒。请回答下列问题： （1）基态Fe原子的价层电子排布式为___________，其核外填充有电子的原子轨道数目为___________，比铁原子多一个质子的元素名称为___________。 （2）Ti(BH4)2是一种储氢材料。的空间结构是___________，H、Na、K的电负性由小到大的顺序为___________。 （3）我国科学家研究发现，十八胺在较高温度下具有一定的还原性，由于从十八胺中获得电子的能力不同，不同的金属盐在十八胺体系中反应可以得到不同的产物： 单一金属盐 Zn2+ Ag+ 在十八胺体系中的产物 ZnO Ag 已知元素的电负性数据： 元素 Zn Ag Au 电负性(鲍林标度) 1.6 1.9 2.4 据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为___________(写化学式)。 （4）分析Cu，Zn的核外电子排布，推测Cu的第二电离能I2___________Zn的第二电离能I2(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】（1） ①. 3d64s2 ②. 15 ③. 钴 （2） ①. 正四面体 ②. K<Na<H （3）Au （4）大于 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，电子排布式为，价层电子排布式为3d64s2；其核外填充有电子的原子轨道数目为15；比铁原子多一个质子的元素为27号元素，为钴元素； 【小问2详解】 中心原子B的价电子对数为，无孤电子对，故空间构型为正四面体形；同一主族从上到下，电负性逐渐减小，故由小到大的顺序为K<Na<H； 【小问3详解】 元素电负性越大，得到电子的能力越强。根据元素电负性可知：得电子能力：Au3+>Ag+>Zn2+，由于Ag+得到电子变为单质，则Au3+得电子变为Au； 【小问4详解】 Cu+的价层电子排布式为3d10，Zn+的价层电子排布式为3d104s1，失去3d轨道上的电子比失去4s轨道上的电子难，故Cu的第二电离能I2＞Zn的第二电离能I2。 16. CH4与CO2是导致温室效应的两种气体，将二者催化重整制备合成气是实现“碳中和”目标的重要途径，其反应原理如下： 主反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H 副反应：I.2CO(g)CO2(g)+C(s)△H1=-172.5kJ•mol-1 II.CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H2=+74.0kJ•mol-1 （1）主反应的△H=_______，有利于提高CO2平衡转化率的条件是_______。 （2）在某1L的恒容密闭容器中，投入CH4与CO2各1mol，不同温度的平衡体系中，CH4与CO的物质的量分数随温度的变化如图所示，则T1温度下该反应的平衡常数是_______，c点CH4的物质的量分数为_______%。 （3）在实际生产中，催化剂表面因积碳而失活。实验测得各物质的物质的量随温度的变化如图所示，积碳量先变大后减小的主要原因是_______(用化学方程式表示)。在原料气中加微量的O2有利于保持催化剂的活性，其原因是_______。 【答案】（1） ①. +246.5kJ/mol ②. 高温低压 （2） ①. ②. 10 （3） ①. CH4C+2H2，C+CO22CO ②. 微量O2及时与副反应产生的碳反应，防止催化剂表面积碳 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，主反应=反应II-反应I，则△H=74.0kJ/mol-(-172.5kJ/mol)=+246.5kJ/mol。该反应气体分子数增大的吸热反应，有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压。 【小问2详解】 根据图示可知，T1温度下该反应的平衡体系CO和CH4的物质的量分数相等，则CH4转化了mol，剩余的CH4和生成的CO均为mol，平衡常数K==；c点时CO的物质的量分数为40%，则H2的物质的量分数也为40%，CH4的物质的量分数和CO2的相等，均为10%。 【小问3详解】 积碳量先变大后减小的主要原因是先是甲烷分解生产碳单质，后碳单质和二氧化碳反应而消耗，反应的方程式：CH4C+2H2，C+CO22CO；在原料气中加微量的O2有利于保持催化剂的活性，其原因是微量O2及时与副反应产生的碳反应，防止催化剂表面积碳。 17. 实验室以含锰废液为原料制取，已知该废液中含及少量。部分实验过程如下： 已知：室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表。 难溶电解质 （1）的电子式为_______。 （2）“氧化”时，溶液中反应的主要离子方程式为_______。 （3）检验已经完全被氧化的方法是_______。 （4）“除杂I”加入的作用是_______。 （5）“除杂II”利用了沉淀转化的原理，其中除去的离子方程式为_______。 （6）准确称取样品于锥形瓶中，加入和溶液，加热使全部氧化成，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为)，消耗标准溶液样品的纯度为_______(结果保留4位有效数字)。 【答案】（1） （2） （3）向溶液中加入溶液，若无蓝色沉淀形成，说明已被氧化完全 （4）调节溶液pH值使完全沉淀过滤除去 （5） （6） 【解析】 【分析】废液中含及少量，加入过氧化氢可将氧化为，再加碳酸锰调节溶液pH值使完全沉淀过滤除去，在滤液中加MnF2使转化为氟化钙和氟化镁沉淀过滤除去，得到粗硫酸锰溶液，据此解答。 【小问1详解】 为共价化合物，其电子式：； 【小问2详解】 “氧化”过程中过氧化氢可将氧化为，根据得失电子守恒及电荷守恒，离子方程式：； 【小问3详解】 若已经完全被氧化，则溶液中不含，可向溶液中加入溶液，若无蓝色沉淀形成，说明已被氧化完全； 【小问4详解】 根据分析可知，过氧化氢将氧化为，加碳酸锰调节溶液pH值使完全沉淀过滤除去； 【小问5详解】 滤液中加MnF2使转化为氟化钙和氟化镁沉淀过滤除去，则除去的离子方程式：； 【小问6详解】 根据氧化还原反应得失电子守恒：，根据Mn元素守恒，，纯度：。 18. 电池是现代社会中不可获缺的能源储存装置。电池的发展史见证了人类对能源储存的不断追求和创新。回答下列问题： （1）历史上第一个化学电源——伏打电堆。伏打电堆的示意图如图，该电堆相当于多个原电池串联。如金属c为Zn，金属d为铜，e为浸NaCl溶液的湿布，则a是原电池的_______极，负极的电极反应式为_______。 （2）干电池的问世与改进。19世纪末，第一种干电池问世。现在市面上销售的干电池为碱性锌锰电池，该电池Zn一端作负极，MnO2一端作正极，电解质是KOH溶液，其负极的放电产物是_______，正极的电极反应式为_______。 （3）镍镉电池的推出。20世纪初推出的镍镉电池是一种可充电电池，其总反应为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2.放电时发生氧化反应的物质是_______，充电时阳极的电极反应式为_______。 （4）锂离子电池的革命。20世纪70年代，锂离子电池的发明成为电池领域的一次革命性突破。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2，电解质溶液为LiPF6的碳酸酯溶液，该电池放电时的反应原理可表示为：负极：LixCy-xe-=xLi+＋Cy正极：Li1-xCoO2＋xLi+＋xe-=LiCoO2。则该电池充电时的总反应为_______。 （5）燃料电池的发展。20世纪末至21世纪初，燃料电池成了电池领域的热点。一种将燃料电池与电解饱和食盐水组合的新工艺，其相关物质的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用离子交换膜都只允许阳离子通过。 图中的Y物质是_______，a_______b(填“>”“＜”或“=”)，燃料电池每消耗1LO2(标准状况)，理论上最多能产生X(标准状况)的体积为_______L。 【答案】（1） ①. 正 ②. Zn－2e- = Zn2+ （2） ①. Zn(OH)2 ②. 2MnO2＋2H2O＋2e-= 2MnO(OH)＋2OH- （3） ①. Cd ②. 2Ni(OH)2＋2OH--2e- = 2NiO(OH)＋2H2O （4）Cy＋LiCoO2 LixCy＋Li1－xCoO2 （5） ①. H2或氢气 ②. ＜ ③. 2 【解析】 【小问1详解】 如金属c为Zn，金属d为铜，e为浸NaCl溶液的湿布，则c为负极，a为正极，负极的反应式为Zn－2e- = Zn2+； 【小问2详解】 由于电解质是KOH溶液，负极Zn失电子后与氢氧根结合为Zn(OH)2，即负极放电产物是Zn(OH)2；正极上MnO2得电子变为MnO(OH)，电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e-= 2MnO(OH)＋2OH-； 【小问3详解】 总反应为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2；向右为放电过程，放电时Cd的化合价升高，发生氧化反应，充电时阳极发生氧化反应，Ni(OH)2失电子变为NiO(OH)，电极反应式为2Ni(OH)2＋2OH--2e- = 2NiO(OH)＋2H2O； 【小问4详解】 负极：LixCy-xe-=xLi+＋Cy；正极：Li1-xCoO2＋xLi+＋xe-=LiCoO2，则放电时的总反应为LixCy＋Li1－xCoO2 =Cy＋LiCoO2 ，充电反应为放电反应的逆反应，则充电时的总反应为Cy＋LiCoO2 LixCy＋Li1－xCoO2； 【小问5详解】 电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠，则X为Cl2，Y为H2，右侧为氢氧燃料电池，由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%<b%，根据电子守恒得到关系式：，燃料电池每消耗1LO2(标准状况)，理论上最多能产生X(标准状况)的体积为2L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$