精品解析：河南省信阳市高级中学2024-2025学年高二下学期开学测试化学试题

河南省信阳高级中学北湖校区2024-2025学年高二下期开学测试 化学试题 可能用到的相对原子质量为：H-1；C-12；O-16；K-39；Ca-40；Mn-55 第I卷(选择题) 一、选择题(本题共 14 小题，每小题3分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 福厦高铁安海湾特大桥成功合龙，我国高铁逐步迈入“跨海时代”。在海洋环境中，工程材料的抗腐能力尤为关键，以下说法正确的是 A. 使用低渗透的海工水泥，其主要成分是新型无机非金属材料 B. 根据原电池原理，主桥承台底面采用外加电流的阴极保护法，防止内部钢筋锈蚀 C. 利用能形成致密钝化膜的含镍耐候钢，阻止海水中Cl−渗透，实现“以锈止锈”的长效防腐 D. 使用石墨烯防腐涂料能有效抑制腐蚀介质的渗透，石墨烯与石墨互为同分异构体 2. 下列化学用语或图示表示错误的是 A. 的结构示意图： B. 用电子式表示HCl形成过程： C. 乙醇的空间填充模型： D. 中键的原子轨道的电子云图形： 3. 已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是 元素 相关信息 X 元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y 地壳中含量最多的元素 Z 第一至第四电离能：I1=578 kJ·mol-1，I2=1817 kJ·mol-1，I3=2745 kJ·mol-1，I4=11575 kJ·mol-1 W 前四周期中电负性最小的元素 R 在周期表的第十一列 A. X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个 B. 与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为 C. X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区 D. 元素R与镍的第二电离能I2(R)<I2(Ni) 4. 是金星大气的成分之一，化学性质与类似。分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。下列叙述错误的是 A. 元素的第一电离能： B. 分子中键和键的个数比为 C. 分子中既含有极性共价键，也含有非极性共价键 D. 基态、原子中电子占据最高能级的电子云轮廓形状相同 5. 下列实验操作及现象能够达成相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作及现象 A 证明非金属性：S>C 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和，用pH计测得溶液的pH，前者小于后者 B 证明SO2具有漂白性 将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色褪去 C 证明电负性：F>Cl 室温下，用pH计测定等浓度CF3COOH溶液和CCl3COOH溶液的pH，前者小于后者 D 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于足量浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色。 A. A B. B C. C D. D 6. 实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是 A. 由图示的金属腐蚀情况说明了Fe元素的金属性弱于Sn元素 B. 由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况 C. 两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3e-=Fe3＋ D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁” 7. 根据表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是 化学式 电离常数 A. 向溶液中通入少量： B. 向溶液中通入足量： C. 向溶液中通入过量： D. 向溶液中滴加少量氯水： 8. 在温度和容积不变的条件下，发生 下列可以判断该反应达到平衡状态的是 ①Y与Z的浓度保持不变 ②Y的体积分数保持不变 ③体系压强不变 ④正反应释放的能量与逆反应吸收的能量相等 ⑤混合气体的平均摩尔质量不变 ⑥反应物X的质量不再变化 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑥ C. ①②③⑥ D. ①③④⑥ 9. 在某一恒温体积可变密闭容器中发生反应： ，、时刻分别仅改变一个反应条件，得到正反应速率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 内，反应正向进行 B. 时改变的反应条件可能是压缩容器体积 C. 时改变的反应条件可能是升高温度 D. 起始时，容器内只有 10. 肼在不同条件下分解产物不同。时：肼在表面分解的机理如图1。肼参与的不同反应过程的能量变化如图2。下列说法正确的是 A. 图1所示过程①、②都是放热反应 B. 图2所示反应Ⅰ、Ⅱ都有非极性键的断裂和形成 C. 时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 D. 以上三种含N物质中，N原子杂化方式均为杂化 11. 卤族互化物ClF5，已被用作火箭推进剂的高能氧化剂。卤族互化物易与水发生反应，例如ICl(s)+H2O(l)=HIO(aq)+HCl(aq)，IBr(s)+H2O(l)=HIO(aq)+HBr(aq)。下列有关说法正确的是 A. ICl、IBr与水的反应均属于氧化还原反应 B. 相同状况下，键能：I-Cl>I-Br C. 分子极性：ICl<IBr D. BrCl与水反应的化学方程式为BrCl(s)+H2O(l)=HClO(aq)+HBr(aq) 12. 根据下列图示所得出的结论正确的是 A. 图甲表示恒温恒容条件下，中各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态 B. 图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高 C. 图丙表示用某NaOH溶液分别滴定等体积、等物质的量浓度的一元强酸甲和一元弱酸乙，则曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙 D. 图丁表示相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸（）稀释过程中pH变化，则曲线Ⅰ表示醋酸 13. 常温下将NaOH溶液滴加到溶液中，溶液pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 曲线M表示pH与的关系 B. C. a点溶液： D. 的溶液： 14. 反应 ，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示(X点对应，Y点对应)。下列说法正确的是 A. Y、Z两点气体的平衡常数：Y>Z B. X、Y两点的反应速率：Y>X C. X、Z两点气体的颜色：X深，Z浅 D. X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z 第II卷(填空题) 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 某化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰制取氯气，并探究氯气与金属锡的反应。 资料卡：①金属锡熔点为，活泼性与铁相似，价和价较常见。 ②无色晶体，易氧化，熔点，沸点。 ③无色液体，易与水反应，熔点，沸点。 （1）装置A中二氧化锰盛装在___________（填仪器名称）中；装置B用于净化氯气，B中盛放的试剂是___________，装置C的作用是___________。 （2）写出装置A中发生反应离子方程式_____________。 （3）写出装置D中发生反应的化学方程式_____________。 （4）装置E中冰水的作用是____________。 （5）为了得到纯净的金属氯化物，虚线框F内可以选用的装置是___________（填数字编号）。 16. 乙二酸(H2C2O4，俗名草酸)是一种二元弱酸，广泛分布于植物、动物和真菌体中。 （1）NaHC2O4(草酸氢钠)属于_______(填“强”或“弱”)电解质，其电离方程式为_______。 （2）常温下，向20mL 0.1mol·L-1草酸溶液中逐滴加入0.1mol·L-1 NaOH溶液，所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示[如]。 ①_______。 ②当溶液中时，溶液的pH为_______。 （3）H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色，生成+2价锰离子，医学上常用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法：取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①滴定管盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡，下列排气泡的操作正确的是_______(填序号)。 a． b． c． ②滴定终点的标志为_______。 ③下列操作中，使测定的血液中钙含量数值偏低的是_______(填字母)。 a．滴定过程中振荡时有液滴溅出 b．配制KMnO4标准溶液，定容时仰视刻度线读数 c．盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入KMnO4标准溶液 d．读取KMnO4标准溶液体积时，开始时仰视读数，滴定结束时俯视读数 ④若某次滴定前、滴定后酸性KMnO4标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性KMnO4标准溶液的物质的量浓度为1.0×10-4mol·L-1，若按该滴定数据进行计算，则该血液中含钙_______g·L-1。 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的pH如下，完全沉淀时离子浓度为1×10-5mol/L： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀pH 2.2 74 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___________，Co的价电子排布图为___________。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）向Co(OH)3中加入H2SO4-H2O2混合液的离子方程式为___________。 （4）“母液1”中加入NaClO的作用为___________；“母液2”中通入NH3使Ni2+充分沉淀，若此时溶液的pH为10，此时溶液中c(Ni2+)为___________mol/L；“母液3”中可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3，写出该反应的离子方程式___________；由“母液4”获取醋酸钴晶体的操作是___________、过滤、洗涤。 18. 氨是最基本的化工原料之一，工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应原理为。回答下列问题： （1）在某种催化剂存在下，合成氨反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态)。 该过程的两步基元反应中，决速步骤的反应方程式为___________。反应___________。该反应自发进行的条件为___________。 （2）若反应的平衡常数为K，则相同温度下，反应的平衡常数为，则K与之间的关系是___________。实验研究表明，特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为，下列措施不能提高反应速率的是___________(填标号)。 A．适度增加氮气的浓度        B．适度增加氢气的浓度 C．及时将产物氨气分离出反应体系    D．适度提高反应温度 E．低压下进行反应        F．加入铁催化剂 （3）在一定条件下，可还原氮氧化物，消除氮氧化物污染。工业上，常用和在催化剂作用下合成。在催化剂作用下，时，发生反应，平衡时混合气中的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。 ①该反应的平衡常数___________(填“<”“=”或“>”)。 ②500℃、压强为时，的转化率为___________%(保留三位有效数字)，此时反应的压强平衡常数___________。[为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)] （4）近年来，科学家不断探索电化学方法制备氨，可以克服传统的合成氨工业对温度与压强的依赖。我国科研人员研发出一种Zn-NO电池系统，可将NO尾气转化为，工作原理如图所示： 产生的电极反应式为___________。产生标准状况下，消耗Zn的质量为___________。 （5）肼()-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式：___________。假设使用肼-空气燃料电池电解精炼铜(已知铜的摩尔质量为)，阴极质量变化为128g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气___________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学北湖校区2024-2025学年高二下期开学测试 化学试题 可能用到的相对原子质量为：H-1；C-12；O-16；K-39；Ca-40；Mn-55 第I卷(选择题) 一、选择题(本题共 14 小题，每小题3分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 福厦高铁安海湾特大桥成功合龙，我国高铁逐步迈入“跨海时代”。在海洋环境中，工程材料的抗腐能力尤为关键，以下说法正确的是 A. 使用低渗透的海工水泥，其主要成分是新型无机非金属材料 B. 根据原电池原理，主桥承台底面采用外加电流的阴极保护法，防止内部钢筋锈蚀 C. 利用能形成致密钝化膜的含镍耐候钢，阻止海水中Cl−渗透，实现“以锈止锈”的长效防腐 D. 使用石墨烯防腐涂料能有效抑制腐蚀介质的渗透，石墨烯与石墨互为同分异构体 【答案】C 【解析】 【详解】A．传统的无机非金属材料包括水泥、陶瓷和玻璃等，水泥属于传统的无机非金属材料，故A错误； B．外加电流的阴极保护法，是电解池原理，牺牲阳极的阴极保护法属于原电池原理，故B错误； C．致密钝化膜可以阻止进一步腐蚀，实现“以锈制锈”的长效防腐，故C正确； D．石墨烯与石墨属于同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，故D错误； 答案选C。 2. 下列化学用语或图示表示错误的是 A. 的结构示意图： B. 用电子式表示HCl的形成过程： C. 乙醇的空间填充模型： D. 中键的原子轨道的电子云图形： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫为16号元素，得到2个电子后形成硫离子，的结构示意图为，A正确； B．氯化氢为共价化合物，形成过程为：，B错误； C．乙醇结构简式为：CH3CH2OH，空间填充模型为，C正确； D．中的键是键，原子轨道电子云图为，D正确； 故选：B。 3. 已知X、Y、Z、W、R是元素周期表前四周期中原子序数依次增大的常见元素，相关信息如表，下列说法错误的是 元素 相关信息 X 元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y 地壳中含量最多的元素 Z 第一至第四电离能：I1=578 kJ·mol-1，I2=1817 kJ·mol-1，I3=2745 kJ·mol-1，I4=11575 kJ·mol-1 W 前四周期中电负性最小的元素 R 在周期表的第十一列 A. X基态原子的最外层电子，其电子云在空间的伸展方向有4个 B. 与Z元素成“对角线规则”的元素G的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为 C. X、Y、Z元素均位于元素周期表的p区，R元素位于元素周期表的ds区 D. 元素R与镍的第二电离能I2(R)<I2(Ni) 【答案】D 【解析】 【分析】X元素原子的核外p电子数比s电子数少1，故X为N；Y为地壳中含量最多的元素，故Y为O；Z的第一电离能至第四电离能分别是：，，，，第四电离能远远大于第三电离能，故Z为Al；W为前四周期中电负性最小的元素，W为K；R在周期表的第十一列，故R为Cu；X、Y、Z、W、R分别为N、O、Al、K、Cu，据此分析解题。 【详解】A．X为N元素，核外电子排布式为1s22s22p3，最外层有2s和2p两个能级，其电子云在空间共有4个伸展方向，A正确； B．与Al元素成“对角线规则”的元素Be的最高价氧化物的水化物具有两性，该两性物质与强碱反应的离子方程式为：，B正确； C．N、O、Al均位于元素周期表的p区，Cu位于元素周期表的ds区，C正确； D．R为Cu元素，价电子排布式为3d104s1，Ni的价电子排布式为3d84s2，铜失去1个电子后3d能级为全满结构，第二电离能较大，因此元素Cu与镍的第二电离能I2(Cu)＞I2(Ni)，D错误； 故选D。 4. 是金星大气的成分之一，化学性质与类似。分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。下列叙述错误的是 A. 元素的第一电离能： B. 分子中键和键的个数比为 C. 分子中既含有极性共价键，也含有非极性共价键 D. 基态、原子中电子占据最高能级的电子云轮廓形状相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．同周期元素的第一电离能从左向右呈增大的趋势：，A项正确； B．分子中每个原子均满足8电子稳定结构，则其结构式为，中键和键的个数比为，B项错误； C．根据结构式可知，分子中既含有极性共价键，也含有非极性共价键，C项正确； D．基态、原子中电子占据最高能级都为2p，电子云轮廓形状相同，D项正确； 答案选B。 5. 下列实验操作及现象能够达成相应实验目的的是 选项 实验目的 实验操作及现象 A 证明非金属性：S>C 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和，用pH计测得溶液的pH，前者小于后者 B 证明SO2具有漂白性 将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色褪去 C 证明电负性：F>Cl 室温下，用pH计测定等浓度CF3COOH溶液和CCl3COOH溶液的pH，前者小于后者 D 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于足量浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色。 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于SO2、CO2的溶解度不同，将SO2和CO2分别通入水中达到饱和得到的溶液浓度不同，不能比较H2SO3和H2CO3的酸性强弱，且亚硫酸不是硫元素的最高级含氧酸，也不能通过亚硫酸和碳酸酸性的强弱来判断S和C元素的非金属性强弱，A错误； B．将SO2通入酸性KMnO4溶液中，发生氧化还原反应，二氧化硫作还原剂，高锰酸钾作氧化剂，使溶液紫色褪去，与题意不符，B错误； C．电负性：F>Cl，F的吸电子效应大于Cl，导致CF3COOH的羧基中羟基的极性增大，更加容易电离出H+，酸性更强，室温下用pH计测定等浓度CF3COOH溶液和CCl3COOH溶液的pH，前者小于后者，可证明电负性：F>Cl，C正确； D．浓盐酸中有氯离子，氯离子也可以与酸性高锰酸钾溶液反应，被氧化成氯气，故氯离子也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能证明铁锈中含有二价铁，D错误； 故选C。 6. 实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是 A. 由图示的金属腐蚀情况说明了Fe元素的金属性弱于Sn元素 B. 由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况 C. 两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3e-=Fe3＋ D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁” 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe被腐蚀说明Fe元素的金属性强于Sn元素，A错误； B．海水含大量的盐，腐蚀较快，由图示可以看出乙是海水环境下的腐蚀情况，B错误； C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为，C错误； D．焊点附近用锌块打“补丁”，采用牺牲阳极法，可以防止舰艇在海水中被腐蚀，D正确； 答案为D。 7. 根据表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是 化学式 电离常数 A. 向溶液中通入少量： B. 向溶液中通入足量： C. 向溶液中通入过量： D. 向溶液中滴加少量氯水： 【答案】B 【解析】 【分析】由表，酸性亚硫酸大于碳酸大于亚硫酸氢根离子大于次氯酸大于碳酸氢根离子，一般的话，强酸可以制取弱酸； 【详解】A．溶液中通入少量，碳酸钠过量生成碳酸氢钠和亚硫酸钠，反应为，A错误； B．向溶液中通入足量，反应生成碳酸氢钠和次氯酸，，B正确； C．溶液中通入过量，次氯酸根离子和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，，C错误； D．溶液中滴加少量氯水，反应生成氯离子和次氯酸、二氧化碳：，D错误； 故选B。 8. 在温度和容积不变的条件下，发生 下列可以判断该反应达到平衡状态的是 ①Y与Z的浓度保持不变 ②Y的体积分数保持不变 ③体系压强不变 ④正反应释放的能量与逆反应吸收的能量相等 ⑤混合气体的平均摩尔质量不变 ⑥反应物X的质量不再变化 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑥ C. ①②③⑥ D. ①③④⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】①随着反应的进行，Y、Z物质的量逐渐增加，浓度逐渐增大，当反应达平衡时，浓度不变，故Y与Z的浓度保持不变可以判断该反应达到平衡状态； ②该反应中，反应物X为固体，生成的气体Y、Z物质的量之比为2:3，随反应的进行，Y的体积分数为40%保持不变，故Y的体积分数保持不变不可以判断该反应达到平衡状态； ③随着反应的进行，Y、Z气体物质的量逐渐增加，体系压强增大，故体系压强不变可以判断该反应达到平衡状态； ④每1molX(s)分解生成2molY(g)和3molZ(g)释放akJ热量，而2molY(g)和3molZ(g)反应生成1molX(s)吸收akJ的热量，随着反应的进行，单位时间内正反应生成的Y(g)和Z(g)的物质的量大于逆反应消耗的Y(g)和Z(g)的物质的量，则正反应释放的能量大于逆反应吸收的能量，故当正反应释放的能量与逆反应吸收的能量相等时，说明正反应速率等于逆反应速率，可以判断该反应达到平衡状态； ⑤由于n(Y):n(Z)比值始终为2:3，即气体Y物质的量分数始终为40%，Z物质的量分数始终为60%，则混合气体的平均摩尔质量，故混合气体平均摩尔质量始终不变，混合气体的平均摩尔质量不变不可以判断该反应达到平衡状态； ⑥随着反应的进行，反应物X物质的量逐渐减小，X的质量减小，反应物X的质量不再变化可以判断该反应达到平衡状态； 故符合题意的是①③④⑥，D项正确； 答案选D。 9. 在某一恒温体积可变的密闭容器中发生反应： ，、时刻分别仅改变一个反应条件，得到正反应速率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 内，反应正向进行 B. 时改变的反应条件可能是压缩容器体积 C. 时改变的反应条件可能是升高温度 D. 起始时，容器内只有 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图像，内正反应速率增大，但正反应速率增大并不一定能说明反应正向进行，A错误； B．由图像可知，时跳跃性增大，则时改变的反应条件可能是压缩容器体积，B正确； C．若时改变的反应条件是升高温度，则会跳跃性增大，但示意图中没有改变，C错误； D．根据图像可知，起始时，不为０，则说明反应前后容器中可能含有三种物质，D错误； 故选B。 10. 肼在不同条件下分解产物不同。时：肼在表面分解的机理如图1。肼参与的不同反应过程的能量变化如图2。下列说法正确的是 A. 图1所示过程①、②都是放热反应 B. 图2所示反应Ⅰ、Ⅱ都有非极性键的断裂和形成 C. 时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为 D. 以上三种含N物质中，N原子杂化方式均为杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程②为合成氨的逆反应，是吸热反应，故A错误； B．反应Ⅱ没有非极性键的形成，故B错误； C．由图2反应Ⅰ可知，反应Ⅱ可知，利用盖斯定律反应Ⅰ-2×反应Ⅱ，得，故C正确； D．中的N原子不杂化，故D错误； 答案选C。 11. 卤族互化物ClF5，已被用作火箭推进剂的高能氧化剂。卤族互化物易与水发生反应，例如ICl(s)+H2O(l)=HIO(aq)+HCl(aq)，IBr(s)+H2O(l)=HIO(aq)+HBr(aq)。下列有关说法正确的是 A. ICl、IBr与水的反应均属于氧化还原反应 B. 相同状况下，键能：I-Cl>I-Br C. 分子极性：ICl<IBr D. BrCl与水反应的化学方程式为BrCl(s)+H2O(l)=HClO(aq)+HBr(aq) 【答案】B 【解析】 【详解】A．ICl、IBr与水的反应过程中没有元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，A错误； B．Cl原子半径小于Br原子，I-Cl的键长短、键能大，B正确； C．电负性Cl>Br，I与Cl元素的电负性之差大于Ⅰ与Br的电负性之差，分子极性：ICl>IBr，C错误； D．水中的羟基应与BrCl中带正电性的Br结合，形成HBrO，方程式为：BrCl(s)+H2O(l)=HBrO(aq)+HCl(aq)，D错误； 故选B。 12. 根据下列图示所得出的结论正确的是 A. 图甲表示恒温恒容条件下，中各物质浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态 B. 图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高 C. 图丙表示用某NaOH溶液分别滴定等体积、等物质的量浓度的一元强酸甲和一元弱酸乙，则曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙 D. 图丁表示相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸（）稀释过程中pH变化，则曲线Ⅰ表示醋酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中横坐标向右表示浓度增大，纵坐标向上表示物质消耗速率快，A点表示反应速率相等，不能确定平衡状态，如果达到平衡状态，则二者消耗速率之比等于化学计量数之比即应该等于2:1，图象不符合，A错误； B．镁条与盐酸的反应为放热反应，消耗的Mg越多，放出的热量越多，溶液的温度越高，t1之后，盐酸浓度减小，反应速率减小，但Mg和盐酸还在继续反应，所以t1时刻溶液的温度不最高，B错误； C．等体积、等物质的量浓度，一元弱酸会存在电离平衡，初始pH大于一元强酸，且在接近滴定终点时，一元强酸pH会发生骤变，而一元弱酸由于存在电离和水解，变化较为缓和，所以曲线Ⅰ代表NaOH溶液滴定一元弱酸乙，C错误； D．相同体积、相同浓度下，由于醋酸溶液存在电离平衡，而盐酸完全电离，因此在稀释过程中，醋酸溶液pH始终大于盐酸溶液，且随着稀释倍数增加，pH无限接近于7，故曲线Ⅰ表示醋酸，D正确； 故选D。 13. 常温下将NaOH溶液滴加到溶液中，溶液pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 曲线M表示pH与的关系 B. C. a点溶液： D. 的溶液： 【答案】C 【解析】 【分析】a点得到Ka1(H2A)==c(H+)=10-2.6，b点得到Ka2(H2A)= =c(H+)=10-6.6，曲线M表示pH与， ，pH=5时，代入电离平衡常数，比较离子浓度大小。 【详解】A．当纵坐标为0时，H2A以第一步电离为主，因此=0或=0，则前者的氢离子浓度大，其pH值小，因此曲线M表示pH与，故A正确； B．a点得到Ka1(H2A)==c(H+)=10-2.6，b点得到Ka2(H2A)= =c(H+)=10-6.6，因此=，故B正确； C． 根据图中信息得到a点，c(HA-)=c(H2A)，电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)，又因a点溶液显酸性c(H+)＞c(OH-)，得到溶液中：c(Na+)＜c(HA-)+2(A2-)=c(H2A)+2(A2-)，故C错误； D．pH=5的溶液中Ka1(H2A)= =10-2.6，=102.4，，Ka2(H2A)= =c(H+)=10-6.6，=10-1.6，，同理=Ka1(H2A)·Ka2(H2A)=10-2.6×10-6.6，则= ，即，故，故D正确； 故选：C。 14. 反应 ，在温度为、时，平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示(X点对应，Y点对应)。下列说法正确的是 A. Y、Z两点气体的平衡常数：Y>Z B. X、Y两点的反应速率：Y>X C. X、Z两点气体的颜色：X深，Z浅 D. X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z 【答案】A 【解析】 【详解】A．X、Y两点压强相同，X点二氧化氮体积分数大于Y点二氧化氮体积分数，说明从Y点到X点，平衡逆向移动，则为升温，即，点温度高于点，升高温度逆向移动，则Y、Z两点气体的平衡常数：Y>Z，A正确； B．根据，X、Y两点压强相同，温度大速率快，则X、Y两点的反应速率：X＞Y，B错误； C．X、Z两点温度相同，Z压强大，相当于减小容器体积，二氧化氮浓度增大，平衡虽然正向移动，但二氧化氮浓度比原来大，因此X、Z两点气体的颜色：X比Z浅，C错误； D．X、Z两点温度相同，Z压强大，相当于减小容器体积，平衡正向移动，气体物质的量减小，气体质量不变，气体摩尔质量增大，因此X、Z两点气体的平均相对分子质量：Z＞X，D错误； 故选A。 第II卷(填空题) 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 某化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰制取氯气，并探究氯气与金属锡的反应。 资料卡：①金属锡熔点为，活泼性与铁相似，价和价较常见。 ②无色晶体，易氧化，熔点，沸点。 ③无色液体，易与水反应，熔点，沸点 （1）装置A中二氧化锰盛装在___________（填仪器名称）中；装置B用于净化氯气，B中盛放的试剂是___________，装置C的作用是___________。 （2）写出装置A中发生反应的离子方程式_____________。 （3）写出装置D中发生反应的化学方程式_____________。 （4）装置E中冰水的作用是____________。 （5）为了得到纯净的金属氯化物，虚线框F内可以选用的装置是___________（填数字编号）。 【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. 饱和氯化钠溶液 ③. 吸收水分干燥氯气 （2） （3） （4）冷却，将产物转化为液体易于收集 （5）②③ 【解析】 【分析】装置A中浓盐酸与二氧化锰发生反应制备氯气，装置B中的饱和食盐水除去氯气中混入的氯化氢，装置C中的浓硫酸除去水蒸气，干燥纯净的氯气在装置D中和锡反应生成SnCl4，装置E中的冰水将SnCl4冷却为液体进行收集，最右边的装置应为尾气处理装置。 【小问1详解】 用圆底烧瓶盛装MnO2；浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，可用装置B中的饱和食盐水除去氯化氢，用装置C中的浓硫酸干燥氯气； 【小问2详解】 装置A中浓盐酸与二氧化锰发生反应制备氯气，发生反应的离子方程式：； 【小问3详解】 装置D中氯气和锡反应生成SnCl4，发生反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 由题意可知，SnCl4为无色液体，熔点−30℃，沸点114℃，装置E中冰水可以将产物SnCl4进行冷却，转化为液体易于收集； 【小问5详解】 由信息可知，SnCl4易与水反应，多余的氯气可用碱吸收，若用氢氧化钠溶液应防止水蒸气进入E装置，应在左边加装有浓硫酸的干燥装置；若用装有碱石灰的U形管，可以吸收多余的氯气也可防止空气中的水蒸气进入E中，故虚线框F内可以选用装置是②③。 16. 乙二酸(H2C2O4，俗名草酸)是一种二元弱酸，广泛分布于植物、动物和真菌体中。 （1）NaHC2O4(草酸氢钠)属于_______(填“强”或“弱”)电解质，其电离方程式为_______。 （2）常温下，向20mL 0.1mol·L-1草酸溶液中逐滴加入0.1mol·L-1 NaOH溶液，所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示[如]。 ①_______。 ②当溶液中时，溶液的pH为_______。 （3）H2C2O4可以使酸性KMnO4溶液褪色，生成+2价锰离子，医学上常用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法：取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①滴定管盛装好KMnO4标准溶液后需排气泡，下列排气泡的操作正确的是_______(填序号)。 a． b． c． ②滴定终点的标志为_______。 ③下列操作中，使测定的血液中钙含量数值偏低的是_______(填字母)。 a．滴定过程中振荡时有液滴溅出 b．配制KMnO4标准溶液，定容时仰视刻度线读数 c．盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入KMnO4标准溶液 d．读取KMnO4标准溶液体积时，开始时仰视读数，滴定结束时俯视读数 ④若某次滴定前、滴定后酸性KMnO4标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性KMnO4标准溶液的物质的量浓度为1.0×10-4mol·L-1，若按该滴定数据进行计算，则该血液中含钙_______g·L-1。 【答案】（1） ①. 强 ②. （2） ①. 10-1.2 ②. 5.2 （3） ①. b ②. 当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液，溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色(合理即可) ③. ad ④. 0.11(合理即可) 【解析】 【分析】命题透析本题以草酸为素材，考查强弱电解质、电离常数及其应用、滴定原理及其操作、滴定误差分析等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辩识与微观探析、科学探究与创新意识的核心素养。 【小问1详解】 NaHC2O4(草酸氢钠)为易溶于水且易电离的钠盐，属于强电解质，其电离方程式为。 【小问2详解】 ①H2C2O4为二元弱酸，，，，，由图可知，a点且pH=1.2，则。②b点且pH=4.2，，当溶液中时，，pH=5.2。 小问3详解】 ①酸性高锰酸钾溶液是强氧化性溶液，应装在酸式滴定管中，排气泡时应将酸式滴定管快速放液排气泡，正确的操作方式如图b所示。 ②滴定终点标志：当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液，溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)且半分钟内不褪色。 ③滴定过程中振荡时有液滴溅出，消耗标准液体积偏小，最终计算血液中钙含量数值偏低，a项符合题意；配制KMnO4标准溶液，若定容时仰视刻度线读数，会使所配溶液的体积偏大，标准溶液的浓度实际偏小，滴定时，消耗标准溶液的体积偏大，最终计算血液中钙含量数值偏高，b项不符合题意；盛装KMnO4标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入KMnO4标准溶液，导致标准溶液浓度偏低，消耗标准溶液体积偏大，最终计算血液中钙含量数值偏高，c项不符合题意；读取KMnO4标准溶液体积时，开始时仰视读数，滴定结束时俯视读数，读取溶液体积偏小，最终计算血液中钙含量数值偏低，d项符合题意。 故选ad。 ④滴定前液面读数为0.80mL，滴定后液面读数为22.80mL，该次实验实际消耗KMnO4标准溶液的体积为22.00mL。由题意可判断5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4，1L血液中Ca2+的物质的量，含钙的质量为0.00275mol×40 g·mol-1=0.11 g。 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的pH如下，完全沉淀时离子浓度为1×10-5mol/L： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 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___________，Co的价电子排布图为___________。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）向Co(OH)3中加入H2SO4-H2O2混合液的离子方程式为___________。 （4）“母液1”中加入NaClO的作用为___________；“母液2”中通入NH3使Ni2+充分沉淀，若此时溶液的pH为10，此时溶液中c(Ni2+)为___________mol/L；“母液3”中可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3，写出该反应的离子方程式___________；由“母液4”获取醋酸钴晶体的操作是___________、过滤、洗涤。 【答案】（1） ①. 第四周期VIII族 ②. ③. 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. Fe(OH)3、Al(OH)3 ②. 5.2≤pH<7.6 （3）2Co(OH)3+H2O2+4H+=2Co2++O2↑+6H2O （4） ①. 将Co2+氧化为Co3+ ②. 10-6.6 mol/L ③. 2+Co2+=CoCO3↓+CO2↑+H2O ④. 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Co、Ni，还含少量Fe、Al等)加入硫酸溶液酸浸，浸出液中加入双氧水，将Fe2+氧化为Fe3+，调pH产生Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后，母液1加入次氯酸钠，将Co2+氧化为Co3+，调pH得到Co(OH)3沉淀，在硫酸参与下，被双氧水还原为Co2+，加入碳酸钠溶液，得到CoCO3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Ni(OH)2沉淀，过滤，在硫酸参与下，得到NiSO4，用于生产晶体。 【小问1详解】 Fe、Co分别是26、27号元素，基态核外电子排布式依次为：1s22s22p63s23p63d64s2、1s22s22p63s23p63d74s2，则Fe在周期表中的位置为第四周期VIII族，Co的价电子排布图为。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Al(OH)3和Fe(OH)3，调节“浸出液”的pH，使Al3+和Fe3+沉淀完全，但Co2+和Ni2+不沉淀，由表中数据可知，调节pH范围为5.2≤pH<7.6。 【小问3详解】 向Co(OH)3中加入H2SO4-H2O2混合液，由流程图可知，加入H2O2的作用是将Co3+还原成Co2+，则离子方程式为：2Co(OH)3+H2O2+4H+=2Co2++O2↑+6H2O。 【小问4详解】 由流程图中母液1的后续产物可知，“母液1”中加入NaClO的作用为：将Co2+氧化成Co3+，然后形成Co(OH)3沉淀； pH=9.2时Co(OH)2沉淀完全，c(OH-)=10-4.8 mol/L，据此计算Ksp[Co(OH)2] =c(Co2+)·c2(OH-)=1×10-14.6，则：“母液2”中通入NH3使Ni2+充分沉淀，若此时溶液的pH为10，即c(OH-)=10-4 mol/L，可求得此时溶液中c(Ni2+)==10-6.6 mol/L； “母液3”中可用NH4HCO3代替Na2CO3制得CoCO3，通时生成物中还有水、CO2，则该反应的离子方程式：2+Co2+=CoCO3↓+CO2↑+H2O；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. 氨是最基本的化工原料之一，工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应原理为。回答下列问题： （1）在某种催化剂存在下，合成氨反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态)。 该过程的两步基元反应中，决速步骤的反应方程式为___________。反应___________。该反应自发进行的条件为___________。 （2）若反应的平衡常数为K，则相同温度下，反应的平衡常数为，则K与之间的关系是___________。实验研究表明，特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为，下列措施不能提高反应速率的是___________(填标号)。 A．适度增加氮气的浓度        B．适度增加氢气的浓度 C．及时将产物氨气分离出反应体系    D．适度提高反应温度 E．在低压下进行反应        F．加入铁催化剂 （3）在一定条件下，可还原氮氧化物，消除氮氧化物污染。工业上，常用和在催化剂作用下合成。在催化剂作用下，时，发生反应，平衡时混合气中的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。 ①该反应的平衡常数___________(填“<”“=”或“>”)。 ②500℃、压强为时，的转化率为___________%(保留三位有效数字)，此时反应的压强平衡常数___________。[为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)] （4）近年来，科学家不断探索电化学方法制备氨，可以克服传统的合成氨工业对温度与压强的依赖。我国科研人员研发出一种Zn-NO电池系统，可将NO尾气转化为，工作原理如图所示： 产生的电极反应式为___________。产生标准状况下，消耗Zn的质量为___________。 （5）肼()-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的溶液。肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式：___________。假设使用肼-空气燃料电池电解精炼铜(已知铜的摩尔质量为)，阴极质量变化为128g，则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气___________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。 【答案】（1） ①. ： ②. ③. 低温 （2） ①. ②. E （3） ①. ②. ③. （4） ①. ②. （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在多步的基元反应中，基元反应活化能越大，反应速率越慢，为反应的决速步，根据反应机理图，过渡态的活化能最大，则反应速率最慢，为基元反应的决速步，则决速步的反应方程式为：；由图可知，合成氨反应的反应热。根据反应中，，根据能自发，则为低温才能使，即低温才能自发。故答案为：；；低温。 【小问2详解】 在相同温度下，反应平衡常数为，反应的平衡常数为，则与之间的关系为。 A．适度增加氮气的浓度：增大气体的浓度，速率加快，A不符合题意； B．适度增加氢气的浓度：增大气体的浓度，速率加快，B不符合题意； C．根据速率方程可知，及时将产物氨气分离出反应体系，减小氨气的浓度，速率加快，C不符合题意； D．适度提高反应温度：升高温度，速率加快，D不符合题意； E．在低压下进行反应：降低压强，速率减慢，E符合题意； F．加入铁催化剂：使用催化剂，速率加快，F不符合题意； 故选E。 【小问3详解】 ①根据反应，平衡常数只受到温度的影响，点温度比点高，平衡左移，则平衡常数减小，所以得到。 ②、压强为时，达到平衡时氨气的物质的量分数是，设氮气是，氢气是，设消耗氮气，列三段式：；，由，，所以氢气的转化率为：。平衡以后气体的总物质的量为：，此时反应的压强平衡常数。 【小问4详解】 根据原电池原理将NO尾气转化为氨气，属于N元素化合价降低，得电子，在正极反应，所以电极为正极，则电极为负极，发生的电极反应式为负极：，正极：；当产生标准状况下氨气的物质的量为，根据正极反应，得到，再根据电子转移守恒，由负极反应式得到消耗的质量为。故答案为：；。 【小问5详解】 肼-空气燃料电池放电时，负极的电极反应式：；电解精炼铜时， 纯铜作阴极，电极反应式：，当铜的质量变化时，转移电子的物质的量为：消耗氧气转移电子，则需要空气的体积为。答案为：；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $