精品解析：浙江省杭州市钱塘区杭州第四中学江东学校2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题

杭州第四中学江东学校2024学年第一学期期末考试 高二化学试题卷 考生注意：1.考试时间90分钟；试卷满分100分。 2.本考试设试卷和答题纸两部分。试卷共8页。所有答题必须填涂在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.答题前，务必在答题纸上填写准考证号和姓名。 可能用到的相对原子质量：O：16 S：32 Zn：65 Ⅰ 选择题部分 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1. 在水溶液中呈酸性且促进水电离的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫酸氢钠是强酸的酸式盐，在水溶液中电离出氢离子，溶液呈酸性，但氢离子抑制水的电离，故A错误； B．BeCl2是强酸弱碱盐，Be2+水解使溶液呈酸性，Be2+水解促进水的电离，B正确； C．亚硫酸氢钠是弱酸的酸式盐，电离程度大于水解程度，溶液显弱酸性，由于电离程度更大，水的电离被抑制，C错误； D．硝酸钾是强酸强碱盐，溶液呈中性，对水的电离无影响，D错误； 故本题选B。 2. 下列化学用语描述正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则 C. H-Cl的键电子云轮廓图： D. 的空间结构：V形 【答案】B 【解析】 【详解】A．的中心原子S原子为sp2杂化，孤对电子数为1，VSEPR模型为平面三角形，A错误； B．洪特规则是电子总是优先以相同自旋方向占据同一能级的不同轨道，故磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则，正确的价层电子排布图为，B描述正确； C．HCl中，H的1s轨道和Cl的3p轨道以头碰头方式重合形成键，故电子云轮廓图为，C错误； D．的中心原子Be原子为sp杂化，故分子空间结构为直线形，D错误； 故本题选B。 3. 通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是 ①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1，不符合洪特规则的特例，①项不选； ②Fe2+的价电子排布为3d6，而Fe3+的价电子排布为3d5，3d5达到半充满状态，比较稳定，所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性，②项选； ③基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，3d轨道达到全充满状态，比较稳定，所以电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2，③项选； ④激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的电子层，则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2，不符合洪特规则的特例，④项不选； 答案选B。 4. 下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是 A. 分子处于椅式和船式状态时的能量相同 B. 基态Cu原子的、、轨道是简并轨道 C. 激光、焰火都与核外电子跃迁吸收能量有关 D. 根据对角线规则，Mg和B的化学性质相似 【答案】B 【解析】 【详解】A．环己烷的椅式构象由于氢原子空间位阻较小，能量低于船式构象，更稳定。因此两种构象能量不同，A错误； B．基态Cu的电子排布为，其2p轨道属于第二能层，已填满。同一能级的p轨道(、、)能量相同，为简并轨道，B正确； C．激光、焰火都与核外电子从高能级跃迁到低能级释放能量有关，C错误； D．根据对角线规则，Mg和Li的化学性质相似，D错误； 故选B。 5. 下列类比或推论正确的是 A. 水分子间氢键()键能大于HF分子间氢键()，因此的沸点更高 B. P可以形成和，N也可以形成和 C. 烷基是推电子基团，因此 D. 冰中一个周围有4个紧邻的分子，晶体中也类似 【答案】C 【解析】 【详解】A．氟的电负性更大，HF分子间氢键键能更大，H2O沸点高于HF是因为分子间氢键数目更多，A错误； B．和中，中心原子P原子杂化方式分别为sp3杂化和sp3d杂化，N最外层为第二能层，没有d轨道，不能发生sp3d杂化，无法形成NCl5，B错误； C．推电子基使N原子上电子云密度更大，更容易结合质子，碱性增强，碱性越强，Kb越大，故Kb:C2H5NH2>NH3，C正确； D．冰中H2O分子间形成氢键，故一个周围有4个紧邻的分子，而H2S分子间不能形成氢键，D错误； 故本题选C。 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 利用电镀在铁上镀铜，当阳极消耗1 mol Cu时电路中转移的电子数大于 B. 64g的中心原子价电子对数为 C. 100mL的醋酸铵溶液中的数目为 D. 1mol基态铬原子中含有的未成对电子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．利用电镀在铁上镀铜，Cu在阳极失去电子生成Cu2+，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+，当阳极消耗1 mol Cu时电路中转移的电子数等于，A错误； B．的中心原子价电子对数为2+=3，64g的物质的量为1mol，中心原子价电子对数为，B正确； C．醋酸铵溶液中会发生水解，100mL的醋酸铵溶液中的数目小于，C错误； D．基态铬原子价层电子排布式为3d54s1，含有6个未成对电子，1mol基态铬原子中含有的未成对电子数为，D错误； 故选B。 7. 下列反应的离子方程式表述不正确的是 A. 氯化铝溶液与过量浓氨水混合： B. 少量通入NaClO溶液中： C. 硫酸铜遇到难溶的PbS，慢慢转变为铜蓝()： D. 向明矾溶液中滴加溶液，恰好使沉淀： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧化铝不能溶于氨水，故氯化铝溶液与过量浓氨水混合生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，选项所给离子方程式正确，A不符合题意； B．少量SO2通入NaClO溶液中，由于次氯酸根有强氧化性，将SO2氧化为硫酸根，同时有H+生成，由于NaClO过量，ClO-会和H+结合成HClO，选项所给离子方程式正确，B不符合题意； C．硫酸铜遇到难溶的PbS，慢慢转变为铜蓝()，说明PbS沉淀转化成CuS，选项所给离子方程式正确，C不符合题意； D．向明矾溶液中滴加溶液，恰好使沉淀，说明KAl(SO4)2与Ba(OH)2以1:2反应，可得出Al3+与OH-是1:4反应，反应后生成[Al(OH)4]-，故正确的离子方程式为2Ba2++2+Al3++4OH−=2BaSO4↓+ [Al(OH)4]-，D符合题意； 故本题选D。 8. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，X是宇宙中含量最高的元素，Y元素基态原子的2p轨道半充满，W是电负性最大的元素，Q逐级电离能（kJ/mol）依次为578、1817、2745、11575、14830、18376，下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 键角： C. Q基态原子核外电子有11种不同的运动状态 D. 是非极性分子 【答案】B 【解析】 【分析】X是宇宙中含量最高的元素，X为H元素，Y元素基态原子的2p轨道半充满即电子排布式1s22s22p3，Y为N元素，W是电负性最大的元素X的2p轨道半充满，X为N，W是目前发现的电负性最大的元素且是短周期元素，非金属性最强则电负性最大，则W为F；结合原子序数可知Z为O；Q的第三电离能与第四电离能差距较大，可知M最外层有3个电子，其原子序数大于F，Q为Al； 【详解】A．N、O、F为同周期元素，随原子序数递增，第一电离能呈增大趋势，但氮原子最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，则第一电离能：O<N<F，A错误； B．电负性F＞Cl＞H，结合周围原子电负性大者则键角小，则键角：NH3>NF3，B正确； C．Q为Al，电子排布式1s22s22p63s23p1，有7个轨道，则核外电子有7种空间运动状态，C错误； D．O3的空间结构为V形，分子中正电荷中心和负电荷中心不重合，O3是极性分子，D错误； 故答案为：B。 9. 下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是 A. 10.0mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 B. 恒温恒压密闭容器中：，充入惰性气体，反应速率不变 C. 反应达到平衡后，其他条件不变，将反应的体积缩小一半，则达到新平衡时的浓度将变大 D. 一定条件下，可逆反应达到平衡后，保持容器温度和容积不变，再通入一定量，则再次达到平衡时的百分含量减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．10.0mL2mol/L的盐酸跟锌片反应时，加入适量的氯化钠溶液，溶液中的氢离子浓度减小，反应速率减慢，故A错误； B．由题意可知，合成氨反应在恒温恒压密闭容器中进行，向容器中充入不参与反应的惰性气体，容器的体积增大，反应体系中各物质浓度减小，反应速率减慢，故B错误； C．由方程式可知，碳酸钙分解反应的平衡常数K=c(CO2)，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则反应达到平衡后，其他条件不变，将反应的体积缩小一半，气体压强增大，平衡向逆反应方向移动，但达到新平衡时二氧化碳的浓度不变，故C错误； D．二氧化氮转化为四氧化二氮反应达到平衡后，保持容器温度和容积不变，再通入一定量二氧化氮相当于增大气体压强，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的百分含量减小，故D正确； 故选D。 10. 下列对分子性质的解释中，不正确的是 A. 青蒿素的分子式为，结构如图1所示，该分子中包含7个手性碳原子 B. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 C. 过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 D. 三聚的结构如图2所示，可以推测三聚在水中的溶解度较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，青蒿素的分子式为，手性碳原子连接的4个原子或原子团互不相同，根据青蒿素的结构图，可知该分子中包含7个手性碳原子，如图，故A正确； B．碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”规律解释，故B正确； C．过氧化氢中含有O-H极性键和O-O非极性键，其正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，故C正确； D．三聚的结构使其极性较低，因此在水中的溶解度较小。此外，本身易与水反应生成硫酸，但三聚的反应活性较低，进一步降低了其在水中的溶解度，故D错误； 答案选D。 11. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A. 图①中往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀 B. 图②中铁丝容易生成Fe2O3·xH2O C. 图③中M可用石墨代替 D. 图④中若电源断开，闸门易发生吸氧腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A． 因为锌比铁活泼，所以锌为负极，失去电子生成锌离子，铁为正极，不失电子，不产生亚铁离子，故图①中往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6]，不能产生蓝色沉淀，故A错误； B． 试管内为干燥的空气，铁不发生腐蚀，故B错误； C． 若图③中M用石墨代替，则钢铁输水管为负极，钢铁被腐蚀，不能保护钢铁输水管，故C错误； D． 图④中若电源断开，钢铁闸门形成原电池，铁为负极，碳为正极，铁失去电子，在海水中发生吸氧腐蚀，故D正确； 故选D。 12. 钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法正确的是 A. a为电池的负极 B. 放电时b极反应： C. 充电时a极反应： D. 用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的极 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示，放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，放电时a电极为正极，b电极为负极，据此作答。 【详解】A．放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，a电极为电池的正极，b电极为电池的负极，A项错误； B．放电时b电极为负极，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NaxC-xe-=xNa++C，B项正确； C．充电时a极为阳极，阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为Na4Fe(CN)6-xe-=Na4-xFe(CN)6+xNa+，C项错误； D．铅酸电池充电时，Pb为阴极，PbO2为阳极，则用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的Pb极，D项错误； 答案选B。 13. 向1 L pH＝2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.65 g锌粒，则下图中比较符合客观事实的是 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】0.65 g锌粒是0.01mol，盐酸是强酸，其物质的量是0.01mol，所以盐酸不足，以盐酸的量进行计算，生成氢气是0.005mol；醋酸是弱酸，其浓度大于0.01mol/L，所以锌不足，按照锌的量进行计算，所以醋酸产生的氢气多，由于在反应过程中，产生会继续电离出氢离子，所以醋酸的反应速率快，所用时间短，答案选C。 14. 醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH⇌CH3COO-+H+，下列各项不正确的是 A. 醋酸溶液中离子浓度关系满足：c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO- ) B. 常温下，pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 pH<7 C. 向 CH3COOH 溶液中加少量的 CH3COONa固体，平衡逆向移动 D. 将 0.10mol/L CH3COOH 溶液加水稀释，溶液中所有的离子浓度都减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．CH3COOH溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，故A正确； B．pH=2的CH3COOH溶液中氢离子浓度与pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等，氢氧化钠是强电解质，而醋酸是弱电解质，只有少部分发生电离，等体积混合反应后剩余大量的醋酸，醋酸电离出的氢离子浓度远低于醋酸根水解产生的氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，即溶液的pH＜7，故B正确； C．加入少量醋酸钠固体，醋酸根浓度增大，平衡逆向移动，故C正确； D．加水稀释，促进电解质电离，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO-)、n(H+)增大，由于体积增大程度大于电离程度，则c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小，根据Kw=c(H+)•c(OH-)，可知c(OH-)浓度增大，故D错误； 故选：D。 15. 取1.0L浓缩卤水(、浓度均为)进行实验：滴加一定量溶液，产生黄色沉淀；继续滴加，产生白色沉淀。已知：、。下列分析不正确的是 A. 黄色沉淀是，白色沉淀是 B. 产生白色沉淀时，溶液中存在 C. 若起始时向卤水中滴加2滴(0.1)，能产生沉淀 D. 白色沉淀开始析出时， 【答案】D 【解析】 【详解】A．碘化银的溶度积小于氯化银，则先生成的黄色沉淀为碘化银，A项正确； B．产生白色沉淀时，碘化银已经达到沉淀溶解平衡，B项正确； C．若起始时向1.0L卤水中滴加2滴(0.1)，则混合后的硝酸银浓度约等于，，比碘化银的溶度积大，则有碘化银沉淀生成，C项正确； D．根据氯化银的溶度积常数，白色沉淀氯化银开始析出时，，所以，D项错误； 故答案选D。 16. 25℃时，以溶液调节二元弱酸溶液的，溶液中的、、的物质的量分数随的变化如图所示(已知)。下列说法不正确的是 A. 二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知：pKa=—lgKa) B. 往溶液中滴加溶液的过程中，一定存在： C. 溶液与溶液混合，混合液的 D. 在溶液中，各离子浓度大小关系： 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，溶液中H2A的浓度与HA—的浓度相等时，溶液pH为1.2，则电离常数Ka1(H2A)= = c(H+)=10—1.2；溶液中HA—的浓度与A2—的浓度相等时，溶液pH为4.2，则电离常数Ka2(H2A)= = c(H+)=10—4.2，HA—的水解常数Kh==＜Ka2，说明HA—在溶液中的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。 【详解】A．由分析可知，电离常数Ka1(H2A)= =10—1.2，则H2A的pKa1=1.2，故A正确； B．向H2A溶液中滴加氢氧化钠溶液的过程中，H2A溶液与氢氧化钠溶液反应所得溶液中一定存在电荷守恒关系，故B正确； C．20.0mL0.1mol/LH2A溶液与30.0mL0.1mol/L氢氧化钠溶液反应得到等浓度的NaHA和Na2A的混合溶液，由图可知，溶液中HA—的浓度与A2—的浓度相等时，溶液pH为4.2，说明HA—的电离程度大于A2—的浓度，则等浓度的NaHA和Na2A的混合溶液中，HA—的浓度小于A2—的浓度，所以混合液的pH不可能为4.2，故C错误； D．由分析可知，HA—的水解常数Kh==＜Ka2，说明HA—在溶液中的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，则溶液中各离子浓度大小关系为，故D正确； 故选C。 Ⅱ 非选择题部分 二、非选择题(本大题共5小题，共52分) 17. 北宋卷轴画《千里江山图》，颜色绚丽，由石绿、雌黄、赭石、阵磲、朱砂等颜料绘制而成，颜料中含有硫、砷、铜、锌、钛、铁等元素。 （1）、、热稳定性由大到小的顺序为___________。 （2）Zn属于元素周期表中的___________区；基态Ti原子的电子排布式为___________；基态的价层电子的轨道表示式为___________。 （3）Cu的第二电离能___________Zn的第二电离能(填“>”或“<”)。 （4）和中之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。预测和分子的空间结构为___________；中心原子S的杂化方式为___________；键角大小比较：___________(选填“<”“>”或“=”)。 【答案】（1）NH3>PH3>AsH3 （2） ①. ds ②. [Ar]3d24s2 ③. （3）> （4） ①. 四面体形 ②. sp3 ③. > 【解析】 【小问1详解】 同主族从上到下，金属性增强，非金属性减弱，非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，故热稳定性由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3； 【小问2详解】 Zn元素原子序数为30，处于周期表第四周期第IIB族，属于ds区；Ti元素原子序数为22，基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2；Fe元素原子序数为26，基态原子核外电子排布为[Ar]3d64s2，它失去3个电子形成Fe3+，故基态Fe3+的价层电子的轨道表示式为； 【小问3详解】 失去1个电子后Zn的价电子排布为3d104s1，失去1个电子后Cu的价电子排布为3d10，此排布是全满状态会更加稳定，故Cu失去第二个电子更难，则I2(Cu)>I2(Zn)； 【小问4详解】 和与CCl4互为等电子体，根据CCl4的分子的空间结构为正四面体，考虑到中心硫原子连接的四个原子不完全相同，故和分子的空间结构为四面体形，中心原子S原子的杂化方式为sp3杂化；F的电负性更大，使SO2F2价层电子密度更小，价层电子斥力更小，故键角大小比较：>。 18. 研究电解质在水溶液中的行为有重要的意义(以下均为25℃)。 （1）有的三种溶液：a．NaOH b． c．盐酸 ①溶液c中水电离出的___________。 ②溶液b的，用化学用语解释原因___________。 ③溶液a与溶液c混合后，若所得溶液的，则___________。 （2）某些弱酸在25℃时的电离常数如下： 化学式 HSCN HCN HClO 电离常数 下列反应可以发生的是___________(填字母)。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 10-13mol/L ②. 醋酸为弱酸，存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+ ③. 9:11 （2）AB 【解析】 【小问1详解】 ①0.1mol/L的盐酸溶液中c(H+)=0.1mol/L，根据Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14，则c(OH-)=10-13mol/L，氢氧根一定是水电离产生，且水电离产生一个氢氧根同时会产生一个氢离子，故溶液c中水电离出c(H+)=10-13mol/L； ②b是醋酸，醋酸为弱酸，存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+，发生不完全电离，故0.1mol/L醋酸中c(H+)<0.1mol/L，溶液pH=3>1； ③溶液混合后pH=2说明酸过量，则c(H+)==0.01mol/L，解得V1:V2=9:11； 【小问2详解】 电离常数越大，酸性越强，根据表格中数据可知，酸性：HSCN>CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>； A．酸性：CH3COOH>H2CO3，CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa能发生，A正确； B．酸性：CH3COOH>HCN，CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能发生，B正确； C．酸性：H2CO3>HClO>，无论CO2少量还是过量，反应应当为CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO，C错误； D．酸性：H2CO3>HCN，NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2↑不能发生，D错误； 故选AB。 19. 某学习小组通过右侧装置模拟氯碱工业进行实验探究。请回答： （1）A物质是___________(填化学式)电解NaCl溶液总反应的离子方程式为___________。 （2）在阴极产生448mL气体，(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400mL，则常温下此溶液的___________。 （3）经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合网路；③生成NaOH；④___________。 （4）有同学认为，改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜也可实现氮碱生产。如此改变的不利之处是___________(写一条即可)。 【答案】（1） ①. H2 ②. 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- （2）13 （3）Cl2在水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，饱和NaCl使氯离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制Cl2与水反应 （4）会造成NaOH纯度下降，不利于实现氯碱生产 【解析】 【分析】氯碱工业种，左侧电极上氯离子失电子产生氯气，为阳极，右侧水得电子产生A为氢气，电极反应式为H2O+2e-=H2↑+2OH-，故氢氧根离子浓度增大，左侧钠离子通过阳离子交换器进入右侧，产生氢氧化钠； 【小问1详解】 根据分析可知，A物质是阴极电极反应的产物H2，电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-； 【小问2详解】 在阴极产生448mL气体，(标准状况)后停止实验，即氢气物质的量为0.02mol，由电极反应式可知，产生OH-物质的量为0.04mol，又测得阴极室中溶液的体积为400mL，则c(OH-)=0.1mol/L，Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14，则c(H+)=10-13mol/L，故溶液pH=13； 【小问3详解】 经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合回路；③生成NaOH；④Cl2在水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，饱和NaCl使氯离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制Cl2与水反应； 【小问4详解】 若B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜，无法阻止Cl2与OH-反应，会造成NaOH纯度下降，不利于实现氯碱生产。 20. “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对创新利用的研究。 Ⅰ．催化制取甲烷的反应为： 已知：① ② ③ （1）则___________。 Ⅱ．催化加氢制甲醇()是实现碳达峰、碳中和的途径之一，反应可表示为： 。为探究该反应原理，在容积为1L密闭容器中，充入和在某温度下发生反应，测得、和的物质的量(n)随时间的变化如图所示： （2）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率___________。 （3）下列措施一定能使的转化率增大且反应速率提升的是___________。 A．在原容器中再充入 B．在原容器中再充入 C．在原容器中充入1mol氦气 D．使用更有效的催化剂 E．缩小容器的容积 F．将水蒸气从体系中分离 （4）一定条件下进行反应，测得反应5分钟时转化率随温度变化关系如图所示。 ①已知A点为平衡状态，该温度下的平衡常数___________(填计算结果)。 ②若在A点时向体系中同时加入和，则此时___________(填“>”，“<”或“=”)。 ③的转化率先增大、后下降的原因分别是___________。 【答案】（1）-171kJ/mol （2） （3）BE （4） ①. 37.5 ②. > ③. 210~240℃时，反应未达到平衡，温度越高，速率越大，随着温度升高，相同时间内的转化率逐渐增大；温度超过240℃时，反应达到平衡状态，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，导致的转化率逐渐减小 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律，反应②=反应①×2-反应③+CO2催化制取甲烷的反应，ΔH2=(-41×2+73-162)kJ/mol=-171kJ/mol。 【小问2详解】 由图，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率； 【小问3详解】 A．在原容器中再充入1molCO2，CO2的量增大，反应速率增大，促进平衡正向移动，但是二氧化碳本身转化率减小，A错误； B．在原容器中再充入1molH2，反应物浓度增大，反应速率增大，化学平衡正向移动，CO2转化率增大，B正确； C．在原容器中充入1mol氦气，反应物和产物浓度都不变，化学平衡不移动，CO2转化率不变，C错误； D．催化剂只能影响反应速率，不影响化学平衡，CO2转化率不变，D错误； E．反应为气体分子数减小的反应，缩小容器体积，压强增大，反应速率增大，且化学平衡正向移动，CO2转化率增大，E正确； F．将水蒸气从体系中分离，产物浓度减小，反应速率减小，化学平衡正向移动，CO2转化率增大，F错误； 故选BE。 【小问4详解】 ①A点CO2转化率为90%，则反应0.9mol二氧化碳，有： 则。 ②A点时向体系中同时加入0.1molCO2和0.1molH2O，则，此时反应正向进行，>。 ③210~240℃时，反应未达到平衡，温度越高，速率越大，随着温度升高，相同时间内的转化率逐渐增大；温度超过240℃时，反应达到平衡状态，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，导致的转化率逐渐减小。 21. 工业上以菱锰矿(主要成分为还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。 已知： ①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 3.4 1.9 7.0 8.1 9.1 沉淀完全的pH 4.7 3.2 9.0 10.1 11.1 ②常温下，，。 回答下列问题： （1）向“浸出液”中加入的作用是___________。 （2）加入氨水调节溶液pH的范围是___________。 （3）“滤渣1”“滤渣2”的主要成分分别为___________，___________。 （4）加入的目的是___________。 （5）常温下，当溶液中、完全除去时：，则___________。 （6）“沉锰”：在30-35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，控制反应液的最终pH在6.5~7.0，得到沉淀，该反应的离子方程式为___________。 【答案】（1）将Fe2+氧化为Fe3+，同时不引入新的杂质 （2）4.7≤pH<8.1 （3） ①. SiO2 ②. Al(OH)3和Fe(OH)3 （4）使Ca2+、Mg2+转化为CaF2和MgF2沉淀除去 （5）4×10−3 （6）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O 【解析】 【分析】菱锰矿(主要成分为还含少量的、、、、、等杂质)粉碎后加入盐酸酸溶，其中SiO2不溶于盐酸，是滤渣1主要成分，浸出液中有Fe2+，为了便于后续沉淀除去铁，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，调pH除去Al3+和Fe3+，使他们以氢氧化物沉淀，同时避免Mn2+沉淀，需要控制pH，故滤渣2主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3，再加入NH4F使Ca2+、Mg2+转化为CaF2和MgF2沉淀除去，故滤渣3主要成分为，再加入NH4HCO3，使Mn2+以MnCO3沉淀，干燥后得高纯度碳酸锰； 【小问1详解】 浸出液中有Fe2+，为了便于后续沉淀除去铁，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，同时不引入新的杂质； 【小问2详解】 加入氨水调节溶液pH除去Al3+和Fe3+，使他们以氢氧化物沉淀，同时避免Mn2+沉淀，根据表格中数据可知，4.7≤pH<8.1； 【小问3详解】 由分析可知“滤渣1”“滤渣2”的主要成分分别为SiO2、Al(OH)3和Fe(OH)3； 【小问4详解】 加入NH4F是为了使Ca2+、Mg2+转化为CaF2和MgF2沉淀除去； 【小问5详解】 常温下，，，CaF2的Ksp更大，Ca2+更难除尽，故以Ca2+完全除去计算，c(F−)≥； 【小问6详解】 碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，得到沉淀，反应液最终接近中性，故同时生成CO2和H2O，离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭州第四中学江东学校2024学年第一学期期末考试 高二化学试题卷 考生注意：1.考试时间90分钟；试卷满分100分。 2.本考试设试卷和答题纸两部分。试卷共8页。所有答题必须填涂在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.答题前，务必在答题纸上填写准考证号和姓名。 可能用到的相对原子质量：O：16 S：32 Zn：65 Ⅰ 选择题部分 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1. 在水溶液中呈酸性且促进水电离的是 A. B. C. D. 2. 下列化学用语描述正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 磷基态原子价层电子排布违背了洪特规则 C. H-Cl的键电子云轮廓图： D. 的空间结构：V形 3. 通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是 ①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④ 4. 下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是 A. 分子处于椅式和船式状态时的能量相同 B. 基态Cu原子的、、轨道是简并轨道 C. 激光、焰火都与核外电子跃迁吸收能量有关 D. 根据对角线规则，Mg和B的化学性质相似 5. 下列类比或推论正确的是 A. 水分子间氢键()键能大于HF分子间氢键()，因此的沸点更高 B. P可以形成和，N也可以形成和 C. 烷基是推电子基团，因此 D. 冰中一个周围有4个紧邻的分子，晶体中也类似 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 利用电镀在铁上镀铜，当阳极消耗1 mol Cu时电路中转移的电子数大于 B. 64g的中心原子价电子对数为 C. 100mL的醋酸铵溶液中的数目为 D. 1mol基态铬原子中含有的未成对电子数为 7. 下列反应的离子方程式表述不正确的是 A. 氯化铝溶液与过量浓氨水混合： B. 少量通入NaClO溶液中： C. 硫酸铜遇到难溶的PbS，慢慢转变为铜蓝()： D. 向明矾溶液中滴加溶液，恰好使沉淀： 8. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，X是宇宙中含量最高的元素，Y元素基态原子的2p轨道半充满，W是电负性最大的元素，Q逐级电离能（kJ/mol）依次为578、1817、2745、11575、14830、18376，下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 键角： C. Q基态原子核外电子有11种不同的运动状态 D. 是非极性分子 9. 下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是 A. 10.0mL2mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 B. 恒温恒压密闭容器中：，充入惰性气体，反应速率不变 C. 反应达到平衡后，其他条件不变，将反应的体积缩小一半，则达到新平衡时的浓度将变大 D. 一定条件下，可逆反应达到平衡后，保持容器温度和容积不变，再通入一定量，则再次达到平衡时的百分含量减小 10. 下列对分子性质的解释中，不正确的是 A. 青蒿素的分子式为，结构如图1所示，该分子中包含7个手性碳原子 B. 碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 C. 过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 D. 三聚的结构如图2所示，可以推测三聚在水中的溶解度较大 11. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A. 图①中往Fe电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀 B. 图②中铁丝容易生成Fe2O3·xH2O C. 图③中M可用石墨代替 D. 图④中若电源断开，闸门易发生吸氧腐蚀 12. 钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法正确的是 A. a为电池的负极 B. 放电时b极反应： C. 充电时a极反应： D. 用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的极 13. 向1 L pH＝2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.65 g锌粒，则下图中比较符合客观事实的是 A. A B. B C. C D. D 14. 醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH⇌CH3COO-+H+，下列各项不正确的是 A. 醋酸溶液中离子浓度关系满足：c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO- ) B. 常温下，pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 pH<7 C. 向 CH3COOH 溶液中加少量的 CH3COONa固体，平衡逆向移动 D. 将 0.10mol/L CH3COOH 溶液加水稀释，溶液中所有的离子浓度都减小 15. 取1.0L浓缩卤水(、浓度均为)进行实验：滴加一定量溶液，产生黄色沉淀；继续滴加，产生白色沉淀。已知：、。下列分析不正确的是 A. 黄色沉淀是，白色沉淀是 B. 产生白色沉淀时，溶液中存在 C. 若起始时向卤水中滴加2滴(0.1)，能产生沉淀 D. 白色沉淀开始析出时， 16. 25℃时，以溶液调节二元弱酸溶液的，溶液中的、、的物质的量分数随的变化如图所示(已知)。下列说法不正确的是 A. 二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知：pKa=—lgKa) B. 往溶液中滴加溶液的过程中，一定存在： C. 溶液与溶液混合，混合液的 D. 在溶液中，各离子浓度大小关系： Ⅱ 非选择题部分 二、非选择题(本大题共5小题，共52分) 17. 北宋卷轴画《千里江山图》，颜色绚丽，由石绿、雌黄、赭石、阵磲、朱砂等颜料绘制而成，颜料中含有硫、砷、铜、锌、钛、铁等元素。 （1）、、热稳定性由大到小的顺序为___________。 （2）Zn属于元素周期表中的___________区；基态Ti原子的电子排布式为___________；基态的价层电子的轨道表示式为___________。 （3）Cu的第二电离能___________Zn的第二电离能(填“>”或“<”)。 （4）和中之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。预测和分子的空间结构为___________；中心原子S的杂化方式为___________；键角大小比较：___________(选填“<”“>”或“=”)。 18. 研究电解质在水溶液中的行为有重要的意义(以下均为25℃)。 （1）有的三种溶液：a．NaOH b． c．盐酸 ①溶液c中水电离出的___________。 ②溶液b的，用化学用语解释原因___________。 ③溶液a与溶液c混合后，若所得溶液的，则___________。 （2）某些弱酸在25℃时的电离常数如下： 化学式 HSCN HCN HClO 电离常数 下列反应可以发生的是___________(填字母)。 A. B. C. D. 19. 某学习小组通过右侧装置模拟氯碱工业进行实验探究。请回答： （1）A物质是___________(填化学式)电解NaCl溶液总反应的离子方程式为___________。 （2）在阴极产生448mL气体，(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400mL，则常温下此溶液的___________。 （3）经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合网路；③生成NaOH；④___________。 （4）有同学认为，改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜也可实现氮碱生产。如此改变的不利之处是___________(写一条即可)。 20. “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对创新利用的研究。 Ⅰ．催化制取甲烷的反应为： 已知：① ② ③ （1）则___________。 Ⅱ．催化加氢制甲醇()是实现碳达峰、碳中和的途径之一，反应可表示为： 。为探究该反应原理，在容积为1L密闭容器中，充入和在某温度下发生反应，测得、和的物质的量(n)随时间的变化如图所示： （2）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率___________。 （3）下列措施一定能使的转化率增大且反应速率提升的是___________。 A．在原容器中再充入 B．在原容器中再充入 C．在原容器中充入1mol氦气 D．使用更有效的催化剂 E．缩小容器的容积 F．将水蒸气从体系中分离 （4）一定条件下进行反应，测得反应5分钟时转化率随温度变化关系如图所示。 ①已知A点为平衡状态，该温度下的平衡常数___________(填计算结果)。 ②若在A点时向体系中同时加入和，则此时___________(填“>”，“<”或“=”)。 ③的转化率先增大、后下降的原因分别是___________。 21. 工业上以菱锰矿(主要成分为还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下。 已知： ①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 3.4 1.9 7.0 8.1 9.1 沉淀完全的pH 4.7 3.2 9.0 10.1 11.1 ②常温下，，。 回答下列问题： （1）向“浸出液”中加入的作用是___________。 （2）加入氨水调节溶液pH的范围是___________。 （3）“滤渣1”“滤渣2”的主要成分分别为___________，___________。 （4）加入的目的是___________。 （5）常温下，当溶液中、完全除去时：，则___________。 （6）“沉锰”：在30-35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，控制反应液的最终pH在6.5~7.0，得到沉淀，该反应的离子方程式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $