精品解析：贵州省遵义市桐梓县第一中学2023-2024学年高二上学期期末考试 化学试题

贵州省桐梓一中2023-2024学年高二上学期期末考试 高二化学 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、单选题：本题共14个小题，每题3分，共42分。 1. 25℃、101kPa时，C3H8和H2组成的混合气体3mol完全燃烧生成CO2气体和液态水共放出2791.6kJ的热量，C3H8、H2的燃烧热分别是2220kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1。则混合气体中C3H8、H2的物质的量之比为 A. 1∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 3∶1 2. 下列反应中的能量变化与图一致的是 A. 盐酸与氢氧化钠的反应 B. 生石灰与水反应 C. 铁与稀盐酸反应 D. 石灰石分解生成生石灰 3. 丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应：第一步H+进攻丙烯生成碳正离子，第二步Cl-进攻碳正离子。得到两种碳正离子的反应进程与能量关系如图。 下列说法不正确的是 A. 催化剂可以使生成①过程的活化能降低 B. 过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定 C. 生成①的过程所需的活化能较高，速率慢 D. 丙烯与HCl加成反应主要生成 4. 1，3-丁二烯与发生加成反应进程如图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为和。下列说法正确的是 A. 生成等物质的量1，4-加成产物比1，2-加成产物吸收的热量更多 B. 升高温度，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小 C. 降低温度，可以降低产物中1，4-加成产物的比例 D. 不同加成反应焓变不同，与反应的中间状态和产物稳定性有关 5. 常温下，向某浓度的H2A溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液，溶液中[，x为H2A、HA-、A2-]与溶液pH的变化关系如图所示。则下列说法正确的是 A. c点为曲线III与曲线I的交点，此时溶液中c(Na+)＞3c(A2-) B. 整个过程中不变 C. 将等物质的量浓度的NaHA与H2A溶液等体积混合，溶液pH＜0.8 D. b点为曲线II与曲线III的交点，b点对应的pH为3.05 6. 室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液吸收至的溶液： B. 吸收后的溶液： C. 沉淀后的上层清液： D. 沉淀后的上层清液久置： 7. 实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(为活泼H)。下列说法不正确的是 A. 直流电源b为负极 B. 图中离子交换膜是阳离子交换膜 C. 阳极区的反应可表示为： D. 电解过程中阴极区溶液的pH变小 8. 钠离子电池以其低成本、高安全性等成为锂离子电池的首选“备胎”，一种钠离子可充电电池的工作示意图如下，该电池主要依靠钠离子在两极之间移动来工作。其中-R1代表没参与反应的-COONa，-R2代表没参与反应的-ONa。下列有关说法错误的是 A. 放电时，b极为正极 B. 充电时，钠离子由b极向a极移动 C. 充电时，阴极发生反应为 +2e-+2Na+= D. 若电池充满电时a、b两极室质量相等，则放电过程中转移0.3mol电子时，两极质量差为13.8g 9. 某软包电池关键组件是一种离子化合物，其结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z 的简单氢化物常用作制冷剂，W 和 Q 同主族。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：Q>M>W>X B. 实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的 Q 单质，利用了 Q 单质的还原性 C. 加热条件下 W 单质可与X 单质化合生成 X2W2 D. 简单氢化物的沸点：X>W>Z>Y 10. 可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是 A. 离子半径：Al3+＞N3- B. 电负性：O＞S C. 第一电离能：O＞N D. 热稳定性：H2S(g)＞H2O(g) 11. 硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2076℃，可形成多种卤化物，可与反应生成，可与反应生成乙硼烷(标准燃烧热为)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷也可与NaH反应生成，−1价的氢有较强的还原性，是一种常用的还原剂。下列说法正确的是 A. 硼晶体为分子晶体 B. 基态硼原子的核外电子排布式为 C. 与中心原子均为杂化 D. 晶体中存在离子键、共价键、氢键 12. 下列关于物质结构与性质的说法中正确的是 A. 同温同压下在水中的溶解度大于 B. 和的中心原子均采用杂化 C. 氢键()中三原子共线时作用力最强 D. 的VSEPR模型与其空间结构均为三角锥形 13. 现有四种晶体的晶胞，其微粒质点排列方式如图所示，其中化学式正确的是 A. AB2 B. EF2 C. XY3Z D. AB3 14. 一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。 下列说法不正确的是 A. 与元素X同周期且第一电离能比X大的元素有2种 B. W、X、Y电负性由大到小的顺序是；X>Y>W C. Y元素基态原子核外电子的运动状态有5种，占据的原子轨道有3个。 D. 含X，Y，Z的一种酸根离子的球棍模型如上图，4，5原子之间存在配位键 二、非选择题(共58分)。 15. Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： （1）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种_____(填字母)。 A．吸收光谱　　　　　　　　　B．发射光谱 （2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_____(填序号) a．　b．　c．　d． （3）基态Ti原子核外共有_____种运动状态不同的电子，最高能层电子的电子云轮廓形状为_____，其价电子轨道表示式为_____。 （4）N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示： 元素 X 737.7 1450.7 7732.7 Y 1313.9 3388.3 53005 Z 1402.3 28560 4578.1 X、Y、Z中为N元素的是_____，判断理由是_____。 （5）用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度来看，易被氧化成的原因是_____，与的离子半径大小关系为：_____(填“大于”或“小于”)。 16. 含氮物质种类繁多，实验小组对不同含氮物质做了相关研究。 （1）能与形成具有对称空间结构的。若中两个分别被取代，能得到a、b两种不同结构的： ①a、b在水中的溶解度a_______b(填“>”“<”或“=”)。 ②的空间结构为_______，1mol中含有配位键的数目为_______(用表示)。 （2）乙二胺是二元弱碱，分步电离，在水中的电离类似于氨。25℃时，乙二胺溶液中各含氮微粒的物质的量分数与溶液的关系如图。 ①在水中的第二步电离方程式为_______；乙二胺一级电离平衡常数_______。 ②C点的_______。 ③将盐酸滴入乙二胺溶液中，pOH由4.9增大到7.9的过程中，水的电离程度_______(填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)；时，溶液中_______(填“>”“<”或“=”)。 17. 硫酸锌主要用作制取颜料立德粉、锌钡白和其他含锌化合物原料。利用某工业废水(主要成分含有、、及少量、)制备溶液的流程如下： 已知：室温下，，。 （1）加快“氧化”速率的措施有_______(写两条)；“氧化”时发生反应的离子方程式为_______。 （2）“除杂”需要过滤，实验室过滤所用到的玻璃仪器有_______。 （3）水溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”)；用离子方程式表示其原因：_______；在溶液中，、、、、的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。 （4）“调节”时，溶液中_______mol/L。 （5）流程中先用除杂，再用深度除杂，不用一步除杂原因是_______。 18. 利用电化学反应可以实现能量和物质的转化，请运用原电池与电解池相关原理回答下列问题： （1）某化学兴趣小组的同学设计了如图1所示的装置： ①盐桥的作用除了形成闭合回路、将两烧杯中的溶液隔开外，还能平衡两烧杯溶液中的电荷。反应过程中盐桥中的进入___________(填“甲”或“乙”)烧杯。 ②正极的电极反应式为___________。若电路中每转移0.2mol电子，则两电极质量相差___________g。 （2）在酸性电解质溶液中，以太阳能电池为电源，惰性材料作电极，可将CO2转化为乙烯。实验装置如图2所示： ①生成乙烯的电极反应式为___________。 ②若电路中转移0.4mol电子，电解过程中生成标准状况下O2的体积为___________L。 （3）将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一，装置如图所示： ①d电极的电极反应式为___________。 ②若电源为CH3OH-O2-KOH(aq)清洁燃料电池，则电极a为电源的___________极(填“正”或“负”)。该清洁燃料电池中正极的电极反应式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 贵州省桐梓一中2023-2024学年高二上学期期末考试 高二化学 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、单选题：本题共14个小题，每题3分，共42分。 1. 25℃、101kPa时，C3H8和H2组成的混合气体3mol完全燃烧生成CO2气体和液态水共放出2791.6kJ的热量，C3H8、H2的燃烧热分别是2220kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1。则混合气体中C3H8、H2的物质的量之比为 A. 1∶2 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 3∶1 【答案】A 【解析】 【详解】设C3H8的物质的量为x，H2的物质的量为3mol-x，根据题意可知，2220kJ/mol×x+285.8kJ/mol×(3mol-x)=2791.6kJ，解得x=1mol，因此C3H8的物质的量为1mol，H2的物质的量为2mol，C3H8、H2的物质的量之比为1：2，故选A。 2. 下列反应中的能量变化与图一致的是 A. 盐酸与氢氧化钠的反应 B. 生石灰与水反应 C. 铁与稀盐酸反应 D. 石灰石分解生成生石灰 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示可知：生成物的总能量比反应物的总能量高，该反应发生时要从周围环境中吸收能量，因此反应为吸热反应，然后对选项反应进行逐一分析判断。 【详解】A．盐酸与氢氧化钠发生的中和反应是放热反应，A不满足题意； B．生石灰与水反应生成Ca(OH)2反应是放热反应，B不满足题意； C．铁与稀盐酸发生置换反应产生FeCl2和H2，该反应是放热反应，C不符合题意； D．石灰石高温分解生成生石灰CaO和CO2的反应是吸热反应，D符合题意； 故合理选项是D。 3. 丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应：第一步H+进攻丙烯生成碳正离子，第二步Cl-进攻碳正离子。得到两种碳正离子的反应进程与能量关系如图。 下列说法不正确的是 A. 催化剂可以使生成①过程的活化能降低 B. 过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定 C. 生成①的过程所需的活化能较高，速率慢 D. 丙烯与HCl加成反应主要生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂可以改变反应历程降低反应所需要的活化能，加快反应速率，故催化剂可以使生成①过程的活化能降低，A正确； B．由题干图像可知，过渡态(Ⅱ)能量较低，则比过渡态(Ⅰ)稳定，B错误； C．由题干图像可知，生成①的过程所需的活化能较高，活化能越高，反应速率越慢，C正确； D．活化能越低，反应越易进行，可知丙烯与HCl发生加成反应，主要生成产物CH3CHClCH3，D正确； 故答案为：B。 4. 1，3-丁二烯与发生加成反应进程如图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为和。下列说法正确的是 A. 生成等物质的量1，4-加成产物比1，2-加成产物吸收的热量更多 B. 升高温度，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小 C. 降低温度，可以降低产物中1，4-加成产物的比例 D. 不同加成反应焓变不同，与反应的中间状态和产物稳定性有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图中可以看出，该加成反应是放热反应，故A错误； B．升高温度，反应速率加快，故B错误； C．根据题干在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70:30和15:85可知，降低温度，可以降低产物中1，4-加成产物的比例，故C正确； D．从图中可以看出，不同加成反应焓变不同，只和产物稳定性有关，和反应的中间状态无关，故D错误； 故选C。 5. 常温下，向某浓度的H2A溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液，溶液中[，x为H2A、HA-、A2-]与溶液pH的变化关系如图所示。则下列说法正确的是 A. c点为曲线III与曲线I的交点，此时溶液中c(Na+)＞3c(A2-) B. 整个过程中不变 C. 将等物质的量浓度的NaHA与H2A溶液等体积混合，溶液pH＜0.8 D. b点为曲线II与曲线III的交点，b点对应的pH为3.05 【答案】D 【解析】 【分析】根据纵坐标的含义可知：pc越小则该离子浓度就越大，开始时H2A浓度最大，其电离产生的HA-的浓度小于H2A的浓度，因此c(H2A)较小，pc(HA-)较大，则II表示pc(H2A)，I表示pc(HA-)，III表示pc(A2-)，然后根据问题分析解答。 【详解】A． c点为曲线III与曲线I的交点，即为等浓度NaHA、Na2A的混合溶液。c(Na2A)=c(NaHA)，根据物料守恒可得2c(Na+)=3[c(A2-)+c(HA-)]=6c(A2-)，所以c(Na+)=3c(A2-)，A错误； B．在向某浓度的H2A溶液中加入NaOH溶液的过程中，含有A元素的微粒的物质的量不变，但溶液的体积逐渐增大，因此整个过程中减小，B错误； C．根据图象可知：在常温下H2A的电离平衡常数Ka1=，当c(H2A)=c(HA-)时， Ka1=，此时溶液pH=0.8，C错误； D．b点为曲线II与曲线III的交点，c(H2A)=c(A2-)。根据选项C分析可知在常温下H2A 的Ka1=，H2A的Ka2=，Ka1·Ka2=×=，b点时c(H2A)=c(A2-)，则Ka1·Ka2=c2(H+)=10-0.8×10-5.3=10-6.1，所以c(H+)=10-3.05 mol/L，则b点溶液pH=3.05，D正确； 故合理选项是D。 6. 室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液吸收至的溶液： B. 吸收后的溶液： C. 沉淀后的上层清液： D. 沉淀后的上层清液久置： 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH=7时，，所以，故A正确； B．吸收后，根据电荷守恒：，两式联立可得：，故B错误； C．有沉淀产生，因此上层清液为饱和溶液，，故C错误； D．久置后亚硫酸根、亚硫酸氢根均会被氧化，几乎不存在亚硫酸根、亚硫酸氢根，故D错误； 故选A。 7. 实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(为活泼H)。下列说法不正确的是 A. 直流电源b为负极 B. 图中离子交换膜是阳离子交换膜 C. 阳极区的反应可表示为： D. 电解过程中阴极区溶液的pH变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解池中阳离子移向阴极，直流电源a为正极，b为负极，故A正确； B．图中离子交换膜能让钠离子通过，是阳离子交换膜，故B正确； C．阳极还原剂失电子发生氧化反应，阳极区的反应可表示为：CH3CHO+H2O−2e−=CH3COOH+2H+，故C正确； D．电解过程中阴极区发生H2O+e−=+OH−，产生氢氧根离子，溶液的pH值变大，故D错误； 故选D。 8. 钠离子电池以其低成本、高安全性等成为锂离子电池的首选“备胎”，一种钠离子可充电电池的工作示意图如下，该电池主要依靠钠离子在两极之间移动来工作。其中-R1代表没参与反应的-COONa，-R2代表没参与反应的-ONa。下列有关说法错误的是 A. 放电时，b极为正极 B. 充电时，钠离子由b极向a极移动 C. 充电时，阴极发生反应为 +2e-+2Na+= D. 若电池充满电时a、b两极室质量相等，则放电过程中转移0.3mol电子时，两极质量差为13.8g 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电过程中b极物质发生还原反应，为正极，则a为负极； 【详解】A．由分析可知，放电时，b极为正极，A正确； B．充电时，阳离子向阴极移动，充电时a为阴极、b为阳极，则钠离子由b极向a极移动，B正确； C．充电时a为阴极，阴极得到电子发生还原反应，反应为 +2e-+2Na+= ，C错误； D．若电池充满电时a、b两极室质量相等，根据电子转移关系可知钠离子迁移情况为，e-~Na+，则放电过程中转移0.3mol电子时，由0.3mol的钠离子发生迁移，则两极质量差为23g/mol×0.3mol×2=13.8g，D正确； 故选：C。 9. 某软包电池的关键组件是一种离子化合物，其结构如图所示。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z 的简单氢化物常用作制冷剂，W 和 Q 同主族。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：Q>M>W>X B. 实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的 Q 单质，利用了 Q 单质的还原性 C. 加热条件下 W 单质可与X 单质化合生成 X2W2 D. 简单氢化物的沸点：X>W>Z>Y 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的简单氢化物常用作制冷剂，判断Z为N元素，W和Q同主族，通过结构可知Q有2个单键2个双键，故Q为S，W和Q同主族，W为O，Y连接4个单键，Y为C，Z为N，M为F，X为带一个正电荷的阳离子，原子序数最小，判断X为Li。 【详解】A． 简单离子的层数越多，质子数越小半径越大，所以S2-＞O2-＞F-＞Li+，简单离子半径：Q＞W＞M＞X，故A错误； B． 实验室中用CS2洗涤残留在试管壁上的S单质，利用了S单质易溶于CS2，不是还原性，故B错误； C． 热条件下W单质O2，X单质为Li,锂在氧气中反应生成Li2O，不能化合生成Li2O2，故C错误； D． X、W、Z、Y形成的简单氢化物分别为：LiH、H2O、NH3、CH4，其中LiH形成的是离子化合物，沸点最高，水分子间和氨气分子间形成氢键，沸点反常的高，氢化物的沸点高低顺序为：LiH＞H2O＞NH3＞CH4，的沸点X＞W＞Z＞Y，故D正确； 故选：D。 10. 可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是 A. 离子半径：Al3+＞N3- B. 电负性：O＞S C. 第一电离能：O＞N D. 热稳定性：H2S(g)＞H2O(g) 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知Al3+和N3-具有相同的核外电子排布，且Al的核电荷数比N大，故离子半径：Al3+＜N3-，A错误； B．已知同一主族从上往下元素电负性依次减小，故电负性：O＞S，B正确； C．已知同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能：N＞O，C错误； D．已知O的非金属性比S强，故热稳定性：H2S(g)＜H2O(g)，D错误； 故答案为：B。 11. 硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2076℃，可形成多种卤化物，可与反应生成，可与反应生成乙硼烷(标准燃烧热为)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷也可与NaH反应生成，−1价的氢有较强的还原性，是一种常用的还原剂。下列说法正确的是 A. 硼晶体为分子晶体 B. 基态硼原子的核外电子排布式为 C. 与中心原子均为杂化 D. 晶体中存在离子键、共价键、氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．硼晶体熔点为2076℃，熔点很高，应该为共价晶体，A错误； B．B为5号元素，基态硼原子的核外电子排布式为，B正确； C．中心原子B原子的价层电子对数为，无孤电子对，为杂化；观察结构，可知中心原子B形成4个σ键，无孤电子对，所以B原子的杂化方式为杂化，C错误； D．晶体中存在钠离子和离子之间的离子键、内部的B-H共价键，不存在氢键，D错误； 故选B。 12. 下列关于物质结构与性质的说法中正确的是 A. 同温同压下在水中的溶解度大于 B. 和的中心原子均采用杂化 C. 氢键()中三原子共线时作用力最强 D. 的VSEPR模型与其空间结构均为三角锥形 【答案】C 【解析】 【详解】A．O3分子中O价层电子对数为，采取sp2杂化，有一对孤电子对，分子呈V性，该分子为极性分子。根据相似相溶原理可知，同温同压下O3在水中的溶解度比O2大，A错误； B．分子中B价层电子对数为，B采取sp2杂化。分子中P价层电子对数为，P采用杂化，B错误； C．氢键(X—H…Y)中三原子在一条直线上时，原子轨道达到最大重叠，作用力最强，C正确； D．中S价层电子对数为，S采取，的VSEPR模型为四面体形，有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，D错误； 故答案为：C。 13. 现有四种晶体的晶胞，其微粒质点排列方式如图所示，其中化学式正确的是 A. AB2 B. EF2 C. XY3Z D. AB3 【答案】C 【解析】 分析】内部1个算一个，六面体棱上每个算个，六面体顶点一个算个，面上一个算个，六棱柱顶点1个算个，棱上1个算个，据此分析； 【详解】A．原子个数，A=1，B=，应为AB，A错误； B．原子个数，E=，F=，应为EF，B错误； C．原子个数，X=1，Y=，Z=应为XY3Z，C正确； D．原子个数，A=，B=6，应为AB2，D错误； 故选C。 14. 一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，X基态原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。 下列说法不正确的是 A. 与元素X同周期且第一电离能比X大的元素有2种 B. W、X、Y电负性由大到小的顺序是；X>Y>W C. Y元素基态原子核外电子的运动状态有5种，占据的原子轨道有3个。 D. 含X，Y，Z的一种酸根离子的球棍模型如上图，4，5原子之间存在配位键 【答案】A 【解析】 【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H由图中结构可知，W形成+2价阳离子，X形成2个单键，Y可以形成4个单键，Z形成1个单键，Z原子的核外电子排布为1s1，则Z为H元素，W位于ⅡA族，X位于ⅥA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，X基态原子核外有两个单电子，核外电子排布式为1s2s22p4，则X为O元素、W为Mg元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外层电子数为6-2-1=3，Y与H、Mg不同周期不同主族，则Y为B元素，以此来解答。 【详解】A．同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅤA族元素的np能级为半满状态，较稳定，第一电离能大于同周期ⅥA族的元素，因此与O元素同周期且第一电离能比O大的元素有N、F、Ne，共3种，A错误； B．由分析知，W、X、Y分别为Mg、O、B，非金属性越强，电负性越大，则其电负性由大到小的顺序是O＞B＞Mg即X＞Y＞W，B正确； C．由分析知，Y为B元素，其核外电子排布式为1s22s22p1，基态原子核外电子的运动状态有5种，占据的原子轨道有1s、2s、2p共3个，C正确； D．由图可知，原子4为B，其最外层为3个电子，形成4个共价键，因此4和5之间存在配位键，D正确； 故答案为：A。 二、非选择题(共58分)。 15. Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： （1）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种_____(填字母)。 A．吸收光谱　　　　　　　　　B．发射光谱 （2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_____(填序号) a．　b．　c．　d． （3）基态Ti原子核外共有_____种运动状态不同的电子，最高能层电子的电子云轮廓形状为_____，其价电子轨道表示式为_____。 （4）N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示： 元素 X 737.7 1450.7 7732.7 Y 1313.9 3388.3 5300.5 Z 1402.3 2856.0 4578.1 X、Y、Z中为N元素的是_____，判断理由是_____。 （5）用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度来看，易被氧化成的原因是_____，与的离子半径大小关系为：_____(填“大于”或“小于”)。 【答案】（1）B （2）b （3） ①. 22 ②. 球形 ③. （4） ①. Z ②. N原子价层电子排布式为，N与O相比，2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，I1较大 （5） ①. Fe2+的价电子排布为3d6，易失去一个电子被氧化为形成半满状态更稳定 ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 钠在火焰上灼烧，较高能级的电子跃迁到较低能级时释放能量，产生的黄光，是一种发射光谱，答案选B； 【小问2详解】 表示2p能级上的两个电子跃迁到3p能级，且3s上一个电子跃迁到3p能级上；表示2p能级上3个电子跃迁到3p能级上，因此相比a电子的能量较高；表示3s上一个电子跃迁到3p能级上，相比b电子的能量较低；表示基态Mg原子，能量最低；则能量最高的是，答案选b； 【小问3详解】 Ti为第22号元素，原子核外有22个电子，1个电子是一种运动状态，则基态Ti原子核外共有22种运动状态不同的电子；Ti的价电子排布式为，其最高能层为第四能层，所含4s能级的电子云轮廓形状为球形，价电子轨道表示式为； 【小问4详解】 根据表中信息，X的第三电离能远大于第二电离能，则X为Mg；Z的第一电离能大于Y，由于N原子价层电子排布式为，N与O相比，2p轨道处于半充满的稳定结构，故失去第一个电子较难，I1较大，因此Z为N； 【小问5详解】 的价电子排布为，易失去一个电子被氧化为，且形成半满状态，更加稳定，因此易被氧化成；核电荷数相同时，核外电子越多，半径越大，则半径大小关系为：小于。 16. 含氮物质种类繁多，实验小组对不同含氮物质做了相关研究。 （1）能与形成具有对称空间结构的。若中两个分别被取代，能得到a、b两种不同结构的： ①a、b在水中的溶解度a_______b(填“>”“<”或“=”)。 ②的空间结构为_______，1mol中含有配位键的数目为_______(用表示)。 （2）乙二胺是二元弱碱，分步电离，在水中的电离类似于氨。25℃时，乙二胺溶液中各含氮微粒的物质的量分数与溶液的关系如图。 ①在水中的第二步电离方程式为_______；乙二胺一级电离平衡常数_______。 ②C点的_______。 ③将盐酸滴入乙二胺溶液中，pOH由4.9增大到7.9的过程中，水的电离程度_______(填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)；时，溶液中_______(填“>”“<”或“=”)。 【答案】（1） ①. ②. 平面正方形 ③. （2） ①. ②. ③. 6.4 ④. 增大 ⑤. 【解析】 【小问1详解】 ①根据a和b的结构，a为极性分子，b为非极性分子，水为极性溶剂，根据相似相溶原理，在水中的溶解度a>b； ②若[Cu(NH3)4]2+中两个NH3分别被Cl-取代，能得到a、b两种不同结构的Cu(NH3)2Cl2，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形；1个中有4个配位键，1mol中含有配位键的数目为； 【小问2详解】 根据图示，pOH值变大时，pH减小，浓度降低的曲线为c，浓度先增加后降低的曲线为c(H3NCH2CH2NH)，右侧浓度升高的是c(H3NCH2CH2NH)； ①乙二胺属于二元弱碱，在水溶液中分步电离，则第二级电离方程式，根据图像，乙二胺一级电离平衡常数，Kb1=，由A点可知，，Kb1==； ②Kb2=，由B点可知，Kb2==，Kb1 Kb2=，C点时，，Kb1Kb2==，c(OH-)=10-6.4，pOH=6.4； ③由图像可知，pOH由4.9增大到7.9的过程中，变为，再变为，水的电离程度增大；时，溶液为，由图像可知，此时溶液pOH小于7，溶液显碱性，故的电离程度大于水解程度，故溶液中<。 17. 硫酸锌主要用作制取颜料立德粉、锌钡白和其他含锌化合物的原料。利用某工业废水(主要成分含有、、及少量、)制备溶液的流程如下： 已知：室温下，，。 （1）加快“氧化”速率的措施有_______(写两条)；“氧化”时发生反应的离子方程式为_______。 （2）“除杂”需要过滤，实验室过滤所用到的玻璃仪器有_______。 （3）水溶液显_______性(填“酸”“碱”或“中”)；用离子方程式表示其原因：_______；在溶液中，、、、、的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。 （4）“调节”时，溶液中_______mol/L。 （5）流程中先用除杂，再用深度除杂，不用一步除杂的原因是_______。 【答案】（1） ①. 搅拌、适当加热、适当增大双氧水的浓度 ②. （2）烧杯、玻璃棒、漏斗 （3） ①. 碱 ②. ③. （4） （5）直接向酸性溶液中加入溶液，不但要增大的用量，还会产生气体，污染环境 【解析】 【分析】利用某工业废水(主要成分含有、、及少量、)制备溶液，废水加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子，调节pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，再加入Zn，置换出铜，过滤除去，再加入Na2S深度除杂，得到硫酸锌溶液。 【小问1详解】 加快“氧化”速率措施有搅拌、适当加热、适当增大双氧水的浓度等；“氧化”时加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子，发生反应的离子方程式为。 【小问2详解】 过滤所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。 【小问3详解】 的硫离子中水解使溶液显碱性；以第一步水解为主，离子方程式表示为；在溶液中，硫离子分步水解，水解微弱，溶液以为主，水解显碱性，同时还存在水的电离平衡，故，则、、、、的物质的量浓度由大到小的顺序是。 【小问4详解】 “调节”时，溶液中。 【小问5详解】 起始溶液显酸性，流程中先用除杂，再用深度除杂，不用一步除杂的原因是直接向酸性溶液中加入溶液，不但要增大的用量，还会产生气体，污染环境。 18. 利用电化学反应可以实现能量和物质的转化，请运用原电池与电解池相关原理回答下列问题： （1）某化学兴趣小组的同学设计了如图1所示的装置： ①盐桥的作用除了形成闭合回路、将两烧杯中的溶液隔开外，还能平衡两烧杯溶液中的电荷。反应过程中盐桥中的进入___________(填“甲”或“乙”)烧杯。 ②正极电极反应式为___________。若电路中每转移0.2mol电子，则两电极质量相差___________g。 （2）在酸性电解质溶液中，以太阳能电池为电源，惰性材料作电极，可将CO2转化为乙烯。实验装置如图2所示： ①生成乙烯的电极反应式为___________。 ②若电路中转移0.4mol电子，电解过程中生成标准状况下O2的体积为___________L。 （3）将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一，装置如图所示： ①d电极的电极反应式为___________。 ②若电源为CH3OH-O2-KOH(aq)清洁燃料电池，则电极a为电源的___________极(填“正”或“负”)。该清洁燃料电池中正极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. 乙 ②. Cu2++2e-=Cu ③. 12.9 （2） ①. 2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O ②. 2.24 （3） ①. CO2+8H++8e-=CH4+2H2O ②. 正 ③. O2+4e-+2H2O=4OH- 【解析】 【分析】(1)已知Zn比铜活泼，故Zn为负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极； (2)由题干装置图可知，左侧电极为CO2转化为C2H4，C化合价降低，发生还原反应，即该电极为阴极，右侧电极为阳极，产生O2，发生氧化反应，中间为质子交换膜，故两电极反应分别为：2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O、2H2O-4e-=4H++O2↑； (3)由题干图示信息可知，在d电极上CO2转化为CH4，C的化合价降低，发生还原反应即d为阴极，b为电源负极，a为电源正极，有机物被氧化生成CO2和H+，据此分析解题。 【小问1详解】 ①盐桥的作用除了形成闭合回路、将两烧杯中的溶液隔开外，还能平衡两烧杯溶液中的电荷，由分析可知，Zn为负极，Cu为正极，原电池中阳离子移向正极，即反应过程中盐桥中的进入乙烧杯，故答案为：乙； ②由分析可知，正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，若电路中每转移0.2mol电子，则负极上有0.1molZn被消耗，正极将析出0.1mol的Cu，故两电极质量相差0.1mol×65g/mol+0.1mol×64g/mol=12.9g，故答案为：Cu2++2e-=Cu；12.9； 【小问2详解】 ①由分析可知，生成乙烯的电极反应式为：2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O，故答案为：2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O； ②由分析可知，阳极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，结合电子守恒可知，若电路中转移0.4mol电子，电解过程中生成标准状况下O2的体积为=2.24L，故答案为：2.24； 【小问3详解】 ①由分析可知，d电极为电解池的阴极，发生还原反应，结合电解质溶液环境，该电极的反应式为：CO2+8H++8e-=CH4+2H2O，故答案为：CO2+8H++8e-=CH4+2H2O； ②由分析可知，c为阳极，d为阴极，故电源a为正极，b为负极，若电源为CH3OH-O2-KOH(aq)清洁燃料电池，则电极a为电源的正极；原电池的正极发生还原反应，即O2得到电子生成OH-，该清洁燃料电池中正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：正；O2+4e-+2H2O=4OH-。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$