精品解析：山东省烟台市2024-2025学年高一下学期期中学业水平诊断 化学试题

2024-2025学年度第二学期期中学业水平诊断 高一化学(等级考) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cr-52 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学与科技、生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 制作国旗杆的材料高碳钢属于金属材料 B. “火树银花合，星桥铁锁开”中只涉及化学能转化为光能 C. 广汉三星堆出土的青铜器深埋于地下因发生了析氢腐蚀而生锈 D. 中国科学家合成了新材料和，两者互为同素异形体，性质相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．高碳钢是铁碳合金，属于金属材料，A正确； B．诗句描述焰火等场景，化学能不仅转化为光能，还有热能，B错误； C．青铜器在潮湿土壤中主要发生吸氧腐蚀而非析氢腐蚀，C错误； D．C10和C14结构不同，属于同素异形体，是不同物质，性质不同，D错误； 故选A。 2. 下列化学用语正确的是 A. 结构示意图： B. 电子式： C. 形成过程： D. 、、互称同位素 【答案】C 【解析】 【详解】A．核电荷数为38，结构示意图：，A错误； B．中O原子间形成共价单键，电子式：，B错误； C．是共价化合物，形成过程：，C正确； D．、、都是氧气分子，是同种物质，D错误； 故选C。 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系错误的是 A. 青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 B. 是酸性氧化物，可制成玻璃容器盛装氢氟酸 C. 含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时会产生绚丽的颜色，可用于制造焰火 D. 粉具有还原性，可用作食品脱氧剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．青铜是铜的合金，合金通常比纯金属熔点低、硬度大，适合铸剑，A正确； B．SiO2是酸性氧化物，但氢氟酸能与SiO2反应（SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O），故不能用玻璃容器盛装氢氟酸，B错误； C．钙、锶、钡等金属的焰色反应呈现不同颜色，可用于制造焰火，C正确； D．Fe粉易被氧化，利用其还原性可消耗食品包装中的氧气，D正确； 故选B。 4. 分析与推测能力是学习化学的必备能力之一，下列推测合理的是 A. 最外层电子数，推测失电子能力 B. 由、、、的非金属性依次减弱，推测、、、的还原性依次增强 C. 与反应生成，推测与反应生成 D. 、属于同主族且均是半导体材料，推测族的元素都是半导体材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．最外层电子数K（1）<Ca（2），但K的原子半径更大，更易失电子，失电子能力K＞Ca，A错误； B．F到I非金属性减弱，对应氢化物的还原性增强（HF最稳定，HI最易被氧化），B正确； C．I2氧化性弱于Br2，I2与Fe反应生成FeI2，C错误； D．IVA族中碳（如石墨）是导体，锡、铅为金属导体，并非均为半导体，D错误； 故选B。 5. 下列说法正确的是 A. 合金都比纯金属更易被腐蚀 B. 化学反应过程中反应吸收或放出的热量称为反应的焓变 C. 离子键与共价键的本质都是静电作用 D. 某物质在熔融状态下能导电，则该物质一定是离子化合物 【答案】C 【解析】 【详解】A．合金的耐腐蚀性不一定比纯金属差，例如不锈钢比纯铁更耐腐蚀，A错误； B．焓变（ΔH）是指在恒压条件下反应的热效应，而题目未提及恒压条件，描述不准确，B错误； C．离子键的本质是阴阳离子间的静电作用力，共价键的本质是原子间通过共用电子对的静电作用力，两者本质均为静电作用，C正确； D．金属在熔融状态下也能导电（依靠自由电子），但金属是单质而非离子化合物，D错误； 故选C。 6. 已知转化为和分两步进行： ① ； ② 。 上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 比稳定 B. C. 生成吸收能量 D. 断裂中化学键吸收的能量大于形成中化学键所放出的能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示，总能量大于，可知能量比大，能量越低越稳定，比稳定，A错误； B．根据图像，，则，B错误； C．方程式①+②可得：，生成吸收能量，C错误； D．根据图示，断裂可知中化学键吸收的能量大于形成和中化学键所放出的能量，D正确； 故选D。 7. 某净水剂的主要成分为。、、、、为原子序数依次增大的前20号主族元素，、相邻且的核电荷数是的核外电子数的一半，原子的层电子数为层的一半。下列说法错误的是 A. 为共价化合物 B. 简单离子的半径： C. 最高价氧化物对应水化物碱性： D. 、均与可形成18电子微粒 【答案】B 【解析】 【分析】Y的核电荷数是R核外电子数的一半，且Y、R相邻。结合主族元素性质，Y为O（8），R为S（16）（O的核电荷数8是S电子数16的一半，且同主族相邻周期）；W的N层（第四层）电子数为K层（第一层）的一半，即1个电子，故W为K（19）；净水剂结构类似明矾（KAl(SO4)2·12H2O），推断X为H，Z为Al。 【详解】A．为，属于共价化合物，A正确； B．一般核外电子层数多的离子半径大：，B错误； C．金属性：，最高价氧化物对应水化物碱性：，C正确； D．H与O形成H2O2（18电子），H与S形成H2S（18电子），D正确； 故选B。 8. 海水资源综合利用的部分过程如图所示，下列说法正确的是 A. 试剂为溶液 B. 操作用到的玻璃仪器为漏斗和烧杯 C. 步骤用溶液吸收转移电子物质的量为 D. 工业电解饱和食盐水制备烧碱时用阴离子交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】海水通过蒸发，获得淡水，过滤得到粗盐和母液，将粗盐提纯后得到精盐，经过电解得到烧碱、氯气、氢气，卤水中含有溴化钠，通入氯气，将溴置换出来后，通入热空气吹出溴，用碳酸钠溶液吸收，达到富集溴元素的目的，加入稀硫酸，蒸馏得到工业溴，卤水中加熟石灰得到氢氧化镁沉淀，过滤后加盐酸溶解得到氯化镁溶液，制得无水氯化镁，电解熔融无水氯化镁得到金属镁。 【详解】A．成本较高，试剂为熟石灰，A错误； B．操作为蒸馏，用到的玻璃仪器为酒精灯、蒸馏烧瓶，冷凝管，锥形瓶，牛角管等，B错误； C．步骤用溶液吸收，发生歧化反应：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，存在关系式：，则吸收转移电子物质的量为，C正确； D．工业电解饱和食盐水制备烧碱时用阳离子交换膜，防止OH-与Cl2反应，D错误； 故选C。 9. 某课题组研究某溶液中溶质的分解速率的影响因素，结果如图。下列说法正确的是 已知：分解率 A. 时，内的分解平均速率为 B. 对比曲线①和②，说明同一时刻的分解速率随增大而增大 C. 对比曲线②和③，说明内的分解平均速率随增大而增大 D. 对比曲线①和②，时，的分解率②>① 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像，时，的浓度改变量为(1.6-0.6)×10-4=1×10-4，内的分解平均速率为=，A错误； B．对比曲线①和②，在同一时刻，两者M的浓度不同，不能说明同一时刻的分解速率随增大而增大，B错误； C．对比曲线②和③，曲线②在50min时浓度为0，曲线③在50min时浓度大于0.4×10-4，结合起始数值，可知曲线②反应速率更快，说明内的分解平均速率随增大而增大，C正确； D．曲线①和②时，浓度均为0，均完全分解，D错误； 故选C。 10. 我国科学家设计的“海泥电池”工作原理如图，微生物代谢产物显酸性。下列说法正确的是 A. 电子从电极流向电极 B. 电极附近酸性减弱 C. 从海水层通过交接面向海底沉积层移动 D. 除去，消耗标准状况下 【答案】D 【解析】 【分析】从图中可知，A电极上O2得电子转化为H2O，A电极为正极，B电极上HS-失电子生成S，B电极为负极； 【详解】A．A电极为正极，B电极为负极，电子从B电极流向A电极，A错误； B．根据分析B电极为负极，负极上HS-失电子生成S，电极反应为HS－-2e－=S↓+H+，酸性增强，B错误； C．原电池中向正极移动，因此质子应向海水层移动，C错误； D．根据得失电子守恒：O2～2HS－，微生物代谢反应为SO+2CH2O+H+=HS-+2CO2+2H2O，可得关系式O2～4CH2O，物质的量为0.05mol，消耗氧气0.0125mol，标准状况下体积为，D正确； 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 由下列实验方案及现象不能得出相应结论的是 实验方案及现象 结论 A 在一块已除锈的片上，滴两滴含有酚酞的食盐水，静置，溶液边缘出现红色 铁片上发生吸氧腐蚀 B 将盐酸滴入溶液产生无色气体，将产生的气体通过饱和溶液后，再通入溶液，产生白色沉淀 非金属性： C 片与片用导线相连，放入盛有浓的烧杯中，开始指针偏转，片不断溶解，一段时间后指针偏转方向改变 实验过程中，电池的正、负极反生了反转 D 向的溶液中，加入的溶液后，充分反应，再加入几滴溶液，溶液变为红色 存在限度 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．食盐水呈中性，Fe发生吸氧腐蚀时，正极反应生成OH⁻使溶液pH升高，酚酞变红，现象与结论一致，A正确； B．盐酸与Na2SO3反应生成SO2，该气体经NaHSO3溶液净化后使Na2SiO3产生沉淀，只能说明酸性HCl＞H2SO3＞H2SiO3，无法证明非金属性：（需比较最高价氧化物对应酸的酸性），B错误； C．浓HNO3中Fe钝化，Cu先溶解作负极；随着硝酸浓度降低，Fe活化变为负极，指针偏转方向改变，说明正负极反转，C正确； D．根据关系式Fe3+～I-，向的溶液中，加入的溶液后，I-过量，充分反应，再加入几滴溶液，溶液变为红色，仍检测到Fe3+，表明反应未完全进行，存在可逆限度，D正确； 故选B。 12. 某小组回收锌锰电池废料(主要含、等)制备，流程如图。 下列说法正确的是 A. “碱熔”时应选择瓷坩埚 B. “碱熔”时反应的方程式为 C. 由“氧化”操作可知，碱性条件下的氧化性： D. “系列操作”中，可进行高温干燥 【答案】BC 【解析】 【分析】锌锰电池废料主要含MnO2、MnOOH等，因二氧化硅与碱高温下反应，可选铁坩埚碱熔，Mn元素的化合价升高，氯酸钾中Cl元素的化合价降低，生成K2MnO4溶液，碱熔时氯酸钾可能分解生成氧气，氧化时氯气可氧化生成KMnO4，加热结晶分离出固体KMnO4 【详解】A．“碱熔”中有KOH，不能用瓷坩埚、铝坩埚，可以选择铁坩埚，A错误； B．“碱熔”时中Mn元素的化合价升高，氯酸钾中Cl元素的化合价降低，生成K2MnO4，反应的方程式为，B正确； C．“氧化”中氯气是氧化剂，高锰酸钾是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，C正确； D．高温下高锰酸钾会分解，D错误； 故选BC。 13. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了酸性与草酸()的实验，数据如下： 实验序号 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/ 溶液紫色褪至无色时所需时间/ 溶液 稀硫酸 溶液 ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 3.6 ③ 40 1.0 1.0 2.0 2.0 0.92 下列说法错误的是 A. 实验①、②探究的是浓度改变对反应速率的影响 B. 实验②中 C. 由实验①、③可得出结论：其他条件不变，温度升高，化学反应速率加快 D. 实验①中，内， 【答案】BD 【解析】 【详解】A．实验①和②是其它条件都相同，草酸的浓度不同，探究的是草酸浓度改变对反应速率的影响，实验①和②的总液体体积应保持一致，A正确； B．实验①和②的总液体体积应保持一致，实验①的总液体体积为1.0mL+1.0mL+2.0mL+2.0mL=6.0mL，则V2=6.0mL-1.0mL-1.0mL-3.0mL=1.0mL，B错误； C．由实验①、③可观察到，两实验的试剂量用量完全相同，仅温度不同，且温度升高为40℃时褪色时间缩短至0.92min，说明升温使化学反应速率加快，C正确； D．实验①中KMnO4的初始浓度为0.04mol/L，体积为1.0mL，总反应体积=6.0mL，因此混合后KMnO4的浓度为0.04mol/L ÷ 6.0 ≈ 0.0067mol/L，则4.0min内KMnO4的反应速率0.0067mol/L ÷ 4.0min ≈ 0.0017mol·L-1·min-1，则，D错误； 故答案选BD。 14. 脱除尾气中的、包括以下两个反应：Ⅰ． ；Ⅱ． 。将恒定组成的混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质的浓度，结果如图。 已知：的脱除率 下列说法错误的是 A. 时，反应速率： B. 时，的浓度比的浓度大 C. 时，该时间段内的脱除率约为 D. 低温不利于和的脱除 【答案】A 【解析】 【分析】两个反应均生成CO2，根据图中浓度变化，右图中三条曲线代表生成物，从上至下分别代表CO2、N2、N2O，由图中时数据，根据碳原子守恒，起始CO浓度为(3125+500)ppm=3625ppm，氮原子守恒，起始NO浓度为(200+1625×2+125×2)ppm=3700ppm； 【详解】A．由右图可知，时，若继续升温，N2O浓度仍在下降，可知反应速率：，A错误； B．由右图可知，时，的浓度比的浓度大，B正确； C．根据各物质的浓度，NO的初始浓度为（200+125×2+1625×2）ppm=3700ppm，转化为氮气的NO的浓度1625ppm×2=3250ppm，该时间段内NO的脱除率约为，C正确； D．由图知，NO和CO的浓度在低温时高，所以低温不利于和的脱除，D正确； 故选A。 15. 浓差电池是利用电解质浓度不同而产生电流的一类电池。以浓差电池为电源，用浆液制备并获得副产品的装置如图。 已知：①；②。 下列说法正确的是 A. 电极电势：()() B. 惰性电极()的电极反应式为 C. 膜，膜均应选用阴离子交换膜 D. 导线中通过，理论上电解池的阳极室溶液质量增加 【答案】CD 【解析】 【分析】从图中可知，左侧为浓差电池，右边为电解池。在浓差电池中，右侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，所以Cu(Ⅱ)电极为正极、电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，Cu(I)电极为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；惰性电极(I)与Cu(Ⅱ)相连，则惰性电极(I)为阳极，电极上阳极上水失电子生成O2和H+，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液中，总电极反应为，惰性电极(I)附近生成Na2Cr2O7和氧气；因此惰性电极(Ⅱ)为阴极，电极上水发生得电子的还原反应生成H2，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，惰性电极(Ⅱ)附近生成NaOH和氢气。 【详解】A．根据分析可知，右侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，则电极电势：Cu(Ⅱ) ＞Cu(I)，故A错误； B．根据分析可知，惰性电极(Ⅱ)的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B错误； C．Cu(Ⅱ)附近Cu2+减少，Cu(I)附近Cu2+增加，不参与反应，则从右到左跨越膜a，惰性电极(Ⅱ)附近生成OH-，浓度不变，惰性电极(I)附近转化为，因此需要补充，因此从从左到右跨越膜b，因此膜，膜均应选用阴离子交换膜，故C正确； D．导线中通过，阳极转入2mol ，同时产生1mol氧气，质量变化为2mol×116g/mol-1mol×32g/mol =200g，故D正确； 故答案为CD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 、、、、、、为原子序数依次增大的前20号主族元素。是宇宙中最丰富的元素；与同族；可与形成一种淡黄色化合物；的单质可作为制造太阳能电池帆板的半导体材料：原子位于第4周期且不与同族。其中，、、、、可形成某种凉水石，化学式为。回答下列问题： （1）在元素周期表中的位置___________；、、的简单离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)；与可组成化合物，其电子式为___________。 （2）设计一个简单实验证明与的非金属性强弱___________(用化学方程式表示)，单质与的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，疏通管道时发生反应的离子方程式为___________。 （3）为实现零排放的终极目标，我国科学家设计的高温熔盐电解池用于捕获，其转化装置如图。 i.过程①的反应式为___________。 ii.Pt(Ⅱ)的电极反应为___________。 【答案】（1） ①. 第三周期ⅢA族 ②. Ca2+＞O2-＞Al3+ ③. （2） ①. Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓ ②. 2Al＋2OH-＋6H2O=2[Al(OH)4]-＋3H2↑ （3） ①. 2CO2+O2-= ②. +4e-=C+3O2- 【解析】 【分析】X是宇宙中最丰富的元素，X为H， Y可与M形成一种淡黄色化合物，该物质为Na2O2，Y为O，M为Na，R的单质可作为制造太阳能电池帆板的半导体材料，R为Si，W与R同族，W为C， T原子位于第四周期且不与X同族，符合要求的前20号元素只有Ca，因此T为Ca。其中，X、Y、Z、R、T可形成Ca3Z2(SiO4)2(OH)4，根据化合价可知Z为+3价，为Al，故X、W、Y、M、Z、R、T分别为H、C、O、Na、Al、Si、Ca。 【小问1详解】 根据分析，Z为Al，在周期表中位于第三周期ⅢA族；一般来说离子的电子层数越多，半径越大，核外电子排布相同时原子序数越大半径越小，因此半径Ca2+＞O2-＞Al3+；CaC2为离子化合物，Ca2+与之间为离子键，C与C之间共用3对电子，电子式为； 【小问2详解】 比较C与Si的非金属性可以通过比较它们最高价氧化物对应水化物酸性的强弱来确定，用碳酸制出硅酸，即可说明碳酸的酸性大于硅酸，即C的非金属性强于Si，方程式为Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓；Al 与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]和H2，离子方程式为2Al＋2OH-＋6H2O=2[Al(OH)4]-＋3H2↑； 【小问3详解】 根据装置图，电极Ⅰ的电极反应式为 +O2-－4e-=2CO2↑+O2↑，该电极为阳极，电极Ⅱ的电极反应式为+4e-=C+3O2-，该电极为阴极。 ⅰ．由图可知，过程①是CO2与O2-转化为，离子方程式为2CO2+O2-=； ⅱ．根据分析，Pt(Ⅱ)的电极反应为+4e-=C+3O2-。 17. 化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题： （1）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示： ①叠氮化钠的爆炸属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是___________。 ③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为___________。 （2）利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是___________(填标号)。 ①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。 ②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。 ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 （3）已知： 的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为___________。 （4）在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。 ①热稳定性：___________(填“>”“<”“=”)。 ②反应的___________。 【答案】（1） ①. 放热 ②. 离子键、共价键 ③. 6 （2）③ （3）31.9 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应； ②NaN3是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物，其中含有的离子有Na+和，阴阳离子间为离子键，N与N之间为非极性共价键； ③NaN3分解的化学方程式为，氮气中键为非极性键，由反应及题图可知生成3molN2(g)时放热(a-b)kJ，当能量变化为2(a-b)kJ时，生成6molN2； 【小问2详解】 ①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1，该操作为测量反应前盐酸的温度，盖上杯盖保温且搅拌均匀，操作正确，①不符合题意； ②向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同，该操作为测量反应前NaOH溶液的温度，将温度调至与盐酸相同，减少实验误差，操作正确，②不符合题意； ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，应该用玻璃搅拌器搅拌，使液体充分混合，再记录体系达到的最高温度，操作错误，③符合题意； ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热，温度的最高数值能体现出放出的热量，操作正确，④不符合题意； 故选③； 【小问3详解】 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)  ΔH=-115.6kJ·mol-1；依据ΔH=反应物的总键能之和减去生成物的总键能计算：4×H-Cl+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6，得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6，E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ； 【小问4详解】 由图像可知，表示一氧化氮的标准摩尔生成焓的热化学方程式为①，表示H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②，表示NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为③，表示N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④。 ①NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol，N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，NH3较稳定，稳定性N2H4(l)＜NH3(g)； ②据盖斯定律，6×②-4×③-6×①得NO与NH3反应的热化学方程式：  。 18. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴(Ⅱ)的一种工艺流程如下。 已知：Fe2+完全沉淀时pH≥9；Fe3+完全沉淀时pH≥3.2。 回答下列问题： （1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是___________。“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （2）“沉锰”步骤中加入Na2S2O8的目的是___________。 （3）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入过量的NaClO氧化Co2+，其反应的离子方程式为___________。 （4）“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为___________；若用H2O2和稀H2SO4代替浓HCl，其优点是___________。 （5）工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和H2SO4的装置如图。 ①图中Co电极应连接电源的___________(填“正”或“负”)极，“电解”时石墨电极的电极反应为___________。 ②离子交换膜Ⅱ为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜；H2SO4溶液浓度的大小：m___________(填“＞”“＜”或“=”) n。 【答案】（1） ①. 增大固体与酸的接触面积，提高钴的浸取效率 ②. Cu、PbSO4 （2）将Mn2+和Fe2+氧化 （3） （4） ①. ②. 避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2 （5） ①. 负 ②. ③. 阴 ④. ＜ 【解析】 【分析】炼锌废渣(铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质)中加入稀H2SO4酸浸，铁、钴、锰的+2价氧化物及锌都转化为二价金属的硫酸盐，铅转化为硫酸铅沉淀，铜不溶解；过滤后，往滤液中加入Na2S2O8沉锰，此时锰转化为MnO2，Fe2+转化为Fe3+；过滤后，往滤液中加入NaOH调pH=4沉铁，此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；过滤后，往滤液中加入NaClO沉钴，将Co2+转化为Co(OH)3沉淀；过滤出沉淀，加入浓HCl转化，Co(OH)3转化为Co2+，浓缩结晶，从而得到钴(Ⅱ)。 【小问1详解】 为提高原料的利用率，“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是：增大固体与酸的接触面积，提高钴的浸取效率。由分析可知，“浸渣”的主要成分为Cu、PbSO4。 【小问2详解】 “沉锰”步骤中加入Na2S2O8，锰转化为MnO2，Fe2+转化为Fe3+，目的是：将Mn2+和Fe2+氧化。 【小问3详解】 “沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入过量的NaClO氧化Co2+，同时ClO-被还原为Cl-，生成的H+与过量的ClO-反应生成HClO，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出反应的离子方程式为。 【小问4详解】 “转化”步骤中有黄绿色气体产生，表明有Cl2生成，Co(OH)3转化为Co2+，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出反应的离子方程式为；若用H2O2和稀H2SO4代替浓HCl，产物中不含有Cl2，避免造成环境污染，其优点是：避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2。 【小问5详解】 工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和H2SO4，则Co2+得电子生成Co，Co电极为阴极，石墨电极为阳极。 ①图中Co电极为阴极，应连接电源的负极，“电解”时石墨电极为阳极，H2O失电子生成O2和H+，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出电极反应为。 ②在阴极，Co2+得电子生成Co，则透过离子交换膜Ⅱ进入H2SO4中，Ⅱ为阴离子交换膜；阳极生成的H+透过离子交换膜Ⅰ进入H2SO4中，使H2SO4溶液浓度增大，则m与n的大小：m＜n。 【点睛】判断“沉钴”步骤中的产物时，需关注NaClO “过量”，所以最终产物中含有HClO。 19. 速率和平衡是认识和研究化学反应的重要视角，回答下列问题： （1）温度为T时，在甲(容积为)、乙(容积为)两刚性容器中分别充入和，催化剂作用下合成甲醇()。容器内总压强随时间变化如图所示。反应方程式为 ①其中曲线对应___________(填“甲”或“乙”)容器中压强的变化情况； ②曲线中内反应速率___________，点对应的速率关系是___________(填“>”“<”或“”)。 ③其他不变，只改变下列一个条件，能提高生成速率的是___________(填标号)。 a．降低温度 b．充入 c．充入 d．及时移走部分 ④若恒温恒容时，和投料比为，下列示意图正确且能说明反应进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。 A． B． C． D． （2）反应经历两步： ① ② 一定条件下，向恒容密闭容器中通入适量的和，反应体系中、、随时间的变化曲线如图所示。 ①图中曲线代表___________的浓度随时间的变化。 ②时，的生成速率___________(填“大于”“小于”或“等于”)消耗速率。 ③___________(用表示)。 【答案】（1） ①. 甲 ②. 0.18 ③. ④. ⑤. （2） ①. ②. 小于 ③. 【解析】 【小问1详解】 ①起始投料量相同的条件下，容器体积与压强成反比，由图像可知起始压强的大的对应容器的体积小，N线对应为甲，其中M曲线对应为容器乙； ②曲线，即在乙(容积为2L)刚性容器中充入2molCO2和6molH2，在适宜的催化剂作用下发生反应，达到平衡时压强为2.8MPa，设转化了xmol，列出三段式：，依据压强之比等于物质的量之比，容器乙中，解得x=1.2，则转化了3.6mol，；点已达到平衡，对应的速率关系是，<； ③a．降低温度，降低化学反应速率，a错误； b．充入增加反应物浓度，加快化学反应速率，b正确； c．充入，不参与反应不影响速率，c错误； d．及时移走部分，降低反应浓度，降低化学反应速率，d错误； 故选b； ④A．焓变受化学键形成，断裂影响，不能确定平衡状态，A错误； B．设转化了xmol，列出三段式：，体积分数为：，是恒定值，不能确定为平衡状态，B错误； C．根据反应，，则消耗的的物质的量与生成的的物质的量相等，则图中二氧化碳、水的改变值与反应不符，不能确定为平衡状态，C错误； D．正向为气体的物质的量减少的反应，且质量守恒，则平均摩尔质量不变，可以说明达到平衡状态，D正确； 故选D。 【小问2详解】 ①NO浓度一直减小，曲线a代表NO，NO2为中间产物浓度先增大后减小，为产物一直增大，曲线b代表N2O4； ②t2时，c(NO2)减小，说明其生成速率小于消耗速率； ③t1时，==，根据N守恒，=。 20. 青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。回答下列问题： （1）查阅资料了解到铜锈主要成分有和。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示： 下列说法错误的是___________。 A. 疏松的属于有害锈 B. 能溶于盐酸 C. 青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层 D. 用溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” （2）的形成过程中会通过原电池反应产生(难溶于水的固体) ①过程中负极的电极反应为___________； ②文献显示，将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡，可以使转化为难溶的反应的离子方程式为___________。 （3）水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理___________。 （4）一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铜并获得副产物，装置如图。 ①阴极的电极反应为___________； ②离子交换膜的作用为___________； ③理论上，每消耗，阴极室溶液增加___________。 【答案】（1）CD （2） ①. ②. （3）脱盐、干燥处理破坏了原电池的电解质溶液，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀 （4） ①. ②. 防止进入阳极室与反应 ③. 62 【解析】 【小问1详解】 A．由图片信息可知，Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水，会使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散，所以属于有害锈，A正确； B．Cu2(OH)2CO3属于碳酸盐，能溶于盐酸，B正确； C．青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液，加快铜的腐蚀，C错误； D．HNO3溶液具有强氧化性，加快铜的腐蚀，D错误； 故答案为：CD； 【小问2详解】 过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，分析图示得到铜做负极失电子出CuCl沉淀，正极上是氧气得到电子发生还原反应，①过程Ⅰ负极的电极反应式是：；②使转化为难溶的离子方程式为； 【小问3详解】 从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理为脱盐、干燥处理破坏了原电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀； 【小问4详解】 装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：，左侧电极为阴极，发生还原反应，CuO在碱性条件下转化为Cu，电极反应：，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极； ①阴极的电极反应为； ②离子交换膜的作用为防止进入阳极室与反应； ③理论上，每消耗，转移电子，生成铜，溶液多了1molO原子，同时有由阳极移向阴极，阴极室溶液增加：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期期中学业水平诊断 高一化学(等级考) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cr-52 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学与科技、生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 制作国旗杆的材料高碳钢属于金属材料 B. “火树银花合，星桥铁锁开”中只涉及化学能转化为光能 C. 广汉三星堆出土的青铜器深埋于地下因发生了析氢腐蚀而生锈 D. 中国科学家合成了新材料和，两者互为同素异形体，性质相同 2. 下列化学用语正确的是 A. 结构示意图： B. 电子式： C. 形成过程： D. 、、互称同位素 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系错误的是 A. 青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 B. 是酸性氧化物，可制成玻璃容器盛装氢氟酸 C. 含钙、锶、钡等元素的物质灼烧时会产生绚丽的颜色，可用于制造焰火 D. 粉具有还原性，可用作食品脱氧剂 4. 分析与推测能力是学习化学的必备能力之一，下列推测合理的是 A. 最外层电子数，推测失电子能力 B. 由、、、的非金属性依次减弱，推测、、、的还原性依次增强 C. 与反应生成，推测与反应生成 D. 、属于同主族且均是半导体材料，推测族的元素都是半导体材料 5. 下列说法正确的是 A. 合金都比纯金属更易被腐蚀 B. 化学反应过程中反应吸收或放出的热量称为反应的焓变 C. 离子键与共价键的本质都是静电作用 D. 某物质在熔融状态下能导电，则该物质一定是离子化合物 6. 已知转化为和分两步进行： ① ； ② 。 上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 比稳定 B. C. 生成吸收能量 D. 断裂中化学键吸收的能量大于形成中化学键所放出的能量 7. 某净水剂的主要成分为。、、、、为原子序数依次增大的前20号主族元素，、相邻且的核电荷数是的核外电子数的一半，原子的层电子数为层的一半。下列说法错误的是 A. 为共价化合物 B. 简单离子的半径： C. 最高价氧化物对应水化物碱性： D. 、均与可形成18电子微粒 8. 海水资源综合利用的部分过程如图所示，下列说法正确的是 A. 试剂为溶液 B. 操作用到的玻璃仪器为漏斗和烧杯 C. 步骤用溶液吸收转移电子物质的量为 D. 工业电解饱和食盐水制备烧碱时用阴离子交换膜 9. 某课题组研究某溶液中溶质的分解速率的影响因素，结果如图。下列说法正确的是 已知：分解率 A. 时，内的分解平均速率为 B. 对比曲线①和②，说明同一时刻的分解速率随增大而增大 C. 对比曲线②和③，说明内的分解平均速率随增大而增大 D. 对比曲线①和②，时，的分解率②>① 10. 我国科学家设计的“海泥电池”工作原理如图，微生物代谢产物显酸性。下列说法正确的是 A. 电子从电极流向电极 B. 电极附近酸性减弱 C. 从海水层通过交接面向海底沉积层移动 D. 除去，消耗标准状况下 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 由下列实验方案及现象不能得出相应结论的是 实验方案及现象 结论 A 在一块已除锈的片上，滴两滴含有酚酞的食盐水，静置，溶液边缘出现红色 铁片上发生吸氧腐蚀 B 将盐酸滴入溶液产生无色气体，将产生的气体通过饱和溶液后，再通入溶液，产生白色沉淀 非金属性： C 片与片用导线相连，放入盛有浓的烧杯中，开始指针偏转，片不断溶解，一段时间后指针偏转方向改变 实验过程中，电池的正、负极反生了反转 D 向的溶液中，加入的溶液后，充分反应，再加入几滴溶液，溶液变为红色 存在限度 A. A B. B C. C D. D 12. 某小组回收锌锰电池废料(主要含、等)制备，流程如图。 下列说法正确的是 A. “碱熔”时应选择瓷坩埚 B. “碱熔”时反应的方程式为 C. 由“氧化”操作可知，碱性条件下的氧化性： D. “系列操作”中，可进行高温干燥 13. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了酸性与草酸()的实验，数据如下： 实验序号 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/ 溶液紫色褪至无色时所需时间/ 溶液 稀硫酸 溶液 ① 20 1.0 1.0 2.0 2.0 4.0 ② 20 1.0 1.0 3.0 3.6 ③ 40 1.0 1.0 2.0 2.0 0.92 下列说法错误的是 A. 实验①、②探究的是浓度改变对反应速率的影响 B. 实验②中 C. 由实验①、③可得出结论：其他条件不变，温度升高，化学反应速率加快 D. 实验①中，内， 14. 脱除尾气中的、包括以下两个反应：Ⅰ． ；Ⅱ． 。将恒定组成的混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质的浓度，结果如图。 已知：的脱除率 下列说法错误的是 A. 时，反应速率： B. 时，的浓度比的浓度大 C. 时，该时间段内的脱除率约为 D. 低温不利于和的脱除 15. 浓差电池是利用电解质浓度不同而产生电流的一类电池。以浓差电池为电源，用浆液制备并获得副产品的装置如图。 已知：①；②。 下列说法正确的是 A. 电极电势：()() B. 惰性电极()的电极反应式为 C. 膜，膜均应选用阴离子交换膜 D. 导线中通过，理论上电解池的阳极室溶液质量增加 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 、、、、、、为原子序数依次增大的前20号主族元素。是宇宙中最丰富的元素；与同族；可与形成一种淡黄色化合物；的单质可作为制造太阳能电池帆板的半导体材料：原子位于第4周期且不与同族。其中，、、、、可形成某种凉水石，化学式为。回答下列问题： （1）在元素周期表中的位置___________；、、的简单离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)；与可组成化合物，其电子式为___________。 （2）设计一个简单实验证明与的非金属性强弱___________(用化学方程式表示)，单质与的最高价氧化物的水化物是家庭厨卫管道疏通剂的主要成分，疏通管道时发生反应的离子方程式为___________。 （3）为实现零排放的终极目标，我国科学家设计的高温熔盐电解池用于捕获，其转化装置如图。 i.过程①的反应式为___________。 ii.Pt(Ⅱ)的电极反应为___________。 17. 化学反应过程中伴随着能量变化，回答下列问题： （1）汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示： ①叠氮化钠的爆炸属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1：1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是___________。 ③若爆炸过程能量变化为，则生成的物质的量为___________。 （2）利用简易量热计测定中和反应的反应热，下列操作错误的是___________(填标号)。 ①向量热计内筒中加入的盐酸，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度。 ②向烧杯中加入的溶液，调节其温度，使之与量热汁中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，记录体系达到的最高温度。 ④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。 （3）已知： 的热量，则断开键与断开键所需能量相差约为___________。 （4）在标准压强、下，由最稳定的单质生成物质的反应焓变，叫做物质的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图所示，已知：、、的标准摩尔生成焓为0。 ①热稳定性：___________(填“>”“<”“=”)。 ②反应的___________。 18. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴(Ⅱ)的一种工艺流程如下。 已知：Fe2+完全沉淀时pH≥9；Fe3+完全沉淀时pH≥3.2。 回答下列问题： （1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是___________。“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （2）“沉锰”步骤中加入Na2S2O8的目的是___________。 （3）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入过量的NaClO氧化Co2+，其反应的离子方程式为___________。 （4）“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为___________；若用H2O2和稀H2SO4代替浓HCl，其优点是___________。 （5）工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和H2SO4的装置如图。 ①图中Co电极应连接电源的___________(填“正”或“负”)极，“电解”时石墨电极的电极反应为___________。 ②离子交换膜Ⅱ为___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜；H2SO4溶液浓度的大小：m___________(填“＞”“＜”或“=”) n。 19. 速率和平衡是认识和研究化学反应的重要视角，回答下列问题： （1）温度为T时，在甲(容积为)、乙(容积为)两刚性容器中分别充入和，催化剂作用下合成甲醇()。容器内总压强随时间变化如图所示。反应方程式为 ①其中曲线对应___________(填“甲”或“乙”)容器中压强的变化情况； ②曲线中内反应速率___________，点对应的速率关系是___________(填“>”“<”或“”)。 ③其他不变，只改变下列一个条件，能提高生成速率的是___________(填标号)。 a．降低温度 b．充入 c．充入 d．及时移走部分 ④若恒温恒容时，和投料比为，下列示意图正确且能说明反应进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。 A． B． C． D． （2）反应经历两步： ① ② 一定条件下，向恒容密闭容器中通入适量的和，反应体系中、、随时间的变化曲线如图所示。 ①图中曲线代表___________的浓度随时间的变化。 ②时，的生成速率___________(填“大于”“小于”或“等于”)消耗速率。 ③___________(用表示)。 20. 青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。回答下列问题： （1）查阅资料了解到铜锈主要成分有和。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示： 下列说法错误的是___________。 A. 疏松的属于有害锈 B. 能溶于盐酸 C. 青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层 D. 用溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” （2）的形成过程中会通过原电池反应产生(难溶于水的固体) ①过程中负极的电极反应为___________； ②文献显示，将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡，可以使转化为难溶的反应的离子方程式为___________。 （3）水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理___________。 （4）一种基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铜并获得副产物，装置如图。 ①阴极的电极反应为___________； ②离子交换膜的作用为___________； ③理论上，每消耗，阴极室溶液增加___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $