精品解析：广东省广州市花都区秀全中学2024-2025学年高二下学期3月月考化学试题

2024学年第二学期高二3月月考化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 一、单选题(共10小题，每题2分，共20分) 1. 二十大报告指出，我国在一些关键核心技术实现突破，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列说法错误的是 A B “天问一号”使用了SiO2气凝胶，SiO2是分子晶体 天和核心舱使用了新型SiC。SiC俗称金刚砂 C D “奋斗者”号潜水艇原料中的46Ti与47Ti互为同位素 北斗导航卫星的太阳能电池含砷化镓器件，砷是p区元素 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．SiO2是共价晶体，A错误； B．SiC俗称金刚砂，属于新型无机非金属材料，B正确； C．46Ti与47Ti是同种元素的不同种原子，互为同位素，C正确； D．基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，最后一个电子填入4p能级，是p区元素，D正确； 故选A。 2. 已知Cr(红热)+2HBrCrBr2+H2↑，下列有关该反应的叙述错误的是 A. HBr的电子式为 B. H2分子中含s-sσ键 C. 基态Br原子的结构示意图为 D. 基态铬原子价层电子排布式为3d44s2 【答案】D 【解析】 【详解】A．HBr为共价化合物，氢原子与溴原子通过共用一对电子形成共价键，A正确； B．H2分子中两个H原子均以1s轨道成键，头碰头重叠形成s-sσ键，B正确； C．Br原子序数为35，核外电子排布为2、8、18、7，结构示意图中核电荷数+35，各层电子数依次为2、8、18、7，与图片一致，C正确； D．基态铬原子为24号元素，根据洪特规则特例，价层电子排布为（半充满更稳定），D错误； 故选D。 3. 下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A. s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B. Cu的价层电子：3d104s1 C. 电子排布式(23V)：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D. 违反了泡利原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形， A正确； B．铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，B正确； C．钒元素的原子序数为23，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，则1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理， C错误； D．由泡利原理可知，核外电子不可能有运动状态完全相同的电子，则轨道表示式违反了泡利原理，D正确； 故选C。 4. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 夜晚街道上霓虹灯光彩夺目 电子跃迁到较低能级以光的形式释放能量 B 升温，吸热反应正向移动 升温加快，减慢 C 与溶液反应生成白色沉淀 与的水解相互促进 D 盛放的密闭容器中颜色稳定，缩小容器体积后颜色变浅 增大压强，平衡向体积缩小的方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时释放能量，光是电子跃迁释放能量的重要形式，如霓虹灯等，A符合题意； B．升高温度，吸热反应平衡正向移动，正、逆反应速率均加快，B不符合题意； C．的水解均生成，导致二者水解相互抑制，C不符合题意； D．增大压强，可逆反应的化学平衡向气体体积减小的正向移动，因此看到的实验现象为：增大压强的瞬间气体颜色变深，随后因平衡正移导致气体颜色变浅，由于容器体积被压缩，导致气体浓度变大，所以最终达到平衡时气体的颜色比原平衡要深，D不符合题意； 故选A。 5. 甲醇(CH3OH)与CO催化制备乙酸(CH3COOH)的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是 A. 该过程不涉及非极性键的形成 B. 该反应中，H2O为催化剂，HI为中间产物 C. 反应iii为该历程的决速步骤 D. 总反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该过程涉及碳碳键(非极性键)的形成，A错误； B．根据反应机理可知H2O为该反应的中间产物、HI为催化剂，B错误； C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；故反应ⅲ为该历程的决速步骤，C正确； D．每分子甲醇的转化涉及能量为3.05eV，D错误； 故答案为：C。 6. 下列有关说法正确的是 A. 已知 ， ，则 B. 已知 ，则的燃烧热为 C. 已知 ，由此可知，在密闭容器中充入气体，充分分解后可以放出的热量 D. 和反应中和热：，   【答案】A 【解析】 【详解】A．放热反应的焓变为负值，放出热量越多，焓变越小，C不充分燃烧生成CO，放出热量较少，则，A正确； B．燃烧热是指在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，氢气燃烧生成液态水，B错误； C．可逆反应不能进行完全，在密闭容器中充入气体，充分分解后放出热量小于，C错误； D．生成也会放出热量，故，D错误； 故选A。 7. 已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是 元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge 电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3 1.8 A. Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6 B. Ge既具有金属性，又具有非金属性 C. Be和Cl形成共价键 D. O和F形成的化合物O显正价 【答案】A 【解析】 【详解】Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A判断不正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B判断正确；根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距小于1.7，可形成极性键，C判断正确；F的电负性大于O，故O和F形成的化合物O显正价，D判断正确。 8. 我国在天宫空间站研制成一种铌合金，熔点超过。已知铌元素与钒同族，下列说法正确的是 A. 基态时，钒元素的未成对电子数为3 B. 铌原子的第一电离能大于钒原子 C. 铌与钒，均属于s区元素 D. 铌与钒，最高正价均为 【答案】A 【解析】 【详解】A．钒元素为23号元素，基态时钒原子的价电子排布为3d34s2，未成对电子数为3，故A正确； B．铌元素与钒同族，同族元素从上往下第一电离能逐渐减小，所以铌原子的第一电离能小于钒原子，故B错误； C．铌与钒均为VB族元素，位于周期表的d区，故C错误； D．铌与钒的价电子数均为5个，最高正价均为，故D错误； 故选A。 9. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W为第二周期原子核外电子排布中未成对电子数最多的主族元素，X无正化合价，Y为同周期原子半径最大的主族元素；基态Z原子最高能级中成对电子数与未成对电子数相等。下列说法正确的是 A. Y、Z形成的Y2Z2中只含离子键 B. 氧化物对应水化物酸性：W>Z C. 第一电离能：X>W>Z>Y D. 简单氢化物的稳定性：W>X 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W为第二周期原子核外电子排布中未成对电子数最多的主族元素，则W是N元素，X无正化合价，则X是F元素，Y为同周期原子半径最大的主族元素,则Y是Na元素，基态Z原子最高能级中成对电子数与未成对电子数相等.则Z是S元素。 【详解】A．含有S-S共价键和离子键，故A错误； B．可以比较N和S的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，但是无法比较N和S的氧化物对应水化物的酸性强弱，故B错误； C．第一电离能顺序为F（X）＞N（W）＞S（Z）＞Na（Y），符合实际规律，故C正确； D．因F的非金属性更强，HF（X的氢化物）稳定性强于NH3（W的氢化物），故D错误； 故选C。 10. 化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到实验目的的是 A. 配制银氨溶液 B. 实验室快速制氧气并做到随关随停 C. 探究压强对平衡的影响 D. 验证HCl易溶于水 【答案】D 【解析】 【详解】A．将2%氨水逐滴加到2%硝酸银溶液中，溶液先出现白色沉淀，至白色沉淀完全溶解即配得银氨溶液，故A不能达到实验目的； B．过氧化钠为粉末状固体，不能用简易启普发生器制备氧气，故B不能达到实验目的； C．该反应为气体分子数不变的反应，改变压强，平衡不移动，故C不能达到实验目的； D．氯化氢易溶于水，水滴入后，氯化氢溶解，圆底烧瓶内压强降低，气球鼓起，故D能达到实验目的； 故选D。 二、单选题(共6道小题，每题4分，共24分) 11. 前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子中有6个运动状态不同的电子，Y是地壳中含量最多的元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，基态W原子中有6个未成对电子。下列说法不正确的是 A. 电负性：，原子半径： B. 同周期中，元素Z的第一电离能最大 C. 在一定条件下，X与氢元素形成的某些化合物与Z的单质及氢化物均能反应 D. 在一定条件下，和可以相互转化，且二者均具有强氧化性 【答案】B 【解析】 【分析】X原子中有6个运动状态不同的电子，X有6个电子，是C。Y是地壳中含量最多的元素，Y是O。基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，K层2个电子，L层8个电子，所以Z的3p轨道有5个电子，Z是Cl。基态W原子中有6个未成对电子，W有d轨道，价电子为3d54s1，W是Cr。 详解】A．电负性C<O，原子半径C>O，A正确； B．同周期元素第一电离能从左至右越来越大，Ar最大，B错误； C．甲烷可以和氯气发生取代反应，乙烯可以和氯化氢发生加成反应，C正确； D．在一定条件下，重铬酸根离子可以和铬酸根离子相互转化，且二者均有强氧化性，D正确； 故选B。 12. 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。 13. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. ：Na+、NH、HCO、CH3COO- B. 1mo1/L的NaHCO3溶液中：K+、A13+、NO、Cl- C. 使甲基橙变红的溶液中：Mg2+、Cu2+、SO、Cl- D. 常温下，水电离的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液：Na+、Fe2+、NO、Cl- 【答案】C 【解析】 【详解】A．的溶液为碱性溶液，溶液中氢氧根离子会与铵根离子、碳酸氢根离子反应，不能大量共存，A错误； B．碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子会与铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，不能大量共存，B错误； C．使甲基橙变红的溶液为酸性溶液，四种离子在溶液中不发生任何反应，一定能大量共存，C正确； D．常温下，水电离的c(H⁺)=1×10-12 mol/L的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，酸溶液中亚铁离子会与硝酸根离子发生氧化还原反应，不能大量共存；碱溶液中亚铁离子会与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，不能大量共存，D错误； 故选C。 14. 在一定温度下，将和充入容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：。5min后反应达到平衡，测得容器内的浓度减少了，则下列叙述正确的是 A. 初始时的压强与平衡时的压强比为 B. 当体系中气体的密度不变时，无法判断反应是否达到平衡 C. 在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为 D. 平衡时A的体积分数为20% 【答案】A 【解析】 【详解】A根据题意列三段式如下： ，气体压强之比等于气体物质的量之比，初始时的压强与平衡时的压强比=3∶(0.6+1.2+0.8) = 3∶2.6，A正确； B．生成物中存在固体，反应体积不变，当密度不变时，气体质量不变，反应达到平衡，B错误； C．是固体，不能用浓度表示反应速率，C错误； D．根据三段式可知，平衡时A的体积分数为×100% = 23%，D错误； 故选A。 15. 在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。下列叙述正确的是 A. 外电路每转移，阴极室电解质溶液质量增加44g B. 图中石墨烯为阴极，电极反应式为 C. 该装置工作时，通过质子交换膜从右向左移动 D. 该装置工作过程中，图中Pt电极附近溶液的pH减小 【答案】D 【解析】 【分析】电解池工作过程中，Pt电极上H2O转化为O2，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；阴极上CO2得电子被还原，结合氢离子转化为HCOOH，电极反应式为CO2 +2H++2e-=HCOOH。 【详解】A．外电路每转移， 阴极质量增加除了1molCO2，还有从阳极迁移来的2 mol H+，因此阴极室电解质溶液质量增加46 g，A错误； B． 阴极为二氧化碳得到电子发生还原反应，故电极方程式为CO2 +2H++2e-=HCOOH，B错误； C． H+移向阴极，因而从左向右移动，C错误； D． Pt电极为阳极，水放电生成H+和O2，故电极附近溶液的pH减小，D正确； 选D。 16. 根据下列图示，相应叙述不正确的是 A. 图甲表示常温下，稀释等体积、等的两种弱酸的稀溶液时溶液随加水量的变化，则： B. 溶液的随温度变化的曲线如图乙中A所示 C. 图丙表示溶液滴定盐酸的滴定曲线，M点水的电离程度最大 D. 图丁表示硫酸钡在不同温度下的沉淀溶解平衡，降低温度，c点可移动到a点 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，稀释相等的、两种酸相同的倍数时，变化幅度大，则酸性：，电离平衡常数：，A正确； B．水解使溶液呈酸性，并且水解程度随温度升高而增大，即温度升高，溶液的酸性增强，减小，所以溶液的随温度变化的曲线是图，B正确； C．点氢氧化钠和盐酸刚好反应完全，溶液呈中性，没有剩余的酸或碱，对水的电离没有抑制，此时，水的电离成都最大，C正确； D．硫酸钡的电离方程式为：，降低温度,平衡逆向移动，导致溶液中钡离子和硫酸根离子浓度均减小，不会出现钡离子浓度不变，而硫酸根浓度减小的情况，D错误； 故选D。 三、非选择题(四道大题，共56分) 17. 前四周期部分元素在元素周期表中的位置如图所示： 回答下列问题： （1）以上7种元素中，基态原子核外电子的电子云轮廓图只有球形的有___________ (填元素符号)。 （2）基态X原子有___________种能量不同的电子，___________种空间运动状态不同的电子。 （3）第一电离能对元素性质的影响较大。已知：两个吸热过程： 2S(晶体)2S(g)，2S(晶体)2S+(g)。 ①基态S元素的第一电离能为___________kJ·mol-1。 ②W的第一电离能比X的第一电离能大，原因是___________。 （4）T和Y形成的某种化合物中，化合价分别为+4价和-4价，其中显+4价的是___________(填元素符号)。 （5）基态Z原子价层电子的轨道表示式为___________；与Mn2+相比，Z2+更易失去一个电子的原因为___________。 【答案】（1）H、Li （2） ①. 5 ②. 7 （3） ①. 520 ②. Al的第一电离能失去的电子是3p能级的1个电子，而Mg失去的是3s能级上电子，3p能级电子的能量比Mg失去的3s能级电子的高，更容易失去，故第一电离能Mg>Al （4）Si （5） ①. ②. 基态价电子为，易失去1个电子形成半满稳定结构 ，而价电子为处于半满稳定状态，不易失去1个电子 【解析】 【分析】根据元素在元素周期表中的位置可知，R为H、S为Li、T为C、W为Mg、X为Al、Y为Si、Z为Fe，据此回答。 小问1详解】 s能级电子云轮廓图为球形、p能级电子云轮廓图为哑铃形，原子核外电子的电子云轮廓图只有球形的是电子排布式分别为、的H、Li。 【小问2详解】 X为Al，基态Al原子有3个能层，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，不同能级能量不同，即有5种能量不同的电子；不同轨道有不同的空间运动状态，1s、2s、3s能级各1个轨道，2p、3p能级各有3个轨道，3p能级只有1个电子，只占据1个轨道，共有7种空间运动状态不同的电子。 【小问3详解】 ①第一电离能是气态原子失去一个电子转化为气态基态+1价离子所需要的最低能量，根据盖斯定律：2S(g)2S+(g)，S元素即Li的第一电离能应是；②W为Mg、X为Al，Al的第一电离能失去的电子是3p能级的1个电子（失去该电子后3p能级为全空状态），该能级电子的能量比Mg失去的3s能级电子的高，更容易失去，故第一电离能Mg>Al。 【小问4详解】 T为C、Y为Si，形成化合价分别为+4价和-4价的某种化合物为SiC，其中C的电负性比Si大，二者形成的化合物中C为负价，Si为正价，即显+4价的是Si。 【小问5详解】 Z为Fe，原子序数为26，价电子排布式为，根据泡利原理、洪特规则，轨道表示式为；基态价电子为，而价电子为处于半满稳定状态，不易失去1个电子，失去1个电子会形成半满稳定结构 。 18. 有X、Y、Z、W、M五种常见短周期元素，其原子半径随着原子序数递增的变化如图所示。 已知： ①基态X原子2p能级的成对电子数与未成对电子数相等； ②Y的简单离子带一个单位电荷，其电子排布与X的简单离子相同； ③W的最高价氧化物十分坚硬，能溶于烧碱溶液，但不溶于盐酸； ④M的单质常温下是一种黄绿色气体，且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应。 回答下列问题： （1）基态Z原子的核外电子排布式为___________；X、Y、Z、M的简单离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。 （2）X、Y按原子个数比1：1形成的化合物的电子式为___________，含有的化学键类型为___________。 （3）某元素的电负性与第一电离能都大于X元素，其单质在加热条件下与等物质的量的烧碱完全反应，生成钠盐、H2O和一种气体。该气体的分子式为___________。 （4）传闻某国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第___________周期、第___________族。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 离子键、共价键 （3） （4） ①. 八 ②. ⅥA 【解析】 【分析】根据短周期元素的原子序数及原子半径大小关系，结合①基态X原子能级的成对电子数与未成对电子数相等，可知X核外电子排布是，所以X是元素； ②Y的简单离子带一个单位电荷，其电子排布与X的简单离子相同，则Y是元素； ③W的最高价氧化物十分坚硬，能溶于烧碱溶液，但不溶于盐酸，W是元素； ④M的单质常温下是一种黄绿色气体，则M是元素；且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应，可知Z是元素。据此进行解答。 【小问1详解】 由分析可知：X是，Y是，Z是，W是，M是元素。元素是13号元素，其原子核外电子排布式是；X、Y、Z、M的简单离子、、核外电子排布都是2、8，电子层结构相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小；核外电子排布是2、8、8，离子核外电子层数越多，离子半径就越大，所以离子半径大小关系为：； 【小问2详解】 与按原子个数比1：1形成的化合物是过氧化钠，属于离子化合物，2个与通过离子键结合，中2个O原子之间以共价键结合，其电子式为：  ，其中含有的化学键类型为离子键、共价键； 【小问3详解】 一般情况下元素的非金属性越强，其电负性就越大，第一电离能也越大。X是元素，某元素的电负性与第一电离能都大于X元素，则该元素是元素，在加热条件下与按等物质的量发生反应：，因此该气体的分子式为； 【小问4详解】 根据原子结构规律不变，第八周期及以后，理论上可容纳50种元素（s、p、d、f、g轨道均参与填充，容纳电子数为），前七周期容纳元素总数为118种，第166号元素与前七周期元素总数的差值为，说明该元素在第八周期，且为第八周期倒数第三个元素，根据族排列规律，即为第ⅥA族。 19. I．下图所示原电池，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断变浅，盐桥中装有饱和溶液。 回答下列问题： （1）乙烧杯中发生_________反应（填“氧化”或“还原”）。 （2）外电路的电流从_________流向_________（填“a”或“b”）。 （3）电池工作时，盐桥中的移向_________烧杯（填“甲”或“乙”）。 （4）甲烧杯中的电极反应式为_________。 Ⅱ．新型固体隔膜电池广泛应用于电动汽车。电池反应为，电解质为含的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许自由通过。 （5）该电池放电时向_________极移动（填“正”或“负”）。 （6）正极反应式为_________。 Ⅲ．一种以肼（）为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，作电解质。 （7）负极反应式为___________。 （8）电池工作一段时间后，溶液的_________（填“增大”“减小”或“不变”） （9）标况下，每转移电子，消耗的体积为_________L。 【答案】（1）氧化 （2） ①. a ②. b （3）乙 （4）MnO + 5e- + 8H+ =Mn2+ + 4H2O （5）正 （6）FePO4 + e- + Li+ = LiFePO4 （7）N2H4 - 4e- + 4OH- = N2 + 4H2O （8）减小 （9）1.12 【解析】 【分析】I.甲烧杯中溶液颜色不断变浅，→Mn2+，甲为正极，发生还原反应，乙为负极，发生氧化反应； III. N2H4→N2，失电子，发生氧化反应，为负极，氧气得电子，为正极； 【小问1详解】 乙烧杯中发生氧化反应； 【小问2详解】 外电路的电流从正极a流向负极b； 【小问3详解】 根据原电池中，阴离子向负极移动，所以盐桥中的移向负极乙烧杯中； 【小问4详解】 根据分析可知，甲烧杯中的电极反应式为MnO + 5e- + 8H+ =Mn2+ + 4H2O； 【小问5详解】 电池放电时，阳离子向正极移动，向正极移动； 【小问6详解】 正极得电子发生还原反应，反应式为FePO4 + e- + Li+ = LiFePO4 【小问7详解】 负极失电子发生氧化反应，反应为：N2H4 - 4e- + 4OH- = N2 + 4H2O 【小问8详解】 总反应为N2H4 +O2 = N2 + 2H2O，生成水，碱性减弱，pH减小 【小问9详解】 4e-～O2，0.2mole-对应0.05mol O2，标况下体积为1.12L。 20. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如图： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol/L)时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2 完全沉淀的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）基态Co原子价电子轨道表示式为___________。 （2）“滤渣1”的成分为___________。 （3）用平衡移动的原理解释加入ZnO的作用___________。 （4）调pH=4之后，在过滤之前一般需要适当加热的目的是___________。 （5）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为___________和___________。 （6）“除钴液”中主要的盐有___________(写化学式)。 （7）请计算Ksp[Co(OH)3]=___________，“除钴液”残留的Co3+浓度为___________mol/L。 【答案】（1） （2）PbSO4 （3）加入和氢离子反应生成锌离子和水，反应消耗，促使反应向正反应方向移动，促进水解生成沉淀，便于过滤除去 （4）促进水解，能防止转化胶体，便于过滤分离 （5） ①. ②. （6）ZnSO4、K2SO4 （7） ①. ②. 【解析】 【分析】由流程可知酸浸、过滤1：用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4；加入MnO2：MnO2具有氧化性，在酸性条件下可将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，同时自身被还原为Mn2+，此时溶液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+、Fe3+、Mn2+；加入ZnO调pH=4、过滤2：根据题表中信息可知，调节溶液pH=4时Fe3+沉淀完全，溶液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+，“滤渣2”为Fe(OH)3，氧化沉钴：加入强氧化剂KMnO4，将溶液中Co2+氧化为Co3+，在pH=5时Co3+形成Co(OH)3沉淀，而KMnO4则被还原为MnO2；KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应，生成MnO2沉淀。最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是加入ZnO调pH时引入的Zn2+和加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K+。 【小问1详解】 Co为27号元素，基态Co原子价电子排布式为，基态Co原子价电子轨道表示式为  ； 【小问2详解】 由分析，“滤渣1”的成分为PbSO4； 【小问3详解】 加入可以和氢离子反应生成锌离子和水，反应消耗，促使反应向正反应方向移动，促进水解生成沉淀，便于过滤除去； 【小问4详解】 水解为吸热过程，适当加热可以促进水解，且能防止转化为胶体，便于过滤分离； 【小问5详解】 “氧化沉钴”过程，是在酸性条件下，高锰酸根离子氧化二价钴为Co(OH)3沉淀，钴化合价由+2变为+3，锰化合价降低被还原为二氧化锰沉淀，结合得失电子守恒，反应为：；同时，高锰酸根离子和锰离子发生归中反应生成二氧化锰沉淀，反应为； 【小问6详解】 最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是加入ZnO调pH时引入的Zn2+、加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K+，而阴离子是在酸浸时引入的，因此其中主要的盐有ZnSO4和K2SO4； 【小问7详解】 由表格中数据可得，当溶液pH=1.1时，Co3+恰好完全沉淀，此时溶液中，，则；“除钴液”的pH=5，即，则，此时溶液中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期高二3月月考化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 一、单选题(共10小题，每题2分，共20分) 1. 二十大报告指出，我国在一些关键核心技术实现突破，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列说法错误的是 A B “天问一号”使用了SiO2气凝胶，SiO2是分子晶体 天和核心舱使用了新型SiC。SiC俗称金刚砂 C D “奋斗者”号潜水艇原料中的46Ti与47Ti互为同位素 北斗导航卫星的太阳能电池含砷化镓器件，砷是p区元素 A. A B. B C. C D. D 2. 已知Cr(红热)+2HBrCrBr2+H2↑，下列有关该反应的叙述错误的是 A. HBr的电子式为 B. H2分子中含s-sσ键 C. 基态Br原子的结构示意图为 D. 基态铬原子价层电子排布式为3d44s2 3. 下列说法或有关化学用语的表达错误的是 A. s轨道的电子云轮廓图呈球形，p轨道的电子云轮廓图呈哑铃形 B. Cu的价层电子：3d104s1 C. 电子排布式(23V)：1s22s22p63s23p63d5违反了洪特规则 D. 违反了泡利原理 4. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 夜晚街道上霓虹灯光彩夺目 电子跃迁到较低能级以光的形式释放能量 B 升温，吸热反应正向移动 升温加快，减慢 C 与溶液反应生成白色沉淀 与的水解相互促进 D 盛放的密闭容器中颜色稳定，缩小容器体积后颜色变浅 增大压强，平衡向体积缩小的方向移动 A. A B. B C. C D. D 5. 甲醇(CH3OH)与CO催化制备乙酸(CH3COOH)的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是 A. 该过程不涉及非极性键的形成 B. 该反应中，H2O为催化剂，HI为中间产物 C. 反应iii为该历程的决速步骤 D. 总反应的热化学方程式为 6. 下列有关说法正确的是 A. 已知 ， ，则 B. 已知 ，则的燃烧热为 C. 已知 ，由此可知，在密闭容器中充入气体，充分分解后可以放出的热量 D. 和反应中和热：，   7. 已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是 元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge 电负性 1.0 1.5 2.5 35 4.0 0.9 1.5 3 1.8 A. Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6 B. Ge既具有金属性，又具有非金属性 C. Be和Cl形成共价键 D. O和F形成的化合物O显正价 8. 我国在天宫空间站研制成一种铌合金，熔点超过。已知铌元素与钒同族，下列说法正确的是 A. 基态时，钒元素的未成对电子数为3 B. 铌原子的第一电离能大于钒原子 C. 铌与钒，均属于s区元素 D. 铌与钒，最高正价均为 9. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W为第二周期原子核外电子排布中未成对电子数最多的主族元素，X无正化合价，Y为同周期原子半径最大的主族元素；基态Z原子最高能级中成对电子数与未成对电子数相等。下列说法正确的是 A. Y、Z形成的Y2Z2中只含离子键 B. 氧化物对应水化物酸性：W>Z C. 第一电离能：X>W>Z>Y D. 简单氢化物的稳定性：W>X 10. 化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到实验目的的是 A. 配制银氨溶液 B. 实验室快速制氧气并做到随关随停 C. 探究压强对平衡的影响 D. 验证HCl易溶于水 二、单选题(共6道小题，每题4分，共24分) 11. 前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子中有6个运动状态不同的电子，Y是地壳中含量最多的元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，基态W原子中有6个未成对电子。下列说法不正确的是 A. 电负性：，原子半径： B. 同周期中，元素Z的第一电离能最大 C. 在一定条件下，X与氢元素形成的某些化合物与Z的单质及氢化物均能反应 D. 在一定条件下，和可以相互转化，且二者均具有强氧化性 12. 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) 13. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. ：Na+、NH、HCO、CH3COO- B. 1mo1/L的NaHCO3溶液中：K+、A13+、NO、Cl- C. 使甲基橙变红的溶液中：Mg2+、Cu2+、SO、Cl- D. 常温下，水电离的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液：Na+、Fe2+、NO、Cl- 14. 在一定温度下，将和充入容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：。5min后反应达到平衡，测得容器内的浓度减少了，则下列叙述正确的是 A. 初始时的压强与平衡时的压强比为 B. 当体系中气体的密度不变时，无法判断反应是否达到平衡 C. 在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为 D. 平衡时A的体积分数为20% 15. 在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。下列叙述正确的是 A. 外电路每转移，阴极室电解质溶液质量增加44g B. 图中石墨烯阴极，电极反应式为 C. 该装置工作时，通过质子交换膜从右向左移动 D. 该装置工作过程中，图中Pt电极附近溶液的pH减小 16. 根据下列图示，相应叙述不正确的是 A. 图甲表示常温下，稀释等体积、等的两种弱酸的稀溶液时溶液随加水量的变化，则： B. 溶液的随温度变化的曲线如图乙中A所示 C. 图丙表示溶液滴定盐酸的滴定曲线，M点水的电离程度最大 D. 图丁表示硫酸钡在不同温度下的沉淀溶解平衡，降低温度，c点可移动到a点 三、非选择题(四道大题，共56分) 17. 前四周期部分元素在元素周期表中的位置如图所示： 回答下列问题： （1）以上7种元素中，基态原子核外电子的电子云轮廓图只有球形的有___________ (填元素符号)。 （2）基态X原子有___________种能量不同的电子，___________种空间运动状态不同的电子。 （3）第一电离能对元素性质的影响较大。已知：两个吸热过程： 2S(晶体)2S(g)，2S(晶体)2S+(g)。 ①基态S元素的第一电离能为___________kJ·mol-1。 ②W的第一电离能比X的第一电离能大，原因是___________。 （4）T和Y形成的某种化合物中，化合价分别为+4价和-4价，其中显+4价的是___________(填元素符号)。 （5）基态Z原子价层电子的轨道表示式为___________；与Mn2+相比，Z2+更易失去一个电子的原因为___________。 18. 有X、Y、Z、W、M五种常见短周期元素，其原子半径随着原子序数递增的变化如图所示。 已知： ①基态X原子2p能级的成对电子数与未成对电子数相等； ②Y的简单离子带一个单位电荷，其电子排布与X的简单离子相同； ③W的最高价氧化物十分坚硬，能溶于烧碱溶液，但不溶于盐酸； ④M的单质常温下是一种黄绿色气体，且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应。 回答下列问题： （1）基态Z原子的核外电子排布式为___________；X、Y、Z、M的简单离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。 （2）X、Y按原子个数比1：1形成的化合物的电子式为___________，含有的化学键类型为___________。 （3）某元素的电负性与第一电离能都大于X元素，其单质在加热条件下与等物质的量的烧碱完全反应，生成钠盐、H2O和一种气体。该气体的分子式为___________。 （4）传闻某国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应第___________周期、第___________族。 19. I．下图所示原电池，电池工作一段时间后，甲烧杯中溶液颜色不断变浅，盐桥中装有饱和溶液。 回答下列问题： （1）乙烧杯中发生_________反应（填“氧化”或“还原”）。 （2）外电路的电流从_________流向_________（填“a”或“b”）。 （3）电池工作时，盐桥中的移向_________烧杯（填“甲”或“乙”）。 （4）甲烧杯中的电极反应式为_________。 Ⅱ．新型固体隔膜电池广泛应用于电动汽车。电池反应为，电解质为含的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许自由通过。 （5）该电池放电时向_________极移动（填“正”或“负”）。 （6）正极反应式为_________。 Ⅲ．一种以肼（）为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，作电解质。 （7）负极反应式___________。 （8）电池工作一段时间后，溶液的_________（填“增大”“减小”或“不变”） （9）标况下，每转移电子，消耗的体积为_________L。 20. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如图： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol/L)时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2 完全沉淀的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）基态Co原子价电子轨道表示式为___________。 （2）“滤渣1”成分为___________。 （3）用平衡移动的原理解释加入ZnO的作用___________。 （4）调pH=4之后，在过滤之前一般需要适当加热的目的是___________。 （5）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为___________和___________。 （6）“除钴液”中主要的盐有___________(写化学式)。 （7）请计算Ksp[Co(OH)3]=___________，“除钴液”残留的Co3+浓度为___________mol/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $