精品解析：北京市中关村中学2025-2026学年高二上学期期末化学试题

北京市中关村中学2025~2026学年第一学期期末调研 高二化学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. “嫦娥五号”采用“比能量”达到的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是 A. 太阳能→电能 B. 太阳能→电能→化学能 C. 化学能→太阳能→电能 D. 太阳能→化学能→电能 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 乙醇的分子模型： B. 的电子式为 C. S的原子结构示意图： D. 基态原子的价层电子排布式： 3. 下列说法正确的是 A. 电子从2s跃迁到3s时，吸收能量 B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区 C. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 4. 碱性锌锰电池是普通锌锰电池的升级换代产品，其构造示意图如下。下列关于该电池及其工作原理的说法不正确的是 A. 负极反应为： B. 作正极反应物，发生还原反应 C. 电池工作时，向正极方向移动 D. 可储存时间比普通锌锰电池长 5. 下列实验现象与的电离平衡无关的是 A. 向溶液中加入酚酞，溶液变红 B. 向饱和溶液中通入少量气体，生成淡黄色沉淀 C. 加热溶液，pH减小 D. 25℃时，将的盐酸稀释10倍，溶液 6. CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH，该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是 A. CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为：CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附态) B. ②过程表示CH3COOH分子的脱附过程 C. 反应过程中有C－H键、C－C键、O－H键生成 D. 该合成反应是放热反应 7. 在不同条件下进行化学反应 ，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度()随反应时间的变化如下表。 序号 0 20 40 60 ① 500 2.0 1.3 1.0 10 ② 500 x 1.0 1.0 1.0 ③ 500 y 1.5 1.2 1.2 ④ 600 2.0 0.5 0.4 0.4 下列说法不正确的是 A. ①中D在0~20min平均反应速率为 B. ②中反应的化学平衡常数 C. ③中 D. 8. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 溶液中加入少量固体，促进分解 B. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C. 铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 9. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是 　　 A 由图1、2可知ΔH=ΔH1＋ΔH2=ΔE2-ΔE1 B. 反应中加入Pt2O＋可使反应的焓变减小 C. 由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 1molN2O(g)和1molCO(g)的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)的总能量 10. 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是 选项 实验目的 实验操作或现象 A 探究浓度对化学平衡的影响 试管中盛有0.1 mol·L−1 K2Cr2O7溶液，溶液中存在平衡Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+，向其中滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液，观察到溶液橙色加深 B 探究不同催化剂对反应速率的影响 向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水，向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热)，向另一支试管中加入1 mL唾液，观察现象 C 证明KI溶液与FeCl3溶液反应是可逆反应 取1 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中，加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴KSCN溶液 D 证明压强对平衡移动产生影响 向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强，观察现象 A. A B. B C. C D. D 11. 金属腐蚀会造成巨大的经济损失，甚至引起安全事故。某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验。一段时间后，该同学观察到的现象是①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉不生锈。下列说法错误的是 A. ①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉中的炭作正极 B. ①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C. 此实验得出的结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触 D. ②所用水要经过煮沸处理，植物油可以用CCl4代替 12. 我国科学家设计了一种CO2捕获和利用一体化装置，利用含的废水和CO2制备甲酸铵(HCOONH4)其原理过程示意图如下。有关说法错误的是 A. 参与的电极反应为： +8e-+6H2O=NH3+9OH- B. 生成HCOO-的电极反应为： +H2O-2e-=HCOO-+2OH- C. 装置Ⅱ中OH-穿过阴离子交换膜由左向右迁移 D. 空气的作用是作为载气将含NH3的气体吹出反应器 13. 氯化铜晶体()是重要的化工原料，可用作反应的催化剂、消毒剂等。由孔雀石[主要含，还含少量、]制备氯化铜晶体的方案如下： 下列有关说法不正确的是 A. 酸溶时适当升高温度并不断搅拌，有利于提高铜的浸取率 B. 滤渣为 C. 常温下，已知，欲使调后溶液中，必须控制溶液 D. 在坩埚中加热晶体可得到纯净的无水 14. 实验室模拟用溶液吸收脱除废气中的，探究对脱硫的影响。将一定比例和的混合气体恒温恒流速持续通入一定体积一定浓度的溶液中，测得随反应进行吸收液的pH和各组分的浓度变化如图1。 已知：① ②水溶液中各粒子的物质的量分数随pH变化如图2。 下列说法不正确的是 A. 吸收液的pH从13降至9.6的过程中，发生了氧化还原反应 B. pH=9.6，经检验有少量生成，可能的反应： C. 9.6＞pH＞7，S的来源只有氧化价硫元素 D. 7.6＞pH＞7，减小，原因可能是被通入的氧化 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。 已知： （1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为___________。 （2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的膜以进行防腐，该转化液是含KF、(或)等物质的溶液(pH≈2)。的结构为：，S为杂化。 ①比较O和S的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：___________。 ②下列说法正确的是___________(填字母)。 a．能将氧化为的可能原因是含有“-O-O-”结构 b．依据结构分析，中硫元素的化合价为+7价 c．中，每个S所连的4个O围成一个四面体 ③转化液pH过小时，不易得到，原因是：___________。 16. 将天然气(主要成分为)中的、资源化转化在能源利用。环境保护等方面意义重大。 （1）转化为CO、转化为S的反应如下： i． kJ/mol ii． kJ/mol iii．、转化生成CO、S等物质的热化学方程是___________。 （2）性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应iii，通过设计合适的催化剂可以降低反应的___________，提高反应速率。 a．活化能 b． c．平衡常数 （3）我国科学家通过研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应，工作原理如图所示。 【方案1】若 ①结合化学用语说明生成S、CO的原理：___________。 【方案2】若 电流效率的定义 ②测得，，阴极放电的物质有___________； ③为进一步确认、能协同转化，对CO的来源分析如下： 来源1：通过电极反应产生CO； 来源2：电解质(含碳元素)等碳基材料发生降解，产生CO。 设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是___________。 结论：方案2明显优于方案1。该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。 17. 亚硝酸()和亚硫酸()在生产、生活中有着重要的应用。 Ⅰ．亚硝酸钠()是一种工业盐，用途广泛，外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加必须严格控制用量。某化学兴趣小组对鉴别NaCl和进行了如下探究： （1）测算溶液pH：常温下，用pH试纸分别测定两种盐溶液的pH，测得溶液呈碱性。溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式解释)。 （2）沉淀法：取两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液，两支试管均产生白色沉淀，分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛溶液的试管中沉淀溶解。 该温度下。 则反应的化学平衡常数___________。 （3）氧化法：取两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴酸性溶液，使酸性溶液褪色的是溶液。该反应的离子方程式为___________。 Ⅱ．亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含的质量计)，某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定，实验流程如下： （4）碘标准液应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装，加标准液之前必须对滴定管进行检漏、洗涤、___________。 （5）锥形瓶内的指示剂为___________，判断达到滴定终点的依据是___________。 （6）若取样品wg，按方案测得消耗标准溶液VmL，则1 kg样品中含的质量是___________g(用含w、V的代数式表示)。 18. 中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含、等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧()的一种流程如下。[注：镧(La)、铕(Eu)] 已知：ⅰ． ⅱ．， （1）脱铕：已知f能级有7个原子轨道，基态Eu原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：___________。 （2）萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，。 ①萃取时反应的离子方程式是___________。 ②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：___________。 （3）碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。 ①制备总反应离子方程式是___________。 ②理想情况下，恰好完全转化为时，，。结合计算，解释此时不生成沉淀的原因：___________。() （4）上述制的流程中，物质可循环利用。 ①除外，可以在流程中直接循环利用的物质是___________。 ②中国科研人员仅以流程中的“废水”为原料，在一定条件下，一步反应将其转化为可在流程中直接利用的2种物质。该步反应的化学方程式是___________。 19. 某小组探究金属Na、Mg、Al与溶液的反应。 已知：ⅰ．CuCl为难溶于水的白色固体，(棕色) ⅱ． 装置 实验 金属 现象 Ⅰ Na 钠剧烈反应，迅速熔成小球，产生无色气体，伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体 Ⅱ Al 铝片表面很快产生无色气体，同时析出红色固体，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体 （1）经检验，Ⅰ中产生的黑色固体是CuO，Ⅰ中生成CuO的过程中的反应有___________(写离子方程式)、。 （2）探究Ⅱ中发生的反应。 ①取Ⅱ中少量洗净红色固体，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变为红棕色，证明有Cu生成。 ②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是___________。 ③反应过程中溶液pH发生变化，起始溶液的pH约为2.7，一段时间后降至1.2，之后逐渐升至3.5并基本保持不变。 i．结合化学用语解释，除温度外，反应过程中溶液的pH降低的原因：___________。 ii．溶液pH升高的过程中产生无色气体的速率增大，主要影响因素有___________。 ④棕色溶液最终变为无色，反应的离子方程式是___________。 （3）实验Ⅲ 将Mg条放入酸化的溶液(pH≈2.7)中，Mg条表面迅速产生无色气体，同时有少量红色固体析出，溶液中有蓝白色固体生成，经检验含有、CuCl。随着反应进行，溶液的pH逐渐升高，最终得到橙黄色浊液，Mg条表面有大量疏松的红色固体析出。 结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，对比Na、Mg、Al与溶液的反应，解释Mg与溶液反应既有又有Cu生成的原因：___________。 （4）综合上述实验，影响Na、Mg、Al与溶液反应产物的因素有___________(写两点)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市中关村中学2025~2026学年第一学期期末调研 高二化学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. “嫦娥五号”采用“比能量”达到的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是 A. 太阳能→电能 B. 太阳能→电能→化学能 C. 化学能→太阳能→电能 D. 太阳能→化学能→电能 【答案】B 【解析】 【分析】根据题目信息判断能量转换，充电过程中是电能转换为化学能。 【详解】太阳能电池将太阳能转化为电能，给蓄电池充电时，电能再转化为化学能，故选答案为B。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 乙醇的分子模型： B. 的电子式为 C. S的原子结构示意图： D. 基态原子的价层电子排布式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，分子模型为：，A正确； B．CO2中C和O之间有两对共用电子，其电子式为，B错误； C．S的原子有16个电子，其原子结构示意图为：，C正确； D．锌是30号元素，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2，价电子排布式为3d104s2，D正确； 故选B。 3. 下列说法正确的是 A. 电子从2s跃迁到3s时，吸收能量 B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区 C. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子从低能级向高能级跃迁需要吸收能量，2s能级低于3s，因此跃迁时吸收能量，A正确； B．最外层电子数为2的元素包括s区的碱土金属（如Mg、Ca）和过渡元素Ti、V、Fe等，不都分布在s区，B错误； C．p能级轨道数由角量子数决定，固定为3个（px、py、pz），不随电子层数（主量子数）增大而增多，C错误； D．电负性越大，元素的非金属性越强，但第一电离能不一定更大，例如氮（N）的电负性小于氧（O），但第一电离能大于氧，D错误； 故选A。 4. 碱性锌锰电池是普通锌锰电池的升级换代产品，其构造示意图如下。下列关于该电池及其工作原理的说法不正确的是 A. 负极反应为： B. 作正极反应物，发生还原反应 C. 电池工作时，向正极方向移动 D. 可储存时间比普通锌锰电池长 【答案】C 【解析】 【详解】A．在碱性锌锰电池中，锌粉作负极，在碱性条件下失电子发生氧化反应，电极反应式为，A选项正确； B．作正极反应物，在正极得电子，发生还原反应 ，B选项正确； C．电池工作时，阴离子向负极移动，所以应向负极方向移动，而不是正极方向，C选项错误； D．碱性锌锰电池性能比普通锌锰电池好，可储存时间比普通锌锰电池长 ，D选项正确； 故答案选C。 5. 下列实验现象与的电离平衡无关的是 A. 向溶液中加入酚酞，溶液变红 B. 向饱和溶液中通入少量气体，生成淡黄色沉淀 C. 加热溶液，pH减小 D. 25℃时，将的盐酸稀释10倍，溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．是强碱弱酸盐 ，会发生水解反应，促进水的电离，溶液显碱性，加入酚酞溶液变红，与水的电离平衡有关，不符合题意，A错误； B．向饱和溶液中通入少量气体，发生反应，该反应是与之间的氧化还原反应，未涉及水的电离平衡移动，符合题意，B正确； C．是强碱弱酸盐，发生水解，促进水的电离，盐类水解是吸热反应，加热促进水解，同时水的电离也受到促进(增大)，溶液中浓度变化，pH减小，与水的电离平衡有关，不符合题意，C错误； D．25℃时，，pH=6的盐酸稀释10倍，溶液仍呈酸性， ，是因为稀释过程中促进了水的电离，水电离出的H+不能忽略，与水的电离平衡有关，D 不符合题，D错误； 故选B。 6. CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH，该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是 A. CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为：CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附态) B. ②过程表示CH3COOH分子的脱附过程 C. 反应过程中有C－H键、C－C键、O－H键生成 D. 该合成反应是放热反应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，CH4在催化剂表面发生化学吸附生成H*和CH3*，表示为：CH4(g)H*+CH3*，A项正确； B．②过程H*和CH3COO*在催化剂的作用下生成CH3COOH，则②过程表示CH3COOH分子的脱附过程，B项正确； C．由图可知，反应中只有C-C键和O-H键的生成，C项错误； D．反应物的总能量大于生成物的总能量，该合成反应是放热反应，D项正确； 答案选C。 7. 在不同条件下进行化学反应 ，B、D的起始浓度均为0，反应物A的浓度()随反应时间的变化如下表。 序号 0 20 40 60 ① 500 2.0 1.3 1.0 1.0 ② 500 x 1.0 1.0 1.0 ③ 500 y 1.5 1.2 1.2 ④ 600 2.0 0.5 0.4 0.4 下列说法不正确的是 A. ①中D在0~20min平均反应速率为 B. ②中反应的化学平衡常数 C. ③中 D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．A在0~20min平均反应速率为，v(D)=v(A)= ，A正确； B．②的反应温度与①相同，故平衡常数也相同，由①的数据可知，40min时反应达到平衡，c(A)=1mol/L，c(B)= c(D)=0.5mol/L，K=，B正确； C．③反应温度与①相同，故③的平衡常数K=0.25，若y=2.64，则平衡时c(A)=1.2mol/L，c(B)= c(D)=1.44mol/L，K=，C错误； D．由①和④对比可知，温度升高，A的转化率增大，故反应吸热，即△H>0，D正确； 故答案选C。 8. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 溶液中加入少量固体，促进分解 B. 密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C. 铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D. 锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 【答案】B 【解析】 【详解】A．MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项错误； B．NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确； C．铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误； D．加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项错误； 故选B。 9. N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应为N2O(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)　ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是 　　 A. 由图1、2可知ΔH=ΔH1＋ΔH2=ΔE2-ΔE1 B. 反应中加入Pt2O＋可使反应的焓变减小 C. 由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 1molN2O(g)和1molCO(g)的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)的总能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律将图1两个反应相加有N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)，则焓变ΔH=ΔH1+ΔH2，由图2可知，焓变ΔH=ΔE1-ΔE2，即ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE1-ΔE2，A错误； B．Pt2O+是该反应的催化剂，加入Pt2O+，可降低反应的活化能，但不改变反应的始态和终态，不能改变反应的焓变，B错误； C．该反应放热，ΔE1是正反应的活化能，ΔE2是逆反应的活化能，由图可知，正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误； D．该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，即1mol N2O和1mol CO的总能量大于1mol CO2和1mol N2的总能量，D正确； 故答案为：D。 10. 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是 选项 实验目的 实验操作或现象 A 探究浓度对化学平衡的影响 试管中盛有0.1 mol·L−1 K2Cr2O7溶液，溶液中存在平衡Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+，向其中滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液，观察到溶液橙色加深 B 探究不同催化剂对反应速率的影响 向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水，向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热)，向另一支试管中加入1 mL唾液，观察现象 C 证明KI溶液与FeCl3溶液反应是可逆反应 取1 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中，加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴KSCN溶液 D 证明压强对平衡移动产生影响 向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强，观察现象 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液，氢离子浓度降低，Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+正向移动，实验现象应黄色加深，故A错误； B．向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水，向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热)，向另一支试管中加入1 mL唾液，根据溶液褪色时间长短可知不同催化剂的催化效果，故B正确； C．FeCl3过量，不能用检验Fe3+的存在来证明是可逆反应，故C错误； D．恒容容器中充入氦气增大总压强，但分压不变，故平衡不移动，故D错误； 选B。 11. 金属腐蚀会造成巨大的经济损失，甚至引起安全事故。某同学为探究铁钉腐蚀的条件，设计了如图①②③三组实验。一段时间后，该同学观察到的现象是①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉不生锈。下列说法错误的是 A. ①中发生的腐蚀为电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁钉中的炭作正极 B. ①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C. 此实验得出的结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触 D. ②所用的水要经过煮沸处理，植物油可以用CCl4代替 【答案】D 【解析】 【详解】A． ①中不纯的铁钉、水和氧气环境中，铁发生的腐蚀电化学腐蚀，发生腐蚀时，铁活泼为负极、铁钉中的炭不活泼作正极，A正确； B． ①中铁钉发生电化学腐蚀时，正极上氧气得到电子被还原，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确； C．与①相比②中植物油隔绝了氧气、③中碱石灰吸收了水分，一段时间后，该同学观察到的现象是①中铁钉生锈；②中铁钉不生锈；③中铁钉不生锈，则说明①中铁发生腐蚀②③中铁未发生腐蚀，则此实验得出的结论：铁钉生锈需要和水以及空气接触，C正确； D． ②所用的水要经过煮沸处理以除去溶解氧，但植物油密度小于水、CCl4密度大于水，故植物油不可以用CCl4代替，D错误； 答案选D。 12. 我国科学家设计了一种CO2捕获和利用一体化装置，利用含的废水和CO2制备甲酸铵(HCOONH4)其原理过程示意图如下。有关说法错误的是 A. 参与的电极反应为： +8e-+6H2O=NH3+9OH- B. 生成HCOO-的电极反应为： +H2O-2e-=HCOO-+2OH- C. 装置Ⅱ中OH-穿过阴离子交换膜由左向右迁移 D. 空气的作用是作为载气将含NH3的气体吹出反应器 【答案】B 【解析】 【分析】由题干装置图可知，左侧装置中转化为NH3的电极反应为：+8e-+6H2O=NH3+9OH-，该电极反应为还原反应，故为阴极，另一极为阳极，电极反应为：4OH- -4e-=O2↑+2H2O，右侧装置中NH4HCO3参与的电极反应为： +H2O+2e-=HCOO-+2OH-，为还原反应，故为阴极，另一极为阳极，电极反应为：4OH- -4e-=O2↑+2H2O，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，参与的电极反应为： +8e-+6H2O=NH3+9OH-，A正确； B．由分析可知，生成HCOO-的电极反应为： +H2O+2e-=HCOO-+2OH-，B错误； C．由分析可知，装置Ⅱ中左侧为阴极，右侧为阳极，故OH-穿过阴离子交换膜由左向右迁移，C正确； D．由题干装置可知，空气的作用是作为载气将含NH3的气体吹出反应器，D正确； 故答案为：B。 13. 氯化铜晶体()是重要化工原料，可用作反应的催化剂、消毒剂等。由孔雀石[主要含，还含少量、]制备氯化铜晶体的方案如下： 下列有关说法不正确的是 A. 酸溶时适当升高温度并不断搅拌，有利于提高铜的浸取率 B. 滤渣为 C. 常温下，已知，欲使调后溶液中，必须控制溶液 D. 在坩埚中加热晶体可得到纯净的无水 【答案】D 【解析】 【分析】孔雀石加入稀盐酸进行酸浸，根据孔雀石的成分可知，产生的气体为，过滤得到的滤渣为难溶物，滤液中含有、等，通入氯气将氧化为，为了不引入新的杂质，加入调节过滤得到沉淀，结晶得到。 【详解】A．酸溶时适当升高温度并不断搅拌，可以加快反应速率，并使反应进行充分，有利于提高铜的浸取率，Ａ正确； B．滤渣为，B正确； C．当时，溶液中，则此时溶液中，所以需要控制溶液，C正确； D．加热晶体时会促进的水解，挥发，会生成，受热分解生成，所以最终得到的固体为，D错误； 故答案选D。 14. 实验室模拟用溶液吸收脱除废气中的，探究对脱硫的影响。将一定比例和的混合气体恒温恒流速持续通入一定体积一定浓度的溶液中，测得随反应进行吸收液的pH和各组分的浓度变化如图1。 已知：① ②水溶液中各粒子的物质的量分数随pH变化如图2。 下列说法不正确的是 A. 吸收液的pH从13降至9.6的过程中，发生了氧化还原反应 B. pH=9.6，经检验有少量生成，可能的反应： C. 9.6＞pH＞7，S的来源只有氧化价硫元素 D. 7.6＞pH＞7，减小，原因可能是被通入的氧化 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图，吸收液的pH从13降至9.6的过程中，-2价硫的量减小、硫酸根离子的量增大，说明氧气氧化低价硫生成硫酸根离子，则发生氧化还原反应，A正确； B．亚硫酸酸性大于硫化氢，pH=9.6，经检验有少量H2S生成，根据强酸制取弱酸，可能的反应为二氧化硫和硫离子反应生成硫化氢：，B正确； C．二氧化硫具有氧化性也能氧化部分-2价硫生成硫单质，且随着溶液酸性增强，也会和氢离子发生歧化反应生成硫单质，C错误； D．由图，7.6＞pH＞7，-2价硫的含量几乎变为0，导致-2价硫被氧化生成的硫单质减小，影响了反应生成的量，导致减小，D正确； 故选C。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。 已知： （1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为___________。 （2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的膜以进行防腐，该转化液是含KF、(或)等物质的溶液(pH≈2)。的结构为：，S为杂化。 ①比较O和S的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：___________。 ②下列说法正确的是___________(填字母)。 a．能将氧化为的可能原因是含有“-O-O-”结构 b．依据结构分析，中硫元素的化合价为+7价 c．中，每个S所连的4个O围成一个四面体 ③转化液pH过小时，不易得到，原因是：___________。 【答案】（1） （2） ①. O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S，则第一电离能：O>S ②. ac ③. 较大，与结合形成HF，降低，不易与Fe3+形成 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子轨道表示式为； 【小问2详解】 ①O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S，则第一电离能：O>S； ②a．(NH4)2S2O8中含有过氧键(-O-O-)，其中O元素为-1价，具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，故a正确； b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价，故b错误； c．由题干可知，S为sp3杂化，每个S原子与4个O原子成键，形成四面体构型，故c正确； 答案选ac； ③氢氟酸是弱酸，若转化液pH过小，溶液中氢离子浓度较大，会与溶液中的氟离子生成氢氟酸，溶液中的氟离子浓度减小，不利于铁离子转化为； 16. 将天然气(主要成分为)中的、资源化转化在能源利用。环境保护等方面意义重大。 （1）转化为CO、转化为S的反应如下： i． kJ/mol ii． kJ/mol iii．、转化生成CO、S等物质的热化学方程是___________。 （2）性质稳定，是一种“惰性”分子。对于反应iii，通过设计合适的催化剂可以降低反应的___________，提高反应速率。 a．活化能 b． c．平衡常数 （3）我国科学家通过研制新型催化剂，设计协同转化装置实现反应，工作原理如图所示。 【方案1】若 ①结合化学用语说明生成S、CO的原理：___________。 【方案2】若 电流效率的定义 ②测得，，阴极放电的物质有___________； ③为进一步确认、能协同转化，对CO的来源分析如下： 来源1：通过电极反应产生CO； 来源2：电解质(含碳元素)等碳基材料发生降解，产生CO。 设计实验探究，证实来源2不成立。实验方案是___________。 结论：方案2明显优于方案1。该研究成果为天然气的净化、资源化转化提供了工业化解决思路。 【答案】（1） kJ/mol （2）a （3） ①. 阳极反应：，；通过质子交换膜移向阴极区，阴极反应：，从而产生S、CO ②. 、 ③. 阴极区通入不含的原料气，重复上述实验，无CO产生 【解析】 【小问1详解】 已知：i． kJ/mol；ii． kJ/mol；由盖斯定律可知，（i+ ii）可得 kJ/mol=+18 kJ/mol。 【小问2详解】 根据题中信息，选取合适的催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，提高反应速率，对无影响，对平衡移动无影响，即对平衡常数无响影，选项a符合题意。 【小问3详解】 ①由题中图示可知，阳极电极反应式为，与发生氧化还原反应，即，通过质子交换膜移向阴极区，阴极发生电极反应为，从而产生S、CO； ②由题中信息可知，的电解效率接近100%，CO的电解效率为，说明在阴极区除了CO2放电，还有放电； ③为了证实来源2不成立，实验方案是阴极区通入不含CO2的原料气，重复上述实验，无CO产生。 17. 亚硝酸()和亚硫酸()在生产、生活中有着重要的应用。 Ⅰ．亚硝酸钠()是一种工业盐，用途广泛，外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加必须严格控制用量。某化学兴趣小组对鉴别NaCl和进行了如下探究： （1）测算溶液pH：常温下，用pH试纸分别测定两种盐溶液的pH，测得溶液呈碱性。溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式解释)。 （2）沉淀法：取两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液，两支试管均产生白色沉淀，分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛溶液的试管中沉淀溶解。 该温度下。 则反应的化学平衡常数___________。 （3）氧化法：取两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴酸性溶液，使酸性溶液褪色的是溶液。该反应的离子方程式为___________。 Ⅱ．亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含的质量计)，某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定，实验流程如下： （4）碘标准液应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装，加标准液之前必须对滴定管进行检漏、洗涤、___________。 （5）锥形瓶内的指示剂为___________，判断达到滴定终点的依据是___________。 （6）若取样品wg，按方案测得消耗标准溶液VmL，则1 kg样品中含的质量是___________g(用含w、V的代数式表示)。 【答案】（1） （2）100 （3） （4） ①. 酸式滴定管 ②. 润洗 （5） ①. 淀粉溶液 ②. 滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为浅蓝色，且半分钟内不褪色 （6） 【解析】 【分析】测定某食品中亚硫酸盐含量的原理为：将样品加入足量的稀硫酸充分生成SO2气体，再通入N2将SO2气体吹入碱溶液中充分吸收转化为亚硫酸盐，离子方程式为：，再加入盐酸调节溶液至弱酸性后，再用标准液滴定氧化：，最后进行数据处理计算，据此分析解答。 【小问1详解】 NaNO2为强碱弱酸盐，发生水解生成呈碱性，离子方程式为：； 【小问2详解】 根据反应：可知，该反应的化学平衡常数为：； 【小问3详解】 酸性KMnO4具有强氧化性，能将NaNO2氧化为NaNO3，被还原为Mn2+，则反应的离子方程式为：； 【小问4详解】 碘单质有氧化性，碘标准液应选用酸式滴定管盛装，加标准液之前必须对滴定管进行检漏、洗涤、润洗； 【小问5详解】 则根据分析，标准溶液参与滴定，则最好的指示剂为：淀粉溶液；由于滴定过程中被还原为，淀粉指示剂为无色，当滴定到终点时，剩余，此时遇淀粉会变蓝色，故滴定到终点的依据为：滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为浅蓝色，且半分钟内不褪色； 【小问6详解】 根据反应：、，可得到关系式：，wg样品中，，则1 kg样品中含SO2质量为：。 18. 中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以含、等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧()的一种流程如下。[注：镧(La)、铕(Eu)] 已知：ⅰ． ⅱ．， （1）脱铕：已知f能级有7个原子轨道，基态Eu原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：___________。 （2）萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，。 ①萃取时反应的离子方程式是___________。 ②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：___________。 （3）碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。 ①制备总反应的离子方程式是___________。 ②理想情况下，恰好完全转化为时，，。结合计算，解释此时不生成沉淀的原因：___________。() （4）上述制的流程中，物质可循环利用。 ①除外，可以在流程中直接循环利用的物质是___________。 ②中国科研人员仅以流程中的“废水”为原料，在一定条件下，一步反应将其转化为可在流程中直接利用的2种物质。该步反应的化学方程式是___________。 【答案】（1）得电子生成的的价层电子排布是半充满的，比较稳定 （2） ①. ②. 与结合成弱酸，降低了的浓度，使平衡正向移动，溶解于水中 （3） ①. ②. 根据求出，，不生成沉淀 （4） ①. 的有机溶液 ②. 【解析】 【分析】含、等的稀土矿浸取液，加的有机溶液与反应生成易溶于有机溶剂的，萃取液加盐酸反萃取生成RCOOH和易溶于水的，溶液中通入二氧化碳、加入氧化镁反应生成沉淀和MgCl2，煅烧得到La2O3。 【小问1详解】 根据洪特规则，价层电子全满、半满时较稳定，f能级有7个原子轨道，得电子生成的的价层电子排布是半充满的，比较稳定，所以易被还原为。 【小问2详解】 ①弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，即萃取时与、氨气反应生成易溶于有机溶剂的，萃取时反应的离子方程式是。 ②反萃取时，盐酸中与RCOO-结合RCOOH，RCOO-减小，使平衡正向移动，溶解于水中。 【小问3详解】 ①由制备过程转化关系图可知，制备时，、、反应生成、MgCl2，总反应的离子方程式是。 ②恰好完全转化为时，，，，Q()=，所以此时不生成沉淀。 【小问4详解】 ①反萃取时加入盐酸生成RCOOH，RCOOH的有机溶液在流程中可到“萃取器”中循环利用。 ②、、反应生成、MgCl2，“废水”中含有MgCl2，在一定条件下，一步反应将MgCl2转化为可在流程中直接利用的氧化镁和盐酸。该步反应的化学方程式是。 19. 某小组探究金属Na、Mg、Al与溶液的反应。 已知：ⅰ．CuCl为难溶于水的白色固体，(棕色) ⅱ． 装置 实验 金属 现象 Ⅰ Na 钠剧烈反应，迅速熔成小球，产生无色气体，伴随燃烧。溶液颜色变浅，产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体 Ⅱ Al 铝片表面很快产生无色气体，同时析出红色固体，溶液温度升高。随着反应进行，溶液中出现白色固体，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体 （1）经检验，Ⅰ中产生的黑色固体是CuO，Ⅰ中生成CuO的过程中的反应有___________(写离子方程式)、。 （2）探究Ⅱ中发生的反应。 ①取Ⅱ中少量洗净的红色固体，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，红色固体溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，在液面上方变为红棕色，证明有Cu生成。 ②验证Ⅱ中棕色溶液含有的实验操作和现象是___________。 ③反应过程中溶液pH发生变化，起始溶液的pH约为2.7，一段时间后降至1.2，之后逐渐升至3.5并基本保持不变。 i．结合化学用语解释，除温度外，反应过程中溶液的pH降低的原因：___________。 ii．溶液pH升高的过程中产生无色气体的速率增大，主要影响因素有___________。 ④棕色溶液最终变为无色，反应的离子方程式是___________。 （3）实验Ⅲ 将Mg条放入酸化的溶液(pH≈2.7)中，Mg条表面迅速产生无色气体，同时有少量红色固体析出，溶液中有蓝白色固体生成，经检验含有、CuCl。随着反应进行，溶液的pH逐渐升高，最终得到橙黄色浊液，Mg条表面有大量疏松的红色固体析出。 结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，对比Na、Mg、Al与溶液的反应，解释Mg与溶液反应既有又有Cu生成的原因：___________。 （4）综合上述实验，影响Na、Mg、Al与溶液反应产物的因素有___________(写两点)。 【答案】（1） （2） ①. 取Ⅱ中的棕色溶液于试管中，加水，有白色沉淀生成 ②. 铝被氧化为Al3+，Al3+发生水解，即，产生H+，氢离子浓度增大，溶液酸性增强 ③. 形成Al-Cu原电池和反应放热导致温度升高，反应速率加快，产生氢气的速率增大 ④. （3）结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，金属与水（或酸性溶液）反应的剧烈程度：Na＞Mg＞Al，金属阳离子结合OH-的能力：Cu2+＞Mg2+，从而导致部分Cu2+生成Cu(OH)2，部分Cu2+被Mg还原为Cu； （4）金属的还原(活泼)性、金属离子结合OH-的能力等 【解析】 【分析】Ⅰ   加入金属钠，钠剧烈反应放出热量，迅速熔成小球，产生氢气并伴随燃烧，溶液颜色变浅，产生大量蓝色氢氧化铜沉淀和少量黑色固体CuO； Ⅱ   加入金属铝，铝片表面很快产生氢气，同时析出红色固体铜，溶液温度升高，随着反应进行，溶液中出现白色固体CuCl，随后消失，得到棕色溶液，最终变为无色，铝片表面析出大量疏松的红色固体铜，据此分析回答。 【小问1详解】 Ⅰ中生成CuO的有关反应第一步是金属Na与水反应产生OH-，其方程式为； 【小问2详解】 ②检验棕色溶液中的方法：向少量棕色溶液中加入足量水(或稀释)，棕色逐渐消失并生成白色沉淀(CuCl)，证明有； ③i．pH降低的原因(除温度上升外)：铝被氧化为Al3+，Al3+发生水解，即，产生H+，氢离子浓度增大，溶液酸性增强，pH降低； ii．形成Al-Cu原电池和反应放热导致温度升高，加快反应速率，产生氢气的速率增大； ④棕色溶液最终褪色(即被还原为(Cu)的离子方程式为； 【小问3详解】 结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，金属与水（或酸性溶液）反应的剧烈程度：Na＞Mg＞Al，金属阳离子结合OH-的能力：Cu2+＞Mg2+，从而导致部分Cu2+生成Cu(OH)2，部分Cu2+被Mg还原为Cu； 【小问4详解】 综合实验可知，影响Na、Mg、Al与CuCl2溶液反应产物的主要因素有金属的还原(活泼)性、金属离子结合OH-的能力等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $