精品解析：湖南长沙市明德中学2025年下学期期末考试高二化学试题

明德中学2025年下学期期末考试 高二年级化学试卷 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O:16 Na：23 Cr：52 Ag：108 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生活、工农业生产息息相关。下列说法正确的是 A. 食品采用充氮气包装是为了增大包装袋内压强，从而减缓食物变质速率 B. 市售加碘食盐可预防甲状腺肿大，其中碘元素以碘化钾的形式存在 C. 含氟牙膏能使牙釉质中的转化为更难溶解的，降低龋齿的发生率 D. 将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用牺牲阳极法保护金属 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 的键形成过程： B. 基态铝原子最高能级的电子云轮廓图： C. 石英的分子式： D. 的形成过程： 3. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为 ，下列说法不正确的是 A. 能用勒夏特列原理解释通常采用有利于氨的合成 B. 合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化 D. 增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 4. 中国科学家使用三元Ni-Fe-V催化剂，通过电催化实现了在温和条件下人工固氮，电极上的催化机理的示意图如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应活化能 B. 电催化过程的电极反应： C. ①②③中均断开N原子间的键，形成键 D. 该电极上可能发生生成氢气的反应 5. 下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是 选项 物质结构与性质 用途 A 是共价晶体，硬度大，熔点高 常用于制造砂轮、高温材料的涂层 B 汽油是非极性溶剂 目前大多数交通工具用汽油作能源 C 分子中氮氮三键的键能小，性质稳定 粮库常充入氮气作保护气 D 石墨中存在离域大π键，有自由流动的电子 石墨粉常作润滑剂 A. A B. B C. C D. D 6. 下列说法正确的是 A. 富氧地表附近含硫化合物中硫为正价、氧为负价是因为硫电负性小于氧 B. 斜方硫、单斜硫是硫的两种同位素 C. SO3和H2O的中心原子的杂化轨道类型相同 D. CaSO4·2H2O中既有离子键又有非极性共价键 7. 下列电化学装置能达到目的的是 A. 图甲：制取少量Fe(OH)2 B. 图乙：证明铁发生了析氢腐蚀 C. 图丙：在铁表面镀锌 D. 图丁：实现原电池反应Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋ 8. 下列说法正确的是 A. 比稳定是因为水分子间存在氢键 B. 为型分子，有微弱的极性，在水中的溶解度小于 C. 的分子结构是，在中只有键没有键 D. 乙酸()的酸性大于甲酸(HCOOH)，是因为烷基的推电子效应使乙酸中的羟基极性减小 9. 我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。 下列说法不正确的是 A. 电极a是正极 B. 电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O C. 每生成1molN2，有2molNaCl发生迁移 D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜 10. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 晶体堆积属于分子密堆积 B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C. 石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1 D. 原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 11. 室温下，向盐酸中滴加溶液，溶液的随NaOH溶液体积的变化如图。已知。下列说法不正确的是 A. 与盐酸恰好完全反应时， B. 选择变色范围在突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C. 选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的小 D 时， 12. 元素X、Y、Z、W均属前4周期，基态X原子的2p轨道中成对电子与未成对电子相等；Y是地壳含量最多的金属元素；Z的单质常温下是黄绿色气体；基态的3d轨道为半充满。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物沸点： C. Y与Z形成的化合物是电解质，熔融状态能导电 D. 晶胞的结构如图所示，已标出，应位于c处 13. 已知：。室温下，在含大量的浊液中，仅改变横坐标轴对应的一个条件，纵坐标轴代表的物理量的变化趋势符合实际的是 A. 升高温度 B. 加少量NaCl固体 C. 加少量水 D. 加少量KI固体 14. 逆水煤气变换体系中存以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ的，反应Ⅱ的 B. 点反应Ⅰ的平衡常数 C. 点的压强是的3倍 D. 若按投料，则曲线之间交点位置不变 二、非选择题：此题包括4小题，共58分。 15. 运用物质结构与性质的相关知识，回答下列问题： （1）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。 ①基态原子的价层电子轨道表示式__________，核外电子共有__________种能量。 ②中，阴离子空间结构为__________，C原子的杂化方式为__________。 ③和中，O-C-O的键角大小为：__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）已知元素电负性为，元素的电负性为3.5，则、原子之间通过__________形成化合物（填“离子键”或“共价键”）。 （3）乙醇与水互溶，而1-戊醇在水中的溶解度却很小的原因是__________。 16. 实验室以废渣(含少量、的氧化物)为原料制备的部分实验过程如下： （1）写出Mn元素在周期表中的位置___________，在元素周期表中属于___________区；“浸取”时转化为，提高浸取率的措施有___________(任写两种)。 （2）“除、”时，所得溶液中___________。[已知：，]。 （3）“沉锰”时，溶液做“沉锰”试剂。 ①的水溶液呈___________(填“酸性”或“碱性”或“中性”)，其溶液中、、、离子浓度从大到小的的顺序___________。(已知：的，，的) ②此过程需控制温度低于70℃，该过程不宜在较高温度下进行的原因是___________。 ③“沉锰”时，“锰”转化为，同时有气体生成，反应的离子方程式为：___________。 17. 和可以作为锂离子电池的电极材料。使用锂离子电池作为汽车动力电池，可减少有害气体的排放。回答下列问题： （1）基态P原子的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大，主要原因是___________；下图为锂原子的几种不同激发态的电子轨道表示式，其中跃迁至基态时释放出的能量最多的是___________(填字母)。 a． b． c． （2）磷酸为三元中强酸，常温下，向溶液中滴加溶液时，溶液中含磷微粒的物质的量分数随的变化如图所示： ①曲线Ⅱ表示的微粒为___________(填微粒符号)，当加入的NaOH溶液体积为100mL时，溶液中几种含磷离子的浓度由大到小的顺序为___________。 ②可用于制备。已知常温下，的电离常数为，向溶液中滴加少量溶液，反应的离子方程式为___________。 （3）磷酸铁锂电池的工作原理为。若使用该电池进行电渗析法制备缓冲溶液，电解原理如图所示： 与连接的电极为___________(填“电极a”或“电极b”)，电渗析装置中膜a为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 18. 和均为工业生产的重要原料，回答下列问题： （1）工业上可通过反应制取氢气，制备过程中涉及如下两个反应： ① ② 写出表示燃烧热的热化学方程式：__________。 （2）可用于制备甲酸，反应Ⅰ：，在恒压条件下发生该反应时，充入稀有气体会降低反应物的平衡转化率，试解释其原因：__________。 （3）可以与催化合成甲醇，反应Ⅱ：，向和的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生该反应。两容器中平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 则甲容器对应的变化曲线为__________（填“”或“”），a、b、c三点对应的反应速率由大到小的顺序为__________，下该反应的平衡常数__________。 （4）一定条件下，在恒容密闭容器中充入和，同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，体系中和的物质的量随时间的变化如图所示： 则平衡时，的转化率为__________（结果保留两位有效数字，下同），的选择性为__________（的选择性=）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 明德中学2025年下学期期末考试 高二年级化学试卷 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O:16 Na：23 Cr：52 Ag：108 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生活、工农业生产息息相关。下列说法正确的是 A. 食品采用充氮气包装是为了增大包装袋内压强，从而减缓食物变质速率 B. 市售加碘食盐可预防甲状腺肿大，其中碘元素以碘化钾的形式存在 C. 含氟牙膏能使牙釉质中的转化为更难溶解的，降低龋齿的发生率 D. 将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用牺牲阳极法保护金属 【答案】C 【解析】 【详解】A．充氮气包装的主要目的是利用氮气的惰性隔绝氧气，防止食物氧化变质，而非增大包装袋内压强，A错误； B．市售加碘食盐中的碘元素通常以碘酸钾（KIO3）的形式添加，B错误； C．含氟牙膏中的氟离子可取代牙釉质中Ca5(PO4)3OH的羟基，形成更难溶的Ca5(PO4)3F，从而增强牙齿抗腐蚀能力，降低龋齿发生率，C正确； D．将铁闸与直流电源负极相连是利用外加电流的阴极保护法，通过外部电源提供电子使被保护金属成为阴极，D错误； 答案选C。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 的键形成过程： B. 基态铝原子最高能级的电子云轮廓图： C. 石英的分子式： D. 的形成过程： 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cl原子的价电子排布为3s23p5，未成对电子在3p轨道上，两个原子的轨道沿键轴方向以 “头碰头” 方式重叠，形成键，A错误； B．铝原子最高能级为3p，p轨道为哑铃形，电子云轮廓图为，B正确； C．石英是共价晶体，不存在分子式，是其化学式，C错误； D．HCl是共价化合物，形成过程中H原子和Cl原子通过共用电子对结合，不存在电子得失，正确表示为 ，D错误； 答案选B。 3. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为 ，下列说法不正确的是 A. 能用勒夏特列原理解释通常采用有利于氨的合成 B. 合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能 C. 为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化 D. 增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，采用合成氨，温度高，平衡逆移，不利于氨的合成，故A错误； B．合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，该反应放热，故B正确； C．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化，故C正确； D．增大压强是通过缩小容器体积实现，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，故D正确； 故选A。 4. 中国科学家使用三元Ni-Fe-V催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电极上的催化机理的示意图如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 三元Ni-Fe-V催化剂可降低固氮反应的活化能 B. 电催化过程的电极反应： C. ①②③中均断开N原子间的键，形成键 D. 该电极上可能发生生成氢气的反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂可通过降低反应活化能，加快反应速率，A正确； B．根据图示可知，电催化过程中得电子与氢离子结合成氨，电极反应：，B正确； C．③未断开N原子间的键，而是N原子间σ键，C错误； D．图可知，氢离子得电子生成了氢原子，两个氢原子之间可以得到氢气，因此该电极上可能发生生成氢气的反应，D正确； 答案选C。 5. 下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是 选项 物质结构与性质 用途 A 是共价晶体，硬度大，熔点高 常用于制造砂轮、高温材料的涂层 B 汽油是非极性溶剂 目前大多数交通工具用汽油作能源 C 分子中氮氮三键的键能小，性质稳定 粮库常充入氮气作保护气 D 石墨中存在离域大π键，有自由流动的电子 石墨粉常作润滑剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于是共价晶体，硬度大，熔点高，则常用于制造砂轮、高温材料的涂层，A正确； B．目前大多数交通工具用汽油作能源是由于其燃烧时释放大量的热，与其是非极性溶剂无关，B错误； C．氮气由于存在氮氮三键，键能很大，难断裂，所以化学性质相当稳定，故粮库常充入氮气作保护气，C错误； D．石墨中层与层之间存在微弱的范德华力，易滑动，起润滑作用，与石墨中存在离域大π键，有自由流动的电子无关，D错误； 故选A。 6. 下列说法正确的是 A. 富氧地表附近含硫化合物中硫为正价、氧为负价是因为硫电负性小于氧 B. 斜方硫、单斜硫是硫的两种同位素 C. SO3和H2O的中心原子的杂化轨道类型相同 D. CaSO4·2H2O中既有离子键又有非极性共价键 【答案】A 【解析】 【详解】A．富氧地表附近含硫化合物中硫为正价、氧为负价是因为硫电负性小于氧，A正确； B．斜方硫、单斜硫是硫的两种同素异形体，二者不是同位素，B错误； C。SO3中心原子的孤电子对数为0，成键电子对数为3，是sp2杂化，H2O中心原子的孤电子对数为，成键电子对数为2，是sp3杂化，C错误； D。CaSO4·2H2O中的和水中含有极性共价键，Ca2+和之间为离子键，该物质中既有离子键又有极性共价键，D错误； 答案选A。 7. 下列电化学装置能达到目的的是 A. 图甲：制取少量Fe(OH)2 B. 图乙：证明铁发生了析氢腐蚀 C. 图丙：在铁表面镀锌 D. 图丁：实现原电池反应Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋ 【答案】D 【解析】 【详解】A. 图甲：用电解法制取制取少量Fe(OH)2，阳极上应发生铁电极失电子变为亚铁离子，阴极上水得电子生成氢氧根，则铁应该作阳极，与电源正极相连，故A错误； B. 图乙：在酸性条件下铁发生析氢腐蚀，在中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，该图中性条件，发生吸氧腐蚀，故B错误； C. 图丙：锌比铁活泼，Fe2+得电子能力比Zn2+强，则在阴极上，Fe2+得电子生成铁单质，无法在铁电极上镀锌，应使用硫酸锌做电解质溶液，故C错误； D. 图丁：铜做负极，碳做正极，铜电极失电子生成铜离子，碳电极周围的铁离子得电子生成亚铁离子，实现原电池反应Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，故D正确； 答案选D。 8. 下列说法正确的是 A. 比稳定是因为水分子间存在氢键 B. 为型分子，有微弱的极性，在水中的溶解度小于 C. 的分子结构是，在中只有键没有键 D. 乙酸()的酸性大于甲酸(HCOOH)，是因为烷基的推电子效应使乙酸中的羟基极性减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．的稳定性高于是由于O-H键键能更高，而非氢键，氢键影响物理性质（如熔沸点），与热稳定性无关，A错误； B．为V形极性分子，为非极性分子。极性分子通常更易溶于极性溶剂（如水），因此溶解度应大于，B错误； C．的结构为H-O-O-H，O-O单键和O-H键均为σ键，无π键，描述正确，C正确； D．甲酸（HCOOH）酸性强于乙酸（），烷基（如-CH3）的推电子效应会减弱羧酸中O-H的极性，抑制H+解离，降低酸性，结论与原因均错误，D错误； 故选C。 9. 我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。 下列说法不正确是 A. 电极a正极 B. 电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O C. 每生成1molN2，有2molNaCl发生迁移 D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为原电池，电极a上氢离子得电子生成氢气，则a为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑，电极b上，N2H4在碱性条件下失去电子生成N2，b为负极，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，根据电解池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，则钠离子经c移向左侧（a），氯离子经d移向右侧（b），c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，据此解答。 【详解】A．根据分析，电极a是正极，A正确； B．根据分析，电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，B正确； C．根据N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，每生成1molN2，转移4mol电子，根据电荷守恒，有4molNaCl发生迁移，C错误； D．根据分析，离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，D正确； 故选C。 10. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 晶体堆积属于分子密堆积 B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C. 石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1 D. 原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶体为分子晶体，其堆积属于分子密堆积，A正确； B．晶体中1个硅原子形成4个共价键，Si和Si-O键个数比为1：4，B正确； C．石墨烯中1个六元环平均含有个碳，则碳原子和六元环个数比为2：1，C正确； D．金刚石和碳化硅中1个原子周围均存在4个最近的原子，则原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：1，D错误； 故选D。 11. 室温下，向盐酸中滴加溶液，溶液的随NaOH溶液体积的变化如图。已知。下列说法不正确的是 A 与盐酸恰好完全反应时， B. 选择变色范围在突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C. 选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的小 D. 时， 【答案】A 【解析】 【详解】A．与盐酸恰好完全反应时溶液中溶质为，呈中性，室温下，A项错误； B．根据突变范围选择合适的指示剂，要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠，所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差，B项正确； C．甲基橙的指示范围是3.1～4.4，甲基红的指示范围是4.4～6.2，甲基红的指示范围与突变范围重叠更大，更能降低误差，所以选取甲基红作指示剂，误差比甲基橙的小，C项正确； D．时，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，且，即溶液中，则，，D项正确； 答案选A。 12. 元素X、Y、Z、W均属前4周期，基态X原子的2p轨道中成对电子与未成对电子相等；Y是地壳含量最多的金属元素；Z的单质常温下是黄绿色气体；基态的3d轨道为半充满。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物沸点： C. Y与Z形成的化合物是电解质，熔融状态能导电 D. 晶胞的结构如图所示，已标出，应位于c处 【答案】D 【解析】 【分析】元素X、Y、Z、W均属前4周期，基态原子X的2p轨道未成对电子数和成对电子数相等，则该元素为O元素，Y是地壳含量最多的金属元素，则Y为Al元素，Z的单质常温下是黄绿色气体，为Cl2，则Z为Cl元素，基态W3+的3d轨道为半充满，其电子排布为 1s22s22p63s23p63d5，共23个电子，再加上3个电子一共26个电子，因此W为Fe元素，由此可知X、Y、Z、W分别为：O、Al、Cl、Fe元素。 【详解】A．简单离子O2-、Al3+、Cl-、电子层数越多，半径越大，电子结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：Cl-﹥O2-﹥Al3+，故A项错误； B．X的最简单氢化物是H2O，Z的最简单氢化物是HCl， H2O分子间有氢键， HCl分子间没有氢键，故最简单氢化物的沸点：H2O>HCl，故B项错误； C．Y与Z形成的化合物为AlCl3，为共价化合物，是电解质，在水溶液中导电，在熔融状态下不能导电，故C项错误； D．该晶胞的一结构中含有个，根据化学式还应该含有2个Fe3+和一个Fe2+，图中Fe3+有个，则还差一个Fe2+，a、b、c三点只有c位于结构内部，则c为Fe2+，故D项正确； 故本题选D。 13. 已知：。室温下，在含大量的浊液中，仅改变横坐标轴对应的一个条件，纵坐标轴代表的物理量的变化趋势符合实际的是 A. 升高温度 B. 加少量NaCl固体 C. 加少量水 D. 加少量KI固体 【答案】A 【解析】 【分析】升温溶解平衡正向移动；同离子效应抑制溶解。 【详解】A．Ksp与温度有关，该溶解平衡吸热，升温溶度积增大，溶解度增加，故A正确； B．加入少量NaCl固体，溶解平衡逆向移动，但是引入了大量氯离子，氯离子浓度增加，其浓度变化趋势为随氯化钠的质量增加而增加，故B错误； C．加水，溶液仍然为饱和氯化银溶液，溶液中银离子浓度不变，故C错误； D．加入KI加固体，因为碘化银比氯化银更难溶，沉淀转化为碘化银，溶液中银离子浓度降低，所以随着KI固体的质量增多，银离子浓度逐渐减小，故D错误； 故选A。 14. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ的，反应Ⅱ的 B. 点反应Ⅰ的平衡常数 C. 点的压强是的3倍 D. 若按投料，则曲线之间交点位置不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误； B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误； C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确； D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，3种物质的体积分数都会变化，交点位置改变，D错误； 故选C。 【点睛】 二、非选择题：此题包括4小题，共58分。 15. 运用物质结构与性质的相关知识，回答下列问题： （1）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。 ①基态原子的价层电子轨道表示式__________，核外电子共有__________种能量。 ②中，阴离子空间结构为__________，C原子的杂化方式为__________。 ③和中，O-C-O的键角大小为：__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）已知元素的电负性为，元素的电负性为3.5，则、原子之间通过__________形成化合物（填“离子键”或“共价键”）。 （3）乙醇与水互溶，而1-戊醇在水中的溶解度却很小的原因是__________。 【答案】（1） ①. ②. 7 ③. 平面三角形 ④. sp2 ⑤. 大于 （2）离子键 （3）乙醇中的与水分子的相近，因而乙醇能与水互溶；而1-戊醇中烃基较大，其与水分子的相似性差异大，因而它在水中的溶解度明显减少 【解析】 【小问1详解】 ①基态原子核外电子数为30，价层电子轨道表示式。 想同能级的简并轨道能量相同，故Zn原子有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七种不同的能级，故核外电子共有7种能量。 ②中，阴离子是，其价电子数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形。C原子的价电子数为3，杂化方式为。 ③中的C为sp杂化，故O-C-O为180°，空间结构为平面三角形，O-C-O为120°，故键角大于。 【小问2详解】 已知元素的电负性为，元素的电负性为3.5，则、原子的电负性差为2.0，故两者之间通过离子键形成化合物。 【小问3详解】 乙醇中的与水分子的相近，因而乙醇能与水互溶；而1-戊醇中烃基较大，其与水分子的相似性差异大，因而它在水中的溶解度明显减少。 16. 实验室以废渣(含少量、的氧化物)为原料制备的部分实验过程如下： （1）写出Mn元素在周期表中的位置___________，在元素周期表中属于___________区；“浸取”时转化为，提高浸取率的措施有___________(任写两种)。 （2）“除、”时，所得溶液中___________。[已知：，]。 （3）“沉锰”时，溶液做“沉锰”试剂。 ①的水溶液呈___________(填“酸性”或“碱性”或“中性”)，其溶液中、、、离子浓度从大到小的的顺序___________。(已知：的，，的) ②此过程需控制温度低于70℃，该过程不宜在较高温度下进行的原因是___________。 ③“沉锰”时，“锰”转化为，同时有气体生成，反应的离子方程式为：___________。 【答案】（1） ①. 第四周期第B族 ②. d ③. 粉碎、适当升高温度、搅拌等(任选两种回答，合理即可) （2）80 （3） ①. 碱性 ②. ③. 避免碳酸氢铵温度过高分解 ④. 【解析】 【分析】废渣（含少量Ca、Mg的氧化物）加入H2SO4溶液和Na2SO3溶液浸取，溶液中存在Mn2+、Ca2+和Mg2+，加入NH4F，将CaF2沉淀和MgF2沉淀过滤除去，加入NH4HCO3溶液将Mn2+转化为MnCO3，“焙烧”时，MnCO3生成活性，“加热氧化”时，发生反应生成KMnO4，水浸后经过一系列操作得到KMnO4固体，以此解答。 【小问1详解】 Mn元素原子序数是25，在周期表中的位置第四周期第B族；在元素周期表中属于d区；“浸取”时转化为，提高浸取率的措施有粉碎、适当升高温度、搅拌等(任选两种回答，合理即可)； 【小问2详解】 “除、”时，所得溶液中==80； 【小问3详解】 ①的水溶液存在铵根、碳酸氢根的水解平衡，的水解常数为，的水解常数为，可知水解程度更大，溶液呈碱性；其溶液中、、、离子浓度从大到小的的顺序：； ②此过程需控制温度低于70℃，该过程不宜在较高温度下进行的原因是：碳酸氢铵温度过高会分解； ③“沉锰”时，“锰”转化为，生成二氧化碳，离子方程式为：。 17. 和可以作为锂离子电池的电极材料。使用锂离子电池作为汽车动力电池，可减少有害气体的排放。回答下列问题： （1）基态P原子的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大，主要原因是___________；下图为锂原子的几种不同激发态的电子轨道表示式，其中跃迁至基态时释放出的能量最多的是___________(填字母)。 a． b． c． （2）磷酸为三元中强酸，常温下，向溶液中滴加溶液时，溶液中含磷微粒的物质的量分数随的变化如图所示： ①曲线Ⅱ表示的微粒为___________(填微粒符号)，当加入的NaOH溶液体积为100mL时，溶液中几种含磷离子的浓度由大到小的顺序为___________。 ②可用于制备。已知常温下，的电离常数为，向溶液中滴加少量溶液，反应的离子方程式为___________。 （3）磷酸铁锂电池的工作原理为。若使用该电池进行电渗析法制备缓冲溶液，电解原理如图所示： 与连接的电极为___________(填“电极a”或“电极b”)，电渗析装置中膜a为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 【答案】（1） ①. 基态P原子的3p轨道半充满，比较稳定，因此第一电离能比同周期相邻的元素大 ②. b （2） ①. ②. ③. （3） ①. 电极b ②. 阳 【解析】 【小问1详解】 基态P原子的核外电子排布为，3p轨道半充满，比较稳定，因此第一电离能比同周期相邻的元素大；三种激发态的锂原子中，b的能量最高，所以跃迁至基态时释放出的能量最多； 【小问2详解】 ①由图可知，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的是、、，三级电离常数依次为、和，所以当加入溶液的体积为100mL时，刚好生成，的电离常数为，的水解常数为，以水解为主，水解产生的大于电离产生的，故几种含磷离子的浓度：；②由于的电离常数为，小于一级电离常数，大于二级电离常数，所以酸性：所以向溶液中滴加少量溶液，反应的离子方程式为； 【小问3详解】 )磷酸铁锂电池工作时，正极为，负极为，电渗析法制备磷酸二氢钠，右室中的氢离子通过膜b进入中间室，中间室中的钠离子通过膜a进入左室，则电极a为阴极，电极b为阳极，所以电极b与相连；中间室中的钠离子通过膜a进入左室，膜a为阳离子交换膜。 18. 和均为工业生产的重要原料，回答下列问题： （1）工业上可通过反应制取氢气，制备过程中涉及如下两个反应： ① ② 写出表示燃烧热的热化学方程式：__________。 （2）可用于制备甲酸，反应Ⅰ：，在恒压条件下发生该反应时，充入稀有气体会降低反应物的平衡转化率，试解释其原因：__________。 （3）可以与催化合成甲醇，反应Ⅱ：，向和的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生该反应。两容器中平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。 则甲容器对应的变化曲线为__________（填“”或“”），a、b、c三点对应的反应速率由大到小的顺序为__________，下该反应的平衡常数__________。 （4）一定条件下，在恒容密闭容器中充入和，同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，体系中和的物质的量随时间的变化如图所示： 则平衡时，的转化率为__________（结果保留两位有效数字，下同），的选择性为__________（的选择性=）。 【答案】（1） （2）在恒压条件下发生该反应时，充入稀有气体，相当于平衡体系减压，平衡左移，反应物的平衡转化率降低 （3） ①. ②. ③. 4 （4） ①. 42% ②. 67% 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应②－反应①可得目标反应，则，故燃烧热的热化学方程式为。 【小问2详解】 由于该反应为气体分子数减少的反应，在恒压条件下发生该反应时，充入稀有气体，相当于平衡体系减压，平衡左移，所以反应物的平衡转化率降低。 小问3详解】 由于该反应为气体分子数减少的反应，所以加压平衡右移，甲醇的体积分数增多，所以曲线L1对应的压强大，容积小，即曲线对应的是容器甲；温度高反应速率快，则速率：c>a；b、c温度相同，由于容积L1小于L2，则L1中压强更大，速率：b>c，所以a、b、c三点对应的反应速率：b>c>a；根据b点题意建立如下三段式：，，解得：，所以平衡常数为。 【小问4详解】 由图可知，平衡时n(CO2)=0.25mol、n(H2O)=0.25mol，根据反应Ⅱ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，反应II生成水的物质的量为0.25mol，则生成甲醇的物质的量为0.25mol，消耗二氧化碳的物质的量为0.25mol，消耗氢气的物质的量为0.75mol，二氧化碳的总消耗量为1mol-0.25mol=0.75mol，则发生反应I消耗二氧化碳的物质的量为0.75mol-0.25mol=0.5mol，消耗氢气的物质的量为0.5mol，生成甲酸的物质的量为0.5mol，所以平衡时，氢气的转化率为，甲酸的选择性为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $