精品解析：湖南省沅澧共同体2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题

沅澧共同体高二年级2024年期末考试(试题卷) 化学 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　Cl-35.5　Cu-64 Mg-24 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. 下列关于我国最新科技成果的化学解读错误的是 选项 科技成果 化学解读 A 利用催化剂实现原生生物质大分子高选择性转化成 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数 B 锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源 锂电池能将化学能转化成电能 C 太空“冰雪”实验利用小苏打和乙酸发生反应 乙酸和小苏打均为弱电解质 D 用X射线激光技术观察到和O在催化剂表面形成化学键的过程 形成化学键释放能量 A. A B. B C. C D. D 2. 化学与生活关系密切，下列说法正确的是 A. 水垢中的，可先用浓溶液处理，而后用盐酸除去 B. 钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管反而会加速腐蚀 C. 打印机黑色的墨粉中含有铁的氧化物，这种氧化物是氧化铁 D. 暖贴中的反应为放热反应，该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 3. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)C(金刚石，s) B. 同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 C. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为 D. 甲烷的燃烧热为890.3，热化学方程式为 4. 下列变化过程的且的是 A. B. C. D. 5. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线②表示的是逆反应的v-t关系 B. 催化剂存在时，v1、v2都增大 C. 反应进行到t1时，<K D. t2时混合气体的相对分子质量大于t1时的 6. 室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色溶液：、、、 B. pH=1的溶液：、、、 C. 中性溶液、、、 D. 由水电离出的的溶液：、、、 7. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1L1的盐酸中，所含HCl分子数为NA B. 1L1氨水中含NA个 C. 石墨电极电解CuSO4溶液，阳极产生标况下22.4L气体时，电路中转移4NA个电子 D. 密闭容器中充入1molN2和足量H2发生反应：，充分反应后转移6NA个电子 8. 某科研小组研究在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 下列说法正确的是 A. 吸附在催化剂表面是一个吸热过程 B. 是该历程的较快步骤 C. 该反应过程中存在键的断裂和键的生成 D. 和Rh作催化剂时改变了分解产生的反应热 9. 用如图所示实验装置进行相应的实验，不能达到实验目的的是 A. 图甲：比较AgCl和AgI的大小 B. 图乙：测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热 C. 图丙：粗铜精炼 D. 图丁：观察铁的析氢腐蚀 10. 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动 B. 图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q) C. 图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 D. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动 11. 习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示（该交换膜只允许通过）。下列说法不正确的是 A. N极为正极 B. 通过交换膜从M极移向N极 C. M上的电极反应方程式为 D. 当转化时，外电路中转移的电子数为 12. 下列说法正确的是 A. d区、ds区、s区元素全部是金属元素 B. 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难 C. 第四周期元素中，未成对电子数最多的主族元素位于钾元素后面第五位 D. 周期表中，假设第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方将是147号元素 13. W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li+具有相同的核外电子排布且半径比Li+大，X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是 A. 简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B. 原子半径：W<Li C. 第一电离能：X>Y D. 电负性：R<Z 14. 常温下，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定一定浓度的HA溶液，溶液的pH与加入NaOH溶液的体积V(NaOH)、lg的关系如图。下列说法错误的是 A. 可用酚酞作该滴定的指示剂 B. Ka(HA)的数量级为10-5 C. 水的电离程度：M<N<P D. pH=7时，c(Na+)>c(HA) 二、非选择题(本题共4小题，每空2分，共58分) 15. KMnO4溶液广泛应用于氧化还原反应滴定中，因具有强氧化性易变质，需用基准物质进行标定。实验室可用标准H2C2O4溶液标定KMnO4溶液浓度。 反应原理：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O （1）实验中应选择____________(填“酸”或“碱”)式滴定管来盛装KMnO4溶液。 （2）准确称取6.300g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，用酸性高锰酸钾溶液滴定至终点，滴定终点现象为_________________________。 （3）平行滴定三次，消耗KMnO4溶液的体积分别为20.01mL、19.99mL、22.01mL，则c(KMnO4)=___________mol·L-1。 （4）盛装草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用草酸溶液润洗，则所测得高锰酸钾溶液浓度__________(填“偏高”、“偏低”“不变”)。 （5）滴定时发现，刚开始时褪色较慢，一段时间后突然变快。某小组对此原因进行探究，实验数据如图： ①分析以上实验数据，反应速率突然加快的原因可能是_______(填离子符号)对该反应具有催化作用。 ②褪色时间：实验Ⅰ______实验Ⅱ，实验Ⅲ______实验Ⅳ(填“＞”、“=”或“＜”)。实验Ⅲ混合前所用0.1mol·L-1KMnO4的体积为1mL，混合后溶液的体积为15mL，褪色时间为6.0min，则实验Ⅲ的v()=___________mol·L-1·min-1。 16. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3.为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。 金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+ 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全(c =1.0×10-5mol·L-1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： （1）写出基态22Ti原子的价层电子的轨道表示式________________。 （2）“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，最后沉淀的金属阳离子是___________(填离子符号)。 （3）“分步沉淀”时用氨水而不用NaOH的原因是______________________。(任写一点即可)，常温下Ksp[Fe(OH)3]=___________。 （4）“酸溶”后，TiO2溶于酸生成的阳离子是TiO2+，将溶液适当稀释并加热，水解析出TiO2·xH2O沉淀，稀释并加热的目的是_____________________。该反应的离子方程式为___________________________。 （5）将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得___________(填化学式)，循环利用。 17. 原电池是直接把化学能转化为电能的装置，某研究性学习小组分别进行如下实践： （1）第一组同学对Zn、Cu、稀硫酸组成的原电池进行了探究，其中甲同学利用如图1所示装置进行探究，乙同学经过查阅资料后设计了如图2装置进行探究。 ①实验表明，图1中锌电极为_______极(填写“正”或“负”)。 ②图2中实验过程中只有Cu电极上产生气泡，则X是_______溶液。 （2）盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K+、Cl-的移动方向描述正确的是___________。 A. 盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 B. 盐桥中的K+、Cl-都向右侧烧杯移动 C. 盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 D. 盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动 （3）第二组同学认为任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，于是想利用反应“Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是_______，电解质溶液是_______。 （4）第三组同学则查阅资料，了解了一些新型化学电源： ①高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，该电池放电时，正极的电极反应式为_____________________。(已知高铁酸钾为紫色固体，易溶于水) ②NO-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式：_____________，若过程中产生2 mol HNO3，则消耗标准状况下O2的体积为_______。 18. 很多含氮化合物都在工业生产和生活中有着重要作用，请回答下列相关问题。 （1）以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应历程中的能量变化如图所示。 ①第一步反应在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行；第___________(填“一”或“二”)步反应的逆反应活化能较大。 ②总反应的热化学方程式为____________________________________________。 ③该反应达到化学平衡后，下列措施能同时提高NH3转化率和反应速率的是___________(填标号)。 A．选用更有效的催化剂         B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度         D．缩小容器的体积 （2）氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。 Ⅰ：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH＜0 Ⅱ：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH＜0 在容积为1L的密闭容器中充入1.5 mol NH3和1.55 mol O2，在催化剂作用下反应10 min时，测得生成物NO和N2的物质的量随温度的变化曲线如图。 ①当温度处于400℃～840℃时，N2的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是______________________________________。 ②520℃条件下反应10 min时，反应Ⅰ的浓度商 Q =________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沅澧共同体高二年级2024年期末考试(试题卷) 化学 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　Cl-35.5　Cu-64 Mg-24 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. 下列关于我国最新科技成果的化学解读错误的是 选项 科技成果 化学解读 A 利用催化剂实现原生生物质大分子高选择性转化成 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数 B 锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源 锂电池能将化学能转化成电能 C 太空“冰雪”实验利用小苏打和乙酸发生反应 乙酸和小苏打均为弱电解质 D 用X射线激光技术观察到和O在催化剂表面形成化学键的过程 形成化学键释放能量 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数，故A正确； B．电池是将化学能转化成电能的装置，故B正确； C．乙酸为弱电解质，小苏打是碳酸氢钠，碳酸氢钠是强电解质，故C错误； D．形成化学键释放能量，断开化学键吸收能量，故D正确； 选C。 2. 化学与生活关系密切，下列说法正确的是 A. 水垢中的，可先用浓溶液处理，而后用盐酸除去 B. 钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管反而会加速腐蚀 C. 打印机黑色的墨粉中含有铁的氧化物，这种氧化物是氧化铁 D. 暖贴中的反应为放热反应，该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 【答案】A 【解析】 【详解】A．水垢中的，可先用浓溶液处理，发生沉淀转化反应，转化为，溶于盐酸，而后用盐酸除去，故A正确； B．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，形成原电池，锌比铁活泼，锌作负极，钢管被保护，不会加速腐蚀，故 B 错误； C．氧化铁是红棕色粉末，墨粉中含有铁的氧化物应为，故 C 错误； D．放热反应中，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故 D 错误； 故选A。 3. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是 A. 已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)C(金刚石，s) B. 同温同压下，在光照和点燃条件下的相同 C. 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合，其热化学方程式为 D. 甲烷的燃烧热为890.3，热化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．物质的能量越低越稳定，由石墨比金刚石稳定可知，石墨转化为金刚石的反应为焓变大于0的吸热反应，故A错误； B．反应的焓变与反应条件无关，所以同温同压下，反应在光照和点燃条件下的焓变相同，故B正确； C．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液混合反应生成1mol水放出57.3kJ的热量，反应的热化学方程式为，故C错误； D．由甲烷的燃烧热为890.3可知，甲烷燃烧的热化学方程式为 ，故D错误； 故选B。 4. 下列变化过程的且的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．，为放热过程，且属于熵减过程，A不符合题意； B．，为分解反应，，且为气体分子数增多的过程，，B符合题意； C．，为化合反应，＜0，且为气体分子数减小的反应，＜0，C不符合题意； D．，为生成沉淀的放热反应，且由离子生成了沉淀，属于熵减的过程，D不符合题意； 故选B。 5. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是 A. 曲线②表示的是逆反应的v-t关系 B. 催化剂存在时，v1、v2都增大 C. 反应进行到t1时，<K D. t2时混合气体的相对分子质量大于t1时的 【答案】D 【解析】 【分析】反应C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，反应过程中正反应速率减小，逆反应速率增长，当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，则曲线①表示的是正反应的v-t关系，曲线②表示的是逆反应的v-t关系，以此解答。 【详解】A．由分析可知，曲线②表示的是逆反应的v-t关系，A正确； B．催化剂能降低反应的活化能，使v1、v2都增大，B正确； C．由分析可知，曲线①表示的是正反应的v-t关系，曲线②表示的是逆反应的v-t关系，反应进行到t1时，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，Qc=<K，C正确； D．反应C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)过程中气体总物质的量增大，总质量不变，混合气体的相对分子质量减小，t1时反应未达到平衡，t2时反应达到平衡，则t2时混合气体的相对分子质量小于t1时的，D错误； 故选D。 6. 室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色溶液：、、、 B. pH=1的溶液：、、、 C. 中性溶液、、、 D. 由水电离出的的溶液：、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．和会剧烈完全双水解不能大量共存，选项A错误； B．pH=1的溶液为酸性较强溶液，各离子之间相互不反应，能大量共存，选项B正确； C．水解呈较强酸性，中性溶液不能存在，选项C错误； D．水电离出的的溶液可能是酸性也可能是碱性，在酸性溶液中不能大量共存，选项D错误； 答案选B。 7. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1L1的盐酸中，所含HCl分子数为NA B. 1L1氨水中含NA个 C. 石墨电极电解CuSO4溶液，阳极产生标况下22.4L气体时，电路中转移4NA个电子 D. 密闭容器中充入1molN2和足量H2发生反应：，充分反应后转移6NA个电子 【答案】C 【解析】 【详解】A．盐酸中存在氢离子和氯离子，不含HCl分子，A错误； B．氨水为弱碱，部分电离，故1L1氨水中小于1mol，B错误； C．石墨电极电解CuSO4溶液，阳极反应为，产生标况下22.4L气体时为生成1mol氧气，则电路中转移4NA个电子，C正确； D．反应为可逆反应，进行不完全，转移电子数小于6NA，D错误； 故选C。 8. 某科研小组研究在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。 下列说法正确的是 A. 吸附在催化剂表面是一个吸热过程 B. 是该历程的较快步骤 C. 该反应过程中存在键的断裂和键的生成 D. 和Rh作催化剂时改变了分解产生的反应热 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图示可知，HCOOH吸附在催化剂表面形成 HCOOH* 过程能量降低，则该过程是一个放热反应，A错误； B．由图示可知，HCOO*+H*=CO2*+2H*的步骤活化能最高，反应速率最慢，B错误； C．原来HCOOH分子中存在的化学键1个C-H键、1个C=O键、1个C-O键和1个O-H键，而产物中有2个C=O键和1个H-H，说明反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成，C正确； D．催化剂改变反应速率，不能改变反应的反应热，D错误； 故答案为：C。 9. 用如图所示实验装置进行相应的实验，不能达到实验目的的是 A. 图甲：比较AgCl和AgI的大小 B. 图乙：测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热 C. 图丙：粗铜精炼 D. 图丁：观察铁的析氢腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．足量的NaCl溶液可将硝酸银溶液完全消耗，加入KI溶液可发生沉淀的转化，可比较AgCl和AgI的大小，A不符题意； B．测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热装置、操作正确，B不符题意； C．电解精炼铜，粗铜作阳极，C不符题意； D．食盐水呈中性，发生吸氧腐蚀，无析氢腐蚀，D符合题意； 答案选D。 10. 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动 B. 图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q) C. 图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 D. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．降低温度CdS的溶解度减小，所以饱和溶液中c(Cd2+)、c(S2-)同等倍数的减小，即由q沿qp线向p方向移动，A正确； B．温度相同则Ksp相同，所以Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)，B错误； C．曲线上的p、q点时，CdS饱和溶液c(Cd2+)=c(S2-)，难溶物的溶解度既可用溶质的质量表示，也可以用溶解出的离子浓度表示，所以图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度，C正确； D．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，c(S2-)增大，但二者乘积即Ksp不变，c(Cd2+)减小，所以溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，D正确； 综上所述答案为B。 11. 习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示（该交换膜只允许通过）。下列说法不正确的是 A. N极为正极 B. 通过交换膜从M极移向N极 C. M上的电极反应方程式为 D. 当转化时，外电路中转移的电子数为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，该装置为原电池，M极在紫外光的作用下，H2O反应生成O2，O元素由-2价升高为0价，失电子，M为负极，电极反应式为，N为电池正极，电极反应式为，原电池中阳离子移向正极，据此分析解答。 【详解】A．由以上分析可知N为电池正极，A正确； B．根据图示分析，通过交换膜从M极移向N极，B正确； C．M为电池的负极，在紫外光的作用下，H2O失去电子反应生成，电极反应方程式为，C正确； D．N电极的反应式为，当转化时，外电路转移的电子数目为，D错误； 故选D。 12. 下列说法正确的是 A. d区、ds区、s区元素全部是金属元素 B. 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难 C. 第四周期元素中，未成对电子数最多的主族元素位于钾元素后面第五位 D. 周期表中，假设第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方将是147号元素 【答案】B 【解析】 【详解】A．s区包含氢元素，氢是非金属，因此d区、ds区、s区元素不全是金属元素，A错误； B．的电子排布为，处于半满稳定状态，失去一个电子较难；为，失去一个电子后达到半满，因此失去电子相对容易，故再失去一个电子比更难，B正确； C．第四周期主族元素中，砷原子序数33，有3个未成对电子（），未成对电子数最多。钾原子序数19，As位于K后第14位（33-19=14），不是第五位，C错误； D．第八周期按规则填满共有50种元素，115号元素位于第七周期，同主族第八周期元素的原子序数为115 + 50 = 165，不是147，D错误； 故选B。 13. W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li+具有相同的核外电子排布且半径比Li+大，X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3s23p4。下列说法错误的是 A. 简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y B. 原子半径：W<Li C. 第一电离能：X>Y D. 电负性：R<Z 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z、R是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素的一种离子与Li+具有相同的核外电子排布且半径比Li+大，W是H元素；X与Z同主族，Z的基态原子价层电子排布式为3S23P4，Z是S元素、R是Cl元素，则X是O元素。X的基态原子核外L层的电子数与Y的基态原子核外M层的电子之比为3∶2，Y是Si元素。 【详解】A．同周期元素从左到右非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，简单气态氢化物的热稳定性：H2S>SiH4，故A正确； B．电子层数越多半径越大，原子半径：H<Li，故B正确； C．同周期元素第一电离能有增大趋势，第一电离能C<O：同主族元素从上到下第一电离能减小，第一电离能Si<C，所以第一电离能O>Si，故C正确； D．同周期元素从左到右电负性依次增大，电负性：S<Cl，故D错误； 选D。 14. 常温下，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定一定浓度的HA溶液，溶液的pH与加入NaOH溶液的体积V(NaOH)、lg的关系如图。下列说法错误的是 A. 可用酚酞作该滴定的指示剂 B. Ka(HA)的数量级为10-5 C. 水的电离程度：M<N<P D. pH=7时，c(Na+)>c(HA) 【答案】C 【解析】 【分析】观察左侧的滴定曲线可知滴定终点为碱性，因此HA为弱酸，恰好中和时得NaA溶液，因水解呈碱性。由图知，时pH =4.76，则，以此分析。 【详解】A．两物质滴定终点时，溶液显碱性，应采用变色超过7时显色明显的指示剂，滴定过程可采用酚酞作为指示剂，故A正确； B．滴定前HA溶液的pH=4.76，由图知，时pH =4.76，则，故数量级为10-5，故B正确； C．从M点到P点，溶液由酸性变为中性，再变为碱性，酸碱都会抑制水的电离，水的电离程度先增大，再减小，故N点水的电离程度最大，故C错误； D．pH=7时，溶液呈中性因此，根据可知，而，，故，故D正确； 故选：C。 二、非选择题(本题共4小题，每空2分，共58分) 15. KMnO4溶液广泛应用于氧化还原反应滴定中，因具有强氧化性易变质，需用基准物质进行标定。实验室可用标准H2C2O4溶液标定KMnO4溶液浓度。 反应原理：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O （1）实验中应选择____________(填“酸”或“碱”)式滴定管来盛装KMnO4溶液。 （2）准确称取6.300g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，用酸性高锰酸钾溶液滴定至终点，滴定终点现象为_________________________。 （3）平行滴定三次，消耗KMnO4溶液的体积分别为20.01mL、19.99mL、22.01mL，则c(KMnO4)=___________mol·L-1。 （4）盛装草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用草酸溶液润洗，则所测得高锰酸钾溶液浓度__________(填“偏高”、“偏低”“不变”)。 （5）滴定时发现，刚开始时褪色较慢，一段时间后突然变快。某小组对此原因进行探究，实验数据如图： ①分析以上实验数据，反应速率突然加快的原因可能是_______(填离子符号)对该反应具有催化作用。 ②褪色时间：实验Ⅰ______实验Ⅱ，实验Ⅲ______实验Ⅳ(填“＞”、“=”或“＜”)。实验Ⅲ混合前所用0.1mol·L-1KMnO4的体积为1mL，混合后溶液的体积为15mL，褪色时间为6.0min，则实验Ⅲ的v()=___________mol·L-1·min-1。 【答案】（1）酸 （2）当滴入最后半滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色，且半分钟内不褪色 （3）0.05000 （4）不变 （5） ①. Mn2+ ②. ＞ ③. ＞ ④. 1.1×10-3 【解析】 【小问1详解】 由于KMnO4具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管尖嘴处的橡皮管，故盛装KMnO4溶液应选择酸式滴定管。 【小问2详解】 刚开始加入的KMnO4会与样品反应，故溶液显无色，当达到滴定终点，KMnO4稍过量时，溶液会显浅红色，故滴定终点现象为：当最后半滴酸性高锰酸钾溶液滴入时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。 【小问3详解】 数据22.01mL误差太大，需要舍去，V(KMnO4)=×(20.01mL+19.99mL)=20.00mL，由方程式2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O的系数关系可知，c(H2C2O4)=，c(KMnO4)==0.05000mol/L。 【小问4详解】 盛装草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用草酸溶液润洗，对草酸物质的量无影响，对实验结果没有影响，应选不变。 【小问5详解】 ①分析以上实验数据，该反应过程中生成了Mn2+，反应速率突然加快的原因可能是生成的Mn2+作催化剂； ②实验I的反应温度低于实验II，实验I的反应速率比实验II小，则褪色时间：实验I＞实验II，实验III和实验IV反应温度相等，实验IV中加入Mn2+作催化剂，反应速率加快，则褪色时间：实验III＞实验IV，实验III混合溶液体积为15mL，褪色时间为6.0min，则实验III的v(MnO)==1.1×10-3mol·L-1·min-1。 16. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3.为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。 金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+ 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全(c =1.0×10-5mol·L-1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： （1）写出基态22Ti原子的价层电子的轨道表示式________________。 （2）“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，最后沉淀的金属阳离子是___________(填离子符号)。 （3）“分步沉淀”时用氨水而不用NaOH的原因是______________________。(任写一点即可)，常温下Ksp[Fe(OH)3]=___________。 （4）“酸溶”后，TiO2溶于酸生成的阳离子是TiO2+，将溶液适当稀释并加热，水解析出TiO2·xH2O沉淀，稀释并加热的目的是_____________________。该反应的离子方程式为___________________________。 （5）将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得___________(填化学式)，循环利用。 【答案】（1） （2）Mg2+ （3） ①. 氨水不会使 Al(OH)3溶解 ②. 1.0×10-37.4 （4） ①. 稀释降低 H+浓度和升高温度都能使水解平衡正向移动 ②. TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O+2H+ （5）(NH4)2SO4 【解析】 【分析】高钛炉渣（含TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3）加(NH4)2SO4焙烧→水浸（热水溶解可溶盐，分离水浸渣）→滤液加氨水分步沉淀金属氢氧化物（得母液①）；水浸渣加酸溶，分离酸溶渣后水解，析出TiO2·xH2O（得母液②），母液①②混合吸收尾气后回收可循环物质。 【小问1详解】 Ti是22号元素，价层电子为3d和4s轨道的电子，价电子排布为，轨道表示式为： 。 【小问2详解】 根据表格数据，金属离子沉淀完全的pH从小到大依次为、、、，调节pH至11.6时，还未开始沉淀，因此最后沉淀的是。 【小问3详解】 NaOH是强碱，过量时会使两性的​沉淀溶解，无法分步分离铝元素，而氨水不会，且可以使用尾气中的氨气来生成氨水，节省原料；沉淀完全时，对应pH=3.2，即，，代入溶度积公式： 。 【小问4详解】 稀释降低离子浓度、加热促进水解平衡正向移动，加快的水解速率，促进水解趋于完全，析出沉淀；离子方程式为。 【小问5详解】 焙烧工序加入，产生的尾气为​；母液①含氨水沉淀生成的​、母液②含水解生成的和体系中的​，混合后吸收​可得到，返回焙烧工序循环使用。 17. 原电池是直接把化学能转化为电能的装置，某研究性学习小组分别进行如下实践： （1）第一组同学对Zn、Cu、稀硫酸组成的原电池进行了探究，其中甲同学利用如图1所示装置进行探究，乙同学经过查阅资料后设计了如图2装置进行探究。 ①实验表明，图1中锌电极为_______极(填写“正”或“负”)。 ②图2中实验过程中只有Cu电极上产生气泡，则X是_______溶液。 （2）盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K+、Cl-的移动方向描述正确的是___________。 A. 盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 B. 盐桥中的K+、Cl-都向右侧烧杯移动 C. 盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 D. 盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动 （3）第二组同学认为任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，于是想利用反应“Cu + 2Ag+=2Ag + Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，该电池的负极材料是_______，电解质溶液是_______。 （4）第三组同学则查阅资料，了解了一些新型化学电源： ①高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，该电池放电时，正极的电极反应式为_____________________。(已知高铁酸钾为紫色固体，易溶于水) ②NO-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其工作原理如图所示，写出放电过程中负极的电极反应式：_____________，若过程中产生2 mol HNO3，则消耗标准状况下O2的体积为_______。 【答案】（1） ①. 负 ②. ZnSO4 （2）C （3） ①. Cu ②. AgNO3 （4） ①. ②. ③. 33.6 【解析】 【小问1详解】 ① 在Zn、Cu和稀硫酸组成的原电池中，Zn的金属活动性强于Cu，Zn失去电子发生氧化反应，Zn作负极。 ②图2为带盐桥的原电池，只有Cu电极上产生气泡，说明Cu作正极，Zn作负极。为了构成稳定的原电池，负极Zn应插在含有 的盐溶液中，故X通常为溶液。 【小问2详解】 原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。左侧Zn为负极，右侧Cu为正极，因此盐桥中的K+向右侧烧杯（正极区）移动，Cl-向左侧烧杯（负极区）移动，故选C。 【小问3详解】 根据电池总反应 可知，Cu在反应中失去电子发生氧化反应，应作为原电池的负极；在正极得电子发生还原反应，因此电解质溶液应为含有的溶液，如溶液。 【小问4详解】 ① 高铁电池放电时，正极发生还原反应， 得到电子被还原为 ，结合总反应式可知在碱性环境下正极的电极反应式为。 ② 在NO-空气燃料电池中，NO在负极失去电子发生氧化反应生成，结合质子交换膜允许通过，电极反应式为；当生成 时，元素化合价从+2升高到+5，转移电子的物质的量为 。根据正极反应 ，根据电子守恒，消耗的物质的量为 ，其在标准状况下的体积为 。 18. 很多含氮化合物都在工业生产和生活中有着重要作用，请回答下列相关问题。 （1）以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应历程中的能量变化如图所示。 ①第一步反应在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行；第___________(填“一”或“二”)步反应的逆反应活化能较大。 ②总反应的热化学方程式为____________________________________________。 ③该反应达到化学平衡后，下列措施能同时提高NH3转化率和反应速率的是___________(填标号)。 A．选用更有效的催化剂         B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度         D．缩小容器的体积 （2）氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性影响。 Ⅰ：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH＜0 Ⅱ：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH＜0 在容积为1L的密闭容器中充入1.5 mol NH3和1.55 mol O2，在催化剂作用下反应10 min时，测得生成物NO和N2的物质的量随温度的变化曲线如图。 ①当温度处于400℃～840℃时，N2的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是______________________________________。 ②520℃条件下反应10 min时，反应Ⅰ的浓度商 Q =________________。 【答案】（1） ①. 低温 ②. 一 ③. ④. D （2） ①. 400℃～840℃之间，随温度的升高，催化剂对反应Ⅰ的选择性提高 ②. 【解析】 【小问1详解】 ① 由图可知，第一步反应的反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应（），且该反应是由气体生成固体的反应，气体分子数减小，熵变减小（）。根据吉布斯自由能判据 时反应能自发进行，可知该反应在低温下能自发进行；图中第一步反应的逆反应活化能为 ，第二步反应的逆反应活化能为 ，显然 ，故第一步反应的逆反应活化能较大； ② 根据盖斯定律，总反应的焓变等于各步反应焓变之和。第一步反应 ，第二步反应 ，两步相加可得总反应的热化学方程式为：； ③ A．选用更有效的催化剂只能加快反应速率，不能改变平衡状态，转化率不变，A不符合题意； B．升高温度能加快反应速率，但该反应为放热反应，升温会使平衡逆向移动，转化率降低，B不符合题意； C．降低温度会减慢反应速率，C不符合题意； D．缩小容器体积即增大压强，反应速率加快，且该反应正向为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，转化率提高，D符合题意； 故选D； 【小问2详解】 ① 反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应，若达到平衡，升高温度平衡均应逆向移动，产物物质的量应减少。但在之间，的物质的量反而增加，说明该阶段反应受动力学控制，随温度升高，催化剂对反应Ⅰ的选择性提高，使得反应Ⅰ的速率增加更快； ② 时，由图可知，。对于反应Ⅰ：生成，消耗 和 ，生成 ；对于反应Ⅱ：生成 ，消耗和，生成 。此时容器中各物质的物质的量分别为：，，。由于容器体积为 ，各物质的浓度在数值上等于其物质的量，即 ，，，。反应Ⅰ的浓度商 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $