精品解析：广西南宁第二中学、柳州铁一中学、玉林高级中学2025-2026学年高二上学期联考 化学试题

南宁二中·柳铁一中·玉林高中2024级高二联考 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 S 32 Cl 35.5 Ti 48 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. “广西舰舷号32”属于我国自主研制的075型两栖攻击舰。下列相关说法错误的是 A. 甲板的主要材料高强合金钢属于金属材料 B. 指挥室中使用的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 C. “广西舰”使用的供能能源柴油的主要成分为有机物 D. 舰体表面应用了新型纳米铁氧体材料，该材料属于胶体 2. 氮化镓()是一种第三代半导体材料，有良好的电学特性，近年智能手机的快速充电器就使用了氮化镓材料。下列说法错误的是 A. 的结构式为 B. 的电子式为 C. 和互为同素异形体 D. 镓位于元素周期表的第四周期第ⅢA族 3. 下列原因分析能正确解释递变规律的是 选项 递变规律 原因分析 A 酸性： 非金属性： B 离子半径： 电子层结构相同，核电荷数： C 与水反应的剧烈程度： 最外层电子数： D 熔点： 键能： A. A B. B C. C D. D 4. 下列实验不能达到实验目的的是 A. 甲：定量测定溶液产生的速率 B. 乙：可从溶液中提取晶体 C. 丙：可测定中和反应的反应热 D. 丁：滴定时应观察瓶内溶液变化确定终点 5. 工业上用S8（分子结构：）CH4为原料制备CS2，发生反应：S8+2CH4=2CS2+4H2S，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 1 mol CS2中含有的σ键数为2NA B. 生成17 g H2S，转移的电子数为2NA C. 消耗1 mol S8，断裂的S—S键数目为8NA D. 22.4 L CH4中含有的电子数为10NA 6. 能量是工业生产中重要的资源，下列说法正确的是 A. 吸热反应一定需要加热才能发生 B. ，工业合成氨选择左右是为提高平衡转化率 C. 已知 ，则该反应高温下才能自发进行 D. 已知 ， ，则 7. 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. 的溶液中，、、、 B. 水电离的的溶液中：、、、 C. 能使酚酞变红的溶液：、、、 D. 的溶液中：、、、 8. 下列实验目的对应的实验方案设计与现象或结论不相符的是 实验操作 实验现象 实验结论 A 用pH计测量同浓度的、的，比较溶液大小 的比大 说明酸性比强 B 等浓度、等体积的溶液与溶液混合 产生白色沉淀 结合的能力： C 向两份等浓度、等体积的溶液中分别加入2滴的溶液和2滴的溶液 前者产生气泡较快 催化效率： D 将固体溶于水，进行导电性实验 溶液可导电 中含有离子键 A. A B. B C. C D. D 9. 已知、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中原子最外层有两个单电子，和位于相邻主族；和的最外层电子数之和等于的最外层电子数，的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是 A. 的氢化物沸点不一定低于的氢化物 B. 电负性： C. 的两种氧化物阴阳离子个数比不同 D. 第一电离能： 10. 锂—铜—空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应；，下列说法错误的是 A. 有机电解质不可以换成溶液 B. 放电时，正极的电极反应式为 C. 放电时，若有透过固体电解质，标准状况下反应的为 D. 放电时，锂电极的电势低于铜电极的电势 11. 用铬铁矿(主要成分是、，还含有少量、等)为原料生产重铬酸钾()的一种绿色环保工艺流程如图。下列方程式与流程不对应的是 A. 焙烧时发生的反应有 B. 中和时的主要方程式 C. 酸化过程时常调为约4.5，因为 D. “转化”过程中： 12. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 B. 该历程中的最大能垒(活化能)正 C. 该反应历程共经历有三个基元反应 D. 平衡状态时，升温使反应正向移动 13. 一定条件下将和加入容积不变的密闭容器中合成乙烯： 已知温度对的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法错误的是 A. 平衡常数 B. ，催化剂对平衡转化率有一定的影响 C. 延长反应时间或采用性能更优良的催化剂可以提高点实际转化率 D. 保持点温度不变，向容器中再充入一定量的，转化率可能会增大到50% 14. 某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴定亚磷酸钠()溶液过程中的化学变化，得到电极电位和溶液随盐酸滴加的体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是 已知：①电位滴定法的原理：根据电极电位发生突跃，确定滴定终点。 ②亚磷酸()是二元弱酸，其电离常数分别是， A. 当时，溶液的 B. 第二次电极电位突跃发生的离子反应为 C. 水的电离程度： D. 点对应的溶液中一定存在： 二、非选择题：本题共4小题。 15. X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示。其中X的核外电子有7种不同的运动状态。 （1）基态Y原子最高能级的电子云轮廓图为_______形，核外电子有_______种不同的空间运动状态。 （2）从原子轨道重叠方式分析，Z和W形成的化合物中含有_______键。 （3）基态原子的第一电离能X_______(填“>”“<”或“=”)Y，其原因是_______。 （4）铜元素的价层电子轨道表示式为_______。铜和Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液共热时，发生反应的化学方程式为_______。 （5）W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，分解产物中有2种气体单质，其中一种是黄绿色气体，且当有电子转移时，共产生黄绿色气体，则该反应的化学方程式为_______。 16. 金属是制备飞机发动机叶片的重要材料，其中一种制备方法是利用氯气与反应制备，然后使用还原法制备金属。某化学小组在实验室中制备并测定其纯度。回答下列问题： Ⅰ．的制备。(已知：①的沸点为，易水解，高温时易与氧气发生反应；②具有较强的还原性，在空气中易被氧化。) （1）装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为_______，发生反应的离子方程式为_______。 （2）按气流的方向连接装置，其顺序为_______(用小写字母表示，装置根据需要可重复使用)，装置E的作用是_______。 （3）若装置F中碳粉被完全氧化为气体，则该反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．的纯度测定。 实验步骤：①取粗品溶于浓盐酸中，过滤，将滤液稀释至，取溶液于锥形瓶中，向其中加入适量碳酸氢钠溶液待不再产生气泡；②向其中加入稍过量金属铝丝将全部还原为，塞上橡胶塞密封冷却至室温；③向锥形瓶中滴加2滴溶液，用标准溶液滴定发生反应至终点，平行进行三次实验，测得平均消耗标准溶液。 （4）步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的目的为_______。 （5）达到滴定终点的现象为_______。 （6）粗品的纯度为_______(保留三位有效数字)。 17. 以为碳源选择性加氢合成甲醇一直是研究的热点，涉及的主要反应如下： ⅰ． ⅱ． 回答下列问题： （1）反应 _______ （2）在一定温度下，向密闭容器中通入和发生上述反应，起始总压强为。实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图所示： 已知：的选择性。 ①图中表示平衡时的选择性的曲线为_______(填“X”或“Y”)，温度高于时，曲线随温度升高而升高的原因是_______。 ②时，反应容器内达平衡状态，用表示内平均反应速率_______，反应ⅰ的平衡常数_______(列出计算式即可)。 （3）甲醇-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其结构如图所示，a、b均为石墨电极。 ①使用时，空气从_______(填“A”或“B”)口通入。 ②使用时，电池内部向_______(填“a”或“b”)极迁移。 ③a极的电极反应式为_______。 18. 常用于玻璃、陶瓷制品的上彩、制备钴和钴盐、作氧化剂和催化剂等。一种以钴矿渣(含有、、、、、等元素的化合物及)制备的工艺流程如下。 已知：①钴矿渣浸出后溶液中金属元素以+2价离子形式存在。、可溶于水。 ②氧化性：；还原性： ③萃取剂P507进行萃取的原理为：，HA为P507酸形式。 回答下列问题： （1）Co在元素周期表位于_______区。 （2）滤渣1的主要成分为_______(填化学式)。 （3）“除铁”过程中，第二步加入的目的是_______(用离子方程式解释)。 （4）“沉钴”操作主要发生反应的离子方程式为_______。 （5）加入萃取剂P507进行“萃取”操作，所得的水相含有的金属离子主要是_______(填离子符号)。在“反萃取”中，从有机相中分离金属离子时，需加入浓度较大的盐酸，从平衡移动的角度说明其原因_______。 （6）“煅烧”时发生的主要反应中，若生成，则转移电子的数目为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁二中·柳铁一中·玉林高中2024级高二联考 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 S 32 Cl 35.5 Ti 48 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. “广西舰舷号32”属于我国自主研制的075型两栖攻击舰。下列相关说法错误的是 A. 甲板的主要材料高强合金钢属于金属材料 B. 指挥室中使用的触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料 C. “广西舰”使用的供能能源柴油的主要成分为有机物 D. 舰体表面应用了新型纳米铁氧体材料，该材料属于胶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．高强合金钢属于铁合金，金属材料包括纯金属和合金，因此属于金属材料，A正确； B．压电陶瓷属于具有特殊功能的新型无机非金属材料，区别于传统硅酸盐无机非金属材料，B正确； C．柴油是石油分馏产物，主要成分为多种烃类混合物，烃属于有机物，C正确； D．胶体是分散质粒子直径为的分散系，属于混合物，纳米铁氧体材料为纯净物，不属于胶体，D错误； 故选D。 2. 氮化镓()是一种第三代半导体材料，有良好的电学特性，近年智能手机的快速充电器就使用了氮化镓材料。下列说法错误的是 A. 的结构式为 B. 的电子式为 C. 和互为同素异形体 D. 镓位于元素周期表的第四周期第ⅢA族 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中两个原子间形成三对共用电子对，结构式为，A正确； B．为共价化合物，两个原子间以单键连接，每个原子分别连接2个原子，剩余1对孤电子对，电子式为，B正确； C．和是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，互为同位素，同素异形体描述的是同种元素形成的不同单质，C错误； D．根据镓的原子结构示意图，其核外有4个电子层，最外层电子数为3，位于元素周期表第四周期第ⅢA族，D正确； 故选C。 3. 下列原因分析能正确解释递变规律的是 选项 递变规律 原因分析 A 酸性： 非金属性： B 离子半径： 电子层结构相同，核电荷数： C 与水反应的剧烈程度： 最外层电子数： D 熔点： 键能： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．比较非金属性强弱需根据最高价氧化物对应水化物的酸性，不是的最高价含氧酸，无法比较和、的非金属性，A错误； B．、、电子层结构均与相同，电子层结构相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引作用越强，离子半径越小，核电荷数，因此离子半径，B正确； C．金属单质与水反应的剧烈程度取决于金属性强弱，金属性，与最外层电子数没有直接因果关系，C错误； D．、、均为分子晶体，熔点高低取决于分子间作用力大小，相对分子质量越大分子间作用力越强，熔点越高，与分子内共价键的键能无关，D错误； 故答案选B。 4. 下列实验不能达到实验目的的是 A. 甲：定量测定溶液产生的速率 B. 乙：可从溶液中提取晶体 C. 丙：可测定中和反应的反应热 D. 丁：滴定时应观察瓶内溶液变化确定终点 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲装置使用长颈漏斗，反应生成的易从长颈漏斗上口逸出，无法准确测定生成的体积，不能定量测定的分解速率，不能达到实验目的，A符合题意； B．的溶解度随温度变化很小，可通过蒸发结晶从溶液中获得晶体，乙为蒸发操作装置，可实现该目的，B不符合题意； C．丙装置的隔热层可减少热量损失，配有温度计测定温度变化、玻璃搅拌器使溶液混合均匀，符合中和热测定的装置要求，可测定中和反应的反应热，C不符合题意； D．滴定终点的判断依据是锥形瓶内溶液的颜色变化，滴定时观察瓶内溶液变化确定终点是正确操作要求，可达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 5. 工业上用S8（分子结构：）CH4为原料制备CS2，发生反应：S8+2CH4=2CS2+4H2S，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 1 mol CS2中含有的σ键数为2NA B. 生成17 g H2S，转移的电子数为2NA C. 消耗1 mol S8，断裂的S—S键数目为8NA D. 22.4 L CH4中含有的电子数为10NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．1个CS2分子中含有2个C-S σ键，则1 mol CS2中含有的σ键数为2NA，A正确； B．每生成4 mol H2S，反应转移16 mol电子，17 g H2S的物质的量为=0.5 mol，转移电子2 mol，转移的电子数为2NA，B正确； C．由题干S8的结构式可知，1 mol S8中含有8 mol S-S键，消耗1 mol S8，断裂8 mol S-S键，即断裂的S-S键数目为8NA，C正确； D．由于题干未告知CH4所处的状态，故无法计算22.4 L CH4中含有的电子数，D错误； 故答案选D。 6. 能量是工业生产中重要的资源，下列说法正确的是 A. 吸热反应一定需要加热才能发生 B. ，工业合成氨选择左右是为提高平衡转化率 C. 已知 ，则该反应高温下才能自发进行 D. 已知 ， ，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．吸热反应的发生与是否加热无必然联系，如与的反应为吸热反应，常温下即可发生，A错误； B．合成氨反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率降低，选择500∘C是为了保证催化剂活性、加快反应速率，并非提高平衡转化率，B错误； C．反应自发进行的判据为，该反应，反应后生成气体，，只有高温下才能满足，则该反应高温下才能自发进行，C正确； D．碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，放热反应的，放出热量越多越小，故，D错误； 故选C。 7. 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. 的溶液中，、、、 B. 水电离的的溶液中：、、、 C. 能使酚酞变红的溶液：、、、 D. 的溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．的溶液呈酸性，酸性条件下具有强氧化性，会与发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； B．水电离的的溶液水的电离被抑制，可能为酸性或碱性，与会生成沉淀，且酸性条件下会与反应，不能大量共存，B错误； C．能使酚酞变红的溶液呈碱性，含大量，、、均能与反应，不能大量共存，C错误； D．的溶液中，呈碱性，、、、之间不反应，也不与反应，能大量共存，D正确； 故选D。 8. 下列实验目的对应的实验方案设计与现象或结论不相符的是 实验操作 实验现象 实验结论 A 用pH计测量同浓度的、的，比较溶液大小 的比大 说明酸性比强 B 等浓度、等体积的溶液与溶液混合 产生白色沉淀 结合的能力： C 向两份等浓度、等体积的溶液中分别加入2滴的溶液和2滴的溶液 前者产生气泡较快 催化效率： D 将固体溶于水，进行导电性实验 溶液可导电 中含有离子键 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．同浓度弱酸的pH越大，电离出的能力越弱、酸性越弱，的pH比大，可说明酸性更强，A不符合题意； B．二者混合发生反应，结合电离出的生成沉淀，可说明结合的能力：，B不符合题意； C．实验控制浓度体积、加入盐的浓度体积、阴离子种类相同，唯一变量为阳离子种类，加入的体系产生气泡更快，可说明催化效率，C不符合题意； D．溶液导电是因为其在水分子作用下电离出自由移动的离子，是共价化合物，仅含共价键不含离子键，结论错误，D符合题意； 故选D。 9. 已知、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中原子最外层有两个单电子，和位于相邻主族；和的最外层电子数之和等于的最外层电子数，的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是 A. 的氢化物沸点不一定低于的氢化物 B. 电负性： C. 的两种氧化物阴阳离子个数比不同 D. 第一电离能： 【答案】A 【解析】 【分析】原子半径是短周期主族元素中最大，故为；、原子序数小于，最外层有2个单电子，原子序数最小，W为C元素，与相邻主族，X为N元素，最外层电子数最外层电子数，Z最外层有6个电子，原子序数大于Na，为S。 【详解】A．的氢化物为烃类，相对分子质量较大的烃沸点远高于的氢化物（如），因此的氢化物沸点不一定低于的氢化物，A正确； B．非金属性越强电负性越大，则电负性顺序为，B错误； C．的两种氧化物（含2个、1个）、（含2个、1个）的阴阳离子个数比均为，C错误； D．同周期主族元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，第一电离能：N > C；钠为金属元素，第一电离能最小，故第一电离能顺序为，D错误； 故选A。 10. 锂—铜—空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应；，下列说法错误的是 A. 有机电解质不可以换成溶液 B. 放电时，正极的电极反应式为 C. 放电时，若有透过固体电解质，标准状况下反应的为 D. 放电时，锂电极的电势低于铜电极的电势 【答案】C 【解析】 【分析】放电时化学能转化为电能，所以放电时为原电池；根据放电过程中总反应：可知，Li元素化合价由0价变为+1价、Cu元素化合价由+1价变为0价，则Li发生氧化反应为负极，电极反应式为，Cu电极为正极，电极反应式为，放电时电解质中阳离子向正极移动。 【详解】A．是活泼金属，可与溶液中的水发生反应，因此有机电解质不能换成溶液，A正确； B．由分析可知，Cu电极为正极，电极反应式为，B正确； C． 0.1mol透过固体电解质，说明电路中转移0.1mol电子，O2参与反应时1molO2得到4mol电子，故消耗O2的物质的量为，标准状况下体积为，不是1.12L，C错误； D．放电时电极为负极，电极为正极，原电池中正极电势高于负极，因此锂电极的电势低于铜电极的电势，D正确； 故选C。 11. 用铬铁矿(主要成分是、，还含有少量、等)为原料生产重铬酸钾()的一种绿色环保工艺流程如图。下列方程式与流程不对应的是 A. 焙烧时发生的反应有 B. 中和时的主要方程式 C. 酸化过程时常调为约4.5，因为 D. “转化”过程中： 【答案】B 【解析】 【分析】铬铁矿与、、混合焙烧，、被氧化并转化为可溶性的和不溶性的，、则分别生成、；随后加水浸取，不溶的以滤渣1分离，滤液经中和调pH=7～8，使、转化为、沉淀（滤渣2），实现Si、Al元素的去除；接着继续酸化滤液，通过反应，将转化为；最终向溶液中加入饱和KCl，利用溶解度差异使转化为溶解度更小的，经结晶得到目标产物。 【详解】A．焙烧时作为氧化剂将氧化为，方程式得失电子、原子均守恒，符合反应事实，A正确； B．中和时pH为7~8，弱碱性环境下与反应生成沉淀（为滤渣2的成分之一），不会生成可溶的，该流程对应的正确方程式为，B错误； C．由分析知，酸化时发生反应，酸性增强则浓度增大，平衡正向移动，转化为，常调为约4.5符合反应事实，C正确； D．相同温度下溶解度远小于，加入饱和可析出晶体，方程式符合转化原理，D正确； 故选B。 12. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 B. 该历程中的最大能垒(活化能)正 C. 该反应历程共经历有三个基元反应 D. 平衡状态时，升温使反应正向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但催化剂不改变反应热，A错误； B．活化能是过渡态与该步反应的反应物的能量差，即反应物分子达到过渡态所需的最低能量。该历程中的最大能垒(活化能)，B错误； C．由图可知反应历程中有三个基元反应，分别是A与生成，转化为，转化为B与，C正确； D．由图知，化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与为放热反应(反应物总能高于生成物总能量)，升高温度使平衡逆向移动，D错误； 故答案选C。 13. 一定条件下将和加入容积不变的密闭容器中合成乙烯： 已知温度对的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法错误的是 A. 平衡常数 B. ，催化剂对平衡转化率有一定的影响 C. 延长反应时间或采用性能更优良的催化剂可以提高点实际转化率 D. 保持点温度不变，向容器中再充入一定量的，转化率可能会增大到50% 【答案】B 【解析】 【分析】由上图可知，随着温度升高，平衡转化率逐渐降低，则可以表明该反应是放热反应。 【详解】A．由分析知，该反应为放热反应，温度越低平衡常数越大，点温度低于点，故，A正确； B．催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，对平衡转化率无影响，B错误； C．点反应未达到平衡状态，延长反应时间可使反应更接近平衡，更优良的催化剂可加快反应速率，均能提高实际转化率，C正确； D．点温度不变，向容器中再充入，平衡正向移动，平衡转化率升高，若充入的量足够多，转化率可能达到50%，D正确； 故选B。 14. 某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴定亚磷酸钠()溶液过程中的化学变化，得到电极电位和溶液随盐酸滴加的体积变化曲线如图所示。下列说法正确的是 已知：①电位滴定法的原理：根据电极电位发生突跃，确定滴定终点。 ②亚磷酸()是二元弱酸，其电离常数分别是， A. 当时，溶液的 B. 第二次电极电位突跃发生的离子反应为 C. 水的电离程度： D. 点对应的溶液中一定存在： 【答案】B 【解析】 【分析】亚磷酸()是二元弱酸，对应的亚磷酸根可以分步结合发生反应：第一步为，对应第一次电位突跃；第二步为，对应第二次电位突跃，由此解答； 【详解】A．，当，代入可知，求出，溶液的，A错误； B．由分析可知，第二次电位突跃发生的离子反应为，B正确； C．c点在两个滴定终点之间，溶液的溶质为和，酸性强于a点但是弱于b点，b点为滴定的第二个终点，溶质为，的浓度更大，对水的电离抑制程度更大，因此水的电离程度：，C错误； D．溶液中存在电荷守恒：，在c点时，，因此，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题。 15. X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如图所示。其中X的核外电子有7种不同的运动状态。 （1）基态Y原子最高能级的电子云轮廓图为_______形，核外电子有_______种不同的空间运动状态。 （2）从原子轨道重叠方式分析，Z和W形成的化合物中含有_______键。 （3）基态原子的第一电离能X_______(填“>”“<”或“=”)Y，其原因是_______。 （4）铜元素的价层电子轨道表示式为_______。铜和Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液共热时，发生反应的化学方程式为_______。 （5）W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，分解产物中有2种气体单质，其中一种是黄绿色气体，且当有电子转移时，共产生黄绿色气体，则该反应的化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. 哑铃 ②. 5 （2） （3） ①. ②. 氮原子的2p轨道为半充满，比氧原子稳定，故第一电离能较大 （4） ①. ②. （5） 【解析】 【分析】电子的运动状态由能层、能级、轨道、自旋共同决定，一个核外电子就有一种不同运动状态；因为X的核外电子有7种不同运动状态，所以X原子有7个电子，因此X是N（氮，原子序数7）；结合元素周期表位置：X(N)右边是Y，Y下方是Z，Z右边是W； 所以： X为N（氮），Y为O（氧），Z为S（硫），W为Cl（氯）； 【小问1详解】 Y是O，电子排布：1s22s22p4，最高能级是2p；p能级电子云轮廓为哑铃形；空间运动状态等于轨道数目：1s、2s、2px、2py、2pz，一共5种空间运动状态； 【小问2详解】 ZW2即SCl2；SCl2结构式Cl-S-Cl，全部是单键；原子轨道“头碰头”重叠形成σ键，没有π键； 【小问3详解】 第一电离能N>O；即X＞Y；因为N原子的2p轨道半满，失去电子需要的能量更高； 【小问4详解】 Cu价电子为3d104s1，因此价层电子轨道表示式为；Z是S，最高价氧化物对应水化物是浓H2SO4；铜和浓硫酸共热的方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O； 【小问5详解】 W的最高价氧化物对应水化物是HClO4，黄绿色气体是Cl2，另一种气体单质是O2；已知：生成2molCl2，转移28mole-；Cl2来自高氯酸的Cl，化合价从+7→0，1mol Cl2得到14mol电子，2molCl2得到28mol电子；这28mol电子全部由高氯酸的氧转化成O2失去，每生成1molO2失4e⁻，28÷4=7 mol O2；根据Cl守恒：生成2mol Cl2，则反应物HClO4系数为4；H守恒得H2O系数为2。故该反应的化学方程式为：4HClO42Cl2↑+7O2↑+2H2O。 16. 金属是制备飞机发动机叶片的重要材料，其中一种制备方法是利用氯气与反应制备，然后使用还原法制备金属。某化学小组在实验室中制备并测定其纯度。回答下列问题： Ⅰ．的制备。(已知：①的沸点为，易水解，高温时易与氧气发生反应；②具有较强的还原性，在空气中易被氧化。) （1）装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为_______，发生反应的离子方程式为_______。 （2）按气流的方向连接装置，其顺序为_______(用小写字母表示，装置根据需要可重复使用)，装置E的作用是_______。 （3）若装置F中碳粉被完全氧化为气体，则该反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．的纯度测定。 实验步骤：①取粗品溶于浓盐酸中，过滤，将滤液稀释至，取溶液于锥形瓶中，向其中加入适量碳酸氢钠溶液待不再产生气泡；②向其中加入稍过量金属铝丝将全部还原为，塞上橡胶塞密封冷却至室温；③向锥形瓶中滴加2滴溶液，用标准溶液滴定发生反应至终点，平行进行三次实验，测得平均消耗标准溶液。 （4）步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的目的为_______。 （5）达到滴定终点的现象为_______。 （6）粗品的纯度为_______(保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. （2） ①. ②. 除去中的 （3） （4）利用反应生成的排除装置内的空气，防止被氧化 （5）滴入最后半滴标准溶液时，溶液恰好变成（浅）红色，且半分钟之内不褪色 （6）95.0 【解析】 【分析】实验过程中，应先制备干燥的Cl2，然后Cl2、TiO2和碳粉反应制备TiCl4，将生成的TiCl4收集到装置B中，尾气使用NaOH溶液吸收，为防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置B，需要在B后连接盛有浓硫酸的洗气瓶D。 【小问1详解】 由图可知，装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗；A中发生反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则离子方程式为：。 【小问2详解】 实验过程中，应先制备纯净、干燥的Cl2，将制得的Cl2经过饱和食盐水来除去其中的HCl，再通过浓硫酸干燥，然后Cl2、TiO2和碳粉反应制备TiCl4，将生成的TiCl4收集到装置B中，尾气使用NaOH溶液吸收，为防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置B，需要在B后连接盛有浓硫酸的洗气瓶D，故按气流的方向连接装置的顺序为a→h→i→f→g→j→k→b→c→f→g→d→e；实验过程中应先制备纯净、干燥的Cl2，因此需将制得的Cl2经过饱和食盐水来除去其中的HCl，再通过浓硫酸干燥，则装置E的作用为除去中的。 【小问3详解】 若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体，则反应的化学方程式为TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2。 【小问4详解】 已知碳酸氢钠能与HCl反应放出CO2，步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的作用为利用反应生成的CO2排除装置内的空气，防止Ti3+被氧化。 【小问5详解】 达到终点时最后半滴与反应使溶液呈（浅）红色，则达到滴定终点的现象为当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时，溶液恰好变成（浅）红色，且半分钟之内不褪色。 【小问6详解】 根据反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+可知，消耗n(Ti3+)= n(Fe3+)=0.1000mol/L×25.00×10-3L×=0.025mol，m(TiCl4)=0.025mol×190g/mol=4.75g，TiCl4粗品的纯度为×100%=95.0%。 17. 以为碳源选择性加氢合成甲醇一直是研究的热点，涉及的主要反应如下： ⅰ． ⅱ． 回答下列问题： （1）反应 _______ （2）在一定温度下，向密闭容器中通入和发生上述反应，起始总压强为。实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度变化如图所示： 已知：的选择性。 ①图中表示平衡时的选择性的曲线为_______(填“X”或“Y”)，温度高于时，曲线随温度升高而升高的原因是_______。 ②时，反应容器内达平衡状态，用表示内平均反应速率_______，反应ⅰ的平衡常数_______(列出计算式即可)。 （3）甲醇-空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其结构如图所示，a、b均为石墨电极。 ①使用时，空气从_______(填“A”或“B”)口通入。 ②使用时，电池内部向_______(填“a”或“b”)极迁移。 ③a极的电极反应式为_______。 【答案】（1）-90.4 （2） ①. X ②. 高于时，以反应ⅱ为主，反应ⅱ为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，的平衡转化率增大 ③. ④. （3） ①. B ②. a ③. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将反应ⅰ减去反应ⅱ即可得到目标反应，因此 ； 【小问2详解】 ①反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应；升高温度，反应ⅰ平衡逆向移动，甲醇产率降低；反应ⅱ平衡正向移动，一氧化碳产率增加；因此甲醇的选择性随温度升高而持续降低，对应曲线X；曲线Y表示的转化率，温度高于时，以反应ⅱ为主，反应ⅱ为吸热反应，升高温度平衡正向移动，导致转化率升高。 ②由图可知， 时的转化率为，甲醇的选择性为。消耗的，则 ；生成的，生成的；根据反应ⅰ和ⅱ的化学方程式，平衡时各物质的物质的量分别为：；；；；；平衡时气体总物质的量 ；起始气体总物质的量为；恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡时总压强；各物质的分压分别为：，，，。反应ⅰ的平衡常数 ； 【小问3详解】 ①由图可知，电子从 a 极流向 b 极，说明 a 极为负极，b 极为正极。燃料电池中，通入空气（氧气）的一极为正极，故空气从 B 口通入； ②原电池内部，阴离子向负极移动，即 向 a 极迁移； ③a 极为负极，甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性条件下生成碳酸根离子和水，电极反应式为 。 18. 常用于玻璃、陶瓷制品的上彩、制备钴和钴盐、作氧化剂和催化剂等。一种以钴矿渣(含有、、、、、等元素的化合物及)制备的工艺流程如下。 已知：①钴矿渣浸出后溶液中金属元素以+2价离子形式存在。、可溶于水。 ②氧化性：；还原性： ③萃取剂P507进行萃取的原理为：，HA为P507酸形式。 回答下列问题： （1）Co在元素周期表位于_______区。 （2）滤渣1的主要成分为_______(填化学式)。 （3）“除铁”过程中，第二步加入的目的是_______(用离子方程式解释)。 （4）“沉钴”操作主要发生反应的离子方程式为_______。 （5）加入萃取剂P507进行“萃取”操作，所得的水相含有的金属离子主要是_______(填离子符号)。在“反萃取”中，从有机相中分离金属离子时，需加入浓度较大的盐酸，从平衡移动的角度说明其原因_______。 （6）“煅烧”时发生的主要反应中，若生成，则转移电子的数目为_______。 【答案】（1）d （2）、 （3） （4） （5） ①. 、 ②. 加入浓盐酸，增大，使萃取平衡逆向移动，将有机相中的元素转移到水相中 （6） 【解析】 【分析】工业上用钴矿渣(含有Co、Fe、Ca、Mg、Mn、Ni等元素的化合物及SiO2)制备Co2O3的工艺流程为：将钴矿渣加入稀硫酸进行酸浸，难溶的SiO2和微溶的CaSO4固体形成滤渣1过滤除去，得到含Co2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+的滤液，加入(NH4)2S2O8把Fe2+氧化为Fe3+形成Fe(OH)3沉淀过滤除去，此时Co2+也被(NH4)2S2O8氧化为Co3+，再加入H2O2把氧化Co3+的重新还原为Co2+，然后往剩余的滤液加入NaF将Ca2+和Mg2+形成CaF2沉淀和MgF2沉淀过滤形成滤渣2除去，剩余的Co2+、Mn2+、Ni2+加入有机萃取剂P507对Co2+进行萃取得到有机层，分液后再加入盐酸进行反萃取，将Co2+重新转化为水溶液，再加入(NH4)2C2O4进行沉钴得到CoC2O4沉淀，最后对CoC2O4沉淀煅烧得到产品Co2O3，据此分析解答。 【小问1详解】 Co为27号元素，价电子排布3d74s2，则位于d区； 【小问2详解】 钴矿渣加稀硫酸浸出，SiO2不与稀硫酸反应；Ca2+和生成CaSO4微溶物； 【小问3详解】 在酸浸过滤后的滤液中，加入(NH4)2S2O8把Fe2+氧化为Fe3+形成沉淀过滤除去，但同时也会把Co2+也氧化为Co3+，此时利用H2O2加入把氧化的Co3+重新还原为Co2+，则反应的离子方程式为：2Co3++H2O2=2Co2++O2↑+2H+； 【小问4详解】 “沉钴”是在含Co2+的溶液中加入(NH4)2C2O4生成CoC2O4沉淀，则反应的离子方程式为：Co2++=CoC2O4↓； 【小问5详解】 使用P507有机萃取剂对Co2+、Mn2+、Ni2+进行萃取时，主要是把Co2+萃取到有机层，而Mn2+、Ni2+仍然留在水层，通过分液进行分离，故水相含有的金属离子主要是：Mn2+、Ni2+； 萃取平衡的方程式为M2+(水相)+3HA(有机相)MA2·HA(有机相)+2H+(水相)；加入浓盐酸，增大c(H+)，平衡逆向移动，Co2+从有机相进入水相，实现反萃取； 【小问6详解】 煅烧的化学方程式为4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2，期间Co从+2价升为+3价，C从+3价升为+4价，氧气中的O从0价降为-2价；由方程式得；生成 2 mol Co2O3时，共有4 mol Co从+2价升至+3价（失去4 mol电子），同时有8 mol C从+3价升至+4价（失去8 mol 电子），失电子总数为12 mol；对应的3 mol O2中 6 mol氧原子从0价降至-2 价，共得到12 mol电子，得失守恒；因此，生成 2 mol Co2O3转移12 mol 电子，则生成1 mol Co2O3转移电子为 6 mol，数目为6NA。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $