精品解析：福建厦门大学附属科技中学2025-2026学年高二上学期期末考试 化学试题

2025-2026学年（上）厦门大学附属科技中学期末测试 高二化学试题 注意事项： 1.本试卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。 2.请将符合题意的答案填到答题卷相应的空格中。 可能用到的近似相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 第I卷（选择题 共45分） 本卷共15题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意要求的。 1. 科技创新赋能高质量发展。下列说法正确的是 A. “东方超环”（俗称“人造太阳”）使用的与互为同位素 B. “嫦娥五号”使用的太阳能电池可将电能转化为化学能 C. 高温结构陶瓷所用的碳化硅、氮化硅材料，属于新型金属材料 D. “白鹤滩水电站”发电机组使用超导材料，其中Cu元素位于周期表d区 【答案】A 【解析】 【详解】A．质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，与均为氢元素的不同核素，互为同位素，A正确； B．太阳能电池的能量转化形式为太阳能转化为电能，不是电能转化为化学能，B错误； C．碳化硅、氮化硅属于新型无机非金属材料，不属于金属材料，C错误； D．元素基态原子价电子排布为，位于元素周期表区，不属于区，D错误； 故答案选A。 2. NaCl是工业文明进程中不可或缺的资源。下列生产中不以NaCl为直接原料的是 A. 工业制玻璃 B. 氯碱工业 C. 电冶金制钠 D. 侯氏制碱 【答案】A 【解析】 【详解】A．工业制玻璃的原料为纯碱、石灰石和二氧化硅，A符合题意； B．氯碱工业的原料为饱和氯化钠溶液，B不符合题意； C．电解熔融氯化钠制备金属钠，C不符合题意； D．侯氏制碱法的原料为饱和氯化钠、氨气和二氧化碳，D不符合题意； 故选A。 3. 稀土是重要的战略资源，被誉为“工业维生素”。下列关于稀土元素的说法错误的是 A. 都是金属元素 B. 都是过渡元素 C. 都是f区元素 D. 都是第IIIB族元素 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀土元素包括镧系元素（57~71号）及钪、钇，均为金属元素，A正确； B．过渡元素包括d区、ds区和f区元素，稀土元素中的钪、钇属于d区过渡元素，镧系属于f区过渡元素，B正确； C．f区元素特指镧系和锕系，但稀土元素中的钪（Sc）和钇（Y）位于d区，并非f区元素，C错误； D．钪、钇和镧系元素在周期表中均属于第IIIB族（镧系位于第六周期IIIB族），D正确。 故选C。 4. 工业上电解熔融和冰晶石（）的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电离能大小： C. 电负性： D. 基态钠原子最外层电子云轮廓图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．与核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故，A正确； B．同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，的第一电离能大于，即，B错误； C．非金属元素电负性大于金属元素，的电负性远大于，即，C错误； D．基态钠原子最外层电子为电子，电子云轮廓图为球形，正确的电子云轮廓图为，D错误； 故选A。 5. 下列离子方程式正确的是 A. 溶液中通入少量： B. 用惰性电极电解水溶液： C. 泡沫灭火器的反应原理： D. 牺牲阳极法保护海水中钢闸门的正极反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中通入少量时过量，反应生成的会与过量结合为，正确离子方程式为，A错误； B．用惰性电极电解水溶液时，生成的会与结合生成难溶的沉淀，正确的离子方程式为，B错误； C．泡沫灭火器的反应原理为与发生完全双水解，生成沉淀和气体，离子方程式书写正确，C正确； D．牺牲阳极法的正极发生得电子的还原反应，正确反应为，选项反应不符合实际，D错误； 故选C。 6. 磷化氢（）在粮食储藏中用作熏蒸剂，起杀虫、防虫的作用，可用白磷和过量的强碱溶液反应制备：（未配平）。下列说法正确的是 A. 溶液呈酸性 B. 含有共价键的数目为（为阿伏加德罗常数） C. 溶液中存在： D. 每生成0.1 mol 转移的电子的物质的量为0.3 mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．是强碱弱酸盐，且为正盐，水溶液中水解使溶液呈碱性，A错误； B．未给出的物质的量，无法计算其含有的共价键数目，B错误； C．为一元酸，无法电离出，电荷守恒式中不存在该离子，正确的电荷守恒为，C错误； D．该反应为歧化反应，配平后可知每生成 转移3mol电子，故生成 转移电子的物质的量为，D正确； 故选D。 7. 用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是 A．配制草酸溶液 B．润洗滴定管 C．滴定 D．读数 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．转移或移液时需要用玻璃棒引流，A错误； B．润洗滴定管时应取少量标准液于滴定管中，倾斜着转动滴定管进行润洗，B错误； C．滴定时，应手持锥形瓶上端摇动锥形瓶，不能手持锥形瓶底端摇动，控制活塞的方式也是错误的，应采用如图所示方式进行滴定，C错误； D．读数时，眼睛平视滴定管凹液面最低点，D正确； 答案选D。 8. 下列实验方案、现象及结论均正确，且能推出相应结论的是 选项 实验方案及其现象 实验结论 A 向浓度均为的、混合溶液中滴加少量溶液，有黄色沉淀生成 B 用计测得碳酸钠溶液的大于醋酸钠溶液的 酸性：醋酸>碳酸 C 盛有稀盐酸的试管中加入锌片，产生气泡；再将铜丝插入试管且接触锌片，产生气泡的速率增大 反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀 D 用玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，焰色呈黄色 燃烧时钠元素发生电子跃迁吸收黄光 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向等浓度的、混合溶液中滴加少量溶液，优先生成黄色沉淀，说明溶解度更小，故，结论错误，A不符合题意； B．未说明碳酸钠、醋酸钠溶液浓度相等，无法通过大小比较对应酸的酸性强弱，且碳酸根对应的酸为，不能直接推出醋酸和碳酸的酸性强弱关系，B不符合题意； C．锌单独和稀盐酸反应属于化学腐蚀，铜丝接触锌片后形成铜锌原电池，发生电化学腐蚀，气泡生成速率明显加快，可证明反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀，C正确； D．玻璃棒本身含有钠元素，会干扰焰色试验的检验，且焰色反应的原理是电子从激发态回到基态时释放能量发出特定波长的光，不是吸收黄光，D错误； 故选C。 9. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为： Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】“最先出现浑浊”，即反应速率最快；A项与B项温度相同、H2SO4浓度相同，B项中Na2S2O3的浓度比A项大，反应速率：B项>A项；C项与D项温度相同、H2SO4浓度相同，D项中Na2S2O3的浓度比C项大，反应速率：D项>C项；B项与D项Na2S2O3、H2SO4浓度都相同，D项温度高于B项，反应速率：D项>B项；则反应最快的是D项，D项最先出现浑浊，答案选D。 阅读关于“人工固氮”的材料，完成下面小题： 材料1 德国化学家哈伯（F．Haber，1868-1934）是氮气和氢气直接合成氨技术的发明者，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，其工业生产流程如下图。 材料2 近期，华东师范大学合成了催化剂，显示出优异的光催化固氮活性。光催化剂在紫外线照射下产生光生电子（）和光生空穴（），反应历程如下图所示（*代表吸附在催化剂表面的物种）。 10. 已知生成氨的速率方程为（为反应速率常数，只与温度有关，与浓度无关），吸附氮气为决速步骤。下列有关合成氨的生产，说法错误的是 A. 步骤①中“净化”是为了防止催化剂中毒 B. 步骤④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率 C. 步骤⑤将液化分离，可以加快合成氨反应 D. 投料比为，更能加快合成氨反应的进行 11. 下列关于光催化合成氨历程的说法错误的是 A. 反应过程中有非极性键的断裂和形成 B. 转化的过程可表示为： C. 以为催化剂时，决速步的能垒 D. 材料2中所示历程，两种路径的焓变不同 12. 固氮过程中可能会产生肼（），肼常用于航天的燃料。常温下，肼（）水溶液中各种含氮微粒的物质的量分数随变化的关系如图所示。 已知： ；。 下列说法正确的是 A. 肼与稀硫酸反应可生成酸式盐 B. a的值为7.94（已知） C. 若点溶液中的溶质为，则 D. 常温下，向少量水溶液中加入足量肼，会发生反应： 【答案】10. B 11. D 12. A 【解析】 【10题详解】 A．原料气中的杂质会使合成氨的铁触媒失去活性，净化步骤的目的就是防止催化剂中毒，A正确； B．合成氨反应为，步骤④是在铁触媒催化下反应，催化剂不改变平衡转化率；加压（步骤②）、液化分离（步骤⑤）有利于提高平衡转化率，循环未反应的原料气（步骤⑥）可提高原料总利用率，不改变平衡转化率，B错误； C．根据速率方程，分离使降低，反应速率会增大，C正确； D．投料比时，的占比高于计量比1：3，题干说明吸附是决速步骤，适当提高浓度可以加快总反应速率，D正确； 故选B。 【11题详解】 A．反应过程中氮氮三键断裂，氧氧双键形成，故存在非极性键的断裂和形成，A正确； B．转化的过程可表示为：，B正确； C．决速步的化学反应速率最小，能垒最大，由图可知，以ZnS为催化剂时，决速步的能垒为，C正确； D．焓变只与总反应的始态和终态有关，两条路径的总反应都是​和生成和，总焓变完全相同，D错误； 故选D。 【12题详解】 A．类比氨气和硫酸反应生成酸式盐为，联氨是二元弱碱，与稀硫酸反应可以生成酸式盐，A正确； B．a点处，，则，B错误； C．当溶质为时，由物料守恒应得，C错误； D．由图知，当时，，则，结合已知可知，电离常数，因此反应只能发生第一步：，无法直接生成，D错误； 故选A。 13. 全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是 A. 放电时，隔膜两侧溶液浓度均减小 B. 左侧电极为负载铁的石墨电极 C. 充电时，a接外电源的正极 D. 每转移电子，总量相应改变 【答案】B 【解析】 【分析】放电时，全铁液流电池总反应为：，右侧有，即右侧b极不能是负载铁的石墨电极，则左侧a极为负载铁的石墨电极，Fe被氧化为，发生电极反应：，作负极；b极为石墨电极，被还原为，发生电极反应：，作正极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，放电时，a极为负极，Fe被氧化为；b极为正极，被还原为，即隔膜两侧均生成，所以隔膜两侧溶液浓度均增大，A错误； B．由分析可知，左侧电极为负载铁的石墨电极，B正确； C．由分析可知，放电时，a极为负极，则充电时，a极为阴极，应接外电源的负极，C错误； D．无论充电还是放电，根据总反应可知，每转移2 mol电子，总量相应改变3 mol，则每转移1 mol电子，总量相应改变1.5 mol，不是2 mol，D错误； 故选B。 14. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中，研究水溶液中的离子反应有着重要的意义。下列说法正确的是 A. 常温下，的HA溶液加水稀释10倍后，若，则HA一定为弱电解质 B. 某温度下， 溶液的，则该溶液中水的电离度为 C. 常温下，向20.00 mL 溶液中加入等物质的量浓度的溶液，当溶液中时，加入溶液的体积等于20.00 mL［忽略混合过程中溶液的体积变化］ D. 在一定温度下，用固体除去“钙、镁”时，若原溶液中，当除钙率达到99%时，溶液中为［已知，，忽略混合过程中溶液的体积变化］ 【答案】B 【解析】 【详解】A．若HA为强酸，当原溶液pH接近7时，稀释10倍pH变化也小于1，不能证明HA为弱电解质，A错误； B．溶液，则水电离的，1L水的物质的量为，水的电离度为，B正确； C．若加入溶液体积为，则恰好完全反应生成，水解使溶液显碱性，根据电荷守恒则有，不符合要求，C错误； D．除钙率达到99%时，剩余，由得，代入得，与选项数值不符，D错误； 故选B。 15. 烟气中的可用钠碱循环法加以处理，用溶液作为吸收液。当吸收液与反应至降低为6左右时，可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。当吸收液的升至8左右时再生完毕，可再次使用。25℃时，吸收液的随微粒组成的变化关系见下表，下列说法不正确的是 91∶9 1∶1 9∶91 8.5 6.2 A. 电极A接电源负极 B. 电极B上发生的反应有： C. D. 若在B极区产生了490 g ，则A极区溶液质量增加了230 g 【答案】D 【解析】 【分析】这是一个电解池装置，根据图中溶液离子移动方向可以确定电极A是阴极，应该连接电源的负极，电极B是阳极，应该连接电源的正极。电极A上的电极反应式为：，电极B上的电极反应式为：、，据此作答。 【详解】A．根据分析可知电极A是阴极，应该连接电源的负极，A正确； B．电极B上的电极反应式有：、，B正确； C．由于混合液中存在平衡：，则有，依据表格信息可求出，当时，则有，则pH大于7，C正确； D．已知电极B上的电极反应式为：、，若产生硫酸分子490 g，即5 mol，则转移电子共10 mol，对于电极A：，产生5 mol氢气离开A极区，同时有10 mol钠离子进入A极区，因此质量变化为：23×10-5×2=220 g，D错误； 故选D。 第II卷（非选择题 共55分） 16. 半导体材料是信息技术产业的核心，经历了如图四代的发展。请回答下列问题： （1）基态原子核外有________种能量不同的电子。 （2）、、第一电离能由大到小的顺序是________（用元素符号表示）。 （3）由硅原子核形成的三种微粒的电子排布式分别为： ① ② ③ 则三种微粒中失去一个电子所需能量最多的是________（填序号）。 （4）已知为类铝元素。 ①在周期表的位置是________。 ②工业上通常向溶液中通入过量，产生大量白色沉淀，过滤后加热固体能得到高纯，写出制备高纯过程中涉及的化学方程式：________、________。 ③电解精炼法提纯是工业上常用的方法，其原理如图所示。电解时，为电源________极（填“正”或“负”）。电解结束后，经检测阳极泥中只有、。高纯电极的电极反应式为________。 【答案】（1）3 （2）N>As>Ga （3）② （4） ①. 第4周期第ⅢA族 ②. ③. ④. 正 ⑤. 【解析】 【小问1详解】 原子的核外电子排布式为 ，电子分布在 、、 三个能级上。由于不同能级的电子能量不同，因此基态 原子核外有 3 种能量不同的电子； 【小问2详解】 和 同属于第ⅤA族，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故 ； 和 同属于第四周期，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，且 的 轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能反常地大于相邻的第ⅥA族元素，更大于第ⅢA族的 ，故 。综合可得第一电离能顺序为：； 【小问3详解】 ①为基态 原子，失去一个电子所需能量为其第一电离能；②为基态 ，失去一个电子所需能量为 的第二电离能；③为激发态 原子，其能量高于基态，失去电子所需能量小于第一电离能。由于阳离子失去电子比中性原子更难，即第二电离能大于第一电离能，故失去一个电子所需能量最多的是②； 【小问4详解】 ① 的原子序数为 31，其基态核外电子排布式为 ，位于元素周期表第四周期第ⅢA族； ② 为类铝元素，化学性质与铝相似，向 溶液中通入过量 ，反应生成 沉淀和 ；过滤后加热 固体，使其分解生成高纯 和 ，涉及的化学方程式分别为：、 ； ③ 电解精炼粗 时，粗 应作阳极，与电源正极相连，故 为正极；高纯 作阴极，与电源负极 相连。电解质溶液为 溶液，阴极上 得到电子发生还原反应生成单质 ，电极反应式为 。 17. Mn和都具有广泛的用途。 I．工业上用软锰矿（主要含）和硫锰矿（主要含MnS）联合制备的流程如图。 资料：几种化合物的 硫化物 MnS NiS CoS BaS（易溶） 氢氧化物 （1）写出基态的价电子轨道表示式___________。 （2）浸出过程中产生的对与MnS的反应起催化作用，机理如下。 i．；ii．_______（离子方程式）。 （3）滤渣2的主要成分是_______。 Ⅱ．以溶液为原料，用下图装置（a，b均为惰性电极）同步制备Mn和。 （4）图中b电极上Mn的电解效率[]与溶液pH的关系如下图所示，随pH的增大，电解效率先增大后减小的原因是___________。 （5）“浸出渣”中锰元素含量检测 i．称取浸出渣，将其中的锰元素全部溶出成，过滤，将滤液定容于100 mL容量瓶中； ii．取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量的溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使剩余的分解；（已知：） iii．加入指示剂，用 溶液滴定，至终点时消耗，重新变为。 ①“浸出渣”中锰元素的质量分数为__________。 ②ii中若未充分热煮沸，将会造成锰元素质量分数的测定结果__________（填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 【答案】（1） （2） （3）、、 （4）时，随着pH的增大，氢离子的浓度降低，氢离子在阴极放电被抑制，有利于放电；之后，部分转化为，导致的浓度降低，对放电不利 （5） ①. ②. 偏大 【解析】 【分析】软锰矿（主要为MnO2）、硫锰矿（主要为MnS）在酸性条件下反应，由题（2）可知，Fe3+起催化作用，MnO2转化为，MnS中的S元素转化为单质硫，浸出后溶液主要阳离子：Mn2+，Ni2+、Co2+、Fe3+，加入氨水调节溶液的pH，并结合给出的溶度积数据可知，氢氧化铁的远小于其他氢氧化物，调pH时转化为沉淀，则滤渣1的主要成分为氢氧化铁沉淀；、、的相差不大，若将Ni2+、Co2+转化为氢氧化物沉淀除去，会造成锰元素损失，向滤液1中加入BaS，将Ni2+、Co2+转化为NiS、CoS沉淀；BaS可溶于水，Ba2+与硫酸根生成BaSO4沉淀，所以滤渣2是NiS、CoS、BaSO4，进一步操作，得到MnSO4溶液，据此分析解答。 【小问1详解】 已知锰原子的价层电子排布式为3d54s2，则基态Mn2+的价层电子排布式为3d5，因此价层电子轨道表示式为：； 【小问2详解】 由于浸出过程中产生的对与MnS的反应起催化作用，总反应，已知机理i．，那么ii应该将亚铁离子重新转化为铁离子，因此离子方程式为； 【小问3详解】 根据分析可知，滤渣2的主要成分是、、； 【小问4详解】 分析电解装置图，可以确定电极b是阴极，发生反应：，并存在竞争反应，竞争反应会抢夺电子，导致Mn的电解效率下降，因此pH升高，氢离子浓度越小，竞争作用越弱，所以pH升高，Mn的电解效率增大，但是当pH升高到一定程度，溶液中氢氧根离子增多，导致锰离子被转化为氢氧化锰沉淀，锰离子浓度减小，Mn的电解效率也下降； 【小问5详解】 ①滴定过程有： ~~5， 因此，25 mL溶液中，有；由于浸出渣中的锰离子溶解出来后被定容为100 mL，因此浸出渣中的，即，故质量分数为； ②ii中若未充分热煮沸，残余的也会和亚铁离子发生反应，导致消耗的标准液偏多，造成锰元素质量分数的测定结果偏大。 18. 近年来催化重整制氢是氢能源获取的重要途径，主要反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： （1）反应III的________，该反应在________（填“高温”、“低温”或“任意温度”）下可自发进行。 （2）在恒容密闭容器中，按不同水碳比X[]加入1 mol 和一定量的，若仅发生反应I，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是________（填字母）。 A. 点a、b、c对应的平衡常数： B. C. 下，若容器内比值不变，可判断反应达到平衡 D. 下达平衡后，压强P： （3）我国学者研发了一种用于反应II的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂，下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程：（吸附在催化剂表面上的物种用*标注） ①使用金催化剂时，决速步的化学方程式为_________。 ②使用催化剂_________（填“A”或“B”）更有利于反应II进行。 ③结合电负性分析，易与结合生成的原因：________。 （4）100 kPa时，将水碳比的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①上图中表示曲线是_________（选填曲线“m”、“n”、“p”或“q”）。 ②600℃时，反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数________（用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. +165.0 ②. 高温 （2）CD （3） ①. 或 ②. B ③. 电负性O>C>H，CO*中成键电子对偏向O，C显正电性，中成键电子对偏向O，O显负电性，二者通过静电作用相结合，形成新的键 （4） ①. n ②. 2.1 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将反应I和反应II相加即可得到反应III，故。反应III的正反应是一个气体分子数增加的吸热反应，即且，根据时反应自发进行，可知该反应在高温下可自发进行。 【小问2详解】 A．平衡常数仅受温度影响，a、b点温度相同，c点温度较低。反应I为吸热反应，温度越高平衡常数越大，故，A正确； B．相同温度下，增加反应物的量（即水碳比增大），平衡正向移动，的转化率增大，故，B正确； C．仅发生反应I，初始无生成物，反应过程中生成的和的物质的量之比始终为，该比值不变不能说明反应已达平衡，C错误； D．a、b点温度相同，a点的水碳比更大（即初始加入的更多），且a点的转化率更高，反应正向进行程度更大（正向气体分子数增加）。因此a点平衡时的气体总物质的量大于b点。在恒温恒容条件下，压强与总物质的量成正比，故 ，D错误； 故选CD。 【小问3详解】 ①决速步是活化能最大的步骤。由图可知，使用金催化剂(A)时，第一步反应的活化能最大（），该步发生的反应为吸附态的水分解，方程式为。 ②催化剂B的最大活化能（）小于催化剂A的最大活化能（），活化能越低反应速率越快，故催化剂B更有利于反应进行。 ③ 由于O的电负性大于C和H，在中C原子带部分正电荷，在中O原子带部分负电荷，两者通过正负电荷相互吸引，从而易于结合生成。 【小问4详解】 ①水和甲烷是反应物，根据X=3以及甲烷的变化曲线可判断p表示水蒸气的，反应Ⅰ吸热，氢气的物质的量增加，q不是氢气的；反应I为吸热反应，反应II为放热反应，温度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动， 600°C前随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程 度，600°C后随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行的程度，CO2的物质的量分数先增大后减小， 故表示的曲线是n，表示的曲线是m。 ②已知水碳比，设起始时，，设反应I、II、III消耗的物质的量分别为 列三段式： 平衡时，、，。由图可知，时各组分的物质的量分数分别为：，，，解得，则，。反应II的平衡常数。 19. 在处理NO废气的过程中，催化剂会逐渐失活变为。 某小组为解决这一问题，实验研究和之间的相互转化。 资料：i．；。 ii． ； 。 iii．和在酸性条件下均能生成。 （1）探究Co的还原性 实验Ⅰ：粉红色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空气中久置，无明显变化。 实验Ⅱ：向0.1 mol/L CoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液，无明显变化。 实验Ⅲ：按图装置进行实验，观察到电压表指针偏转。 ①甲同学根据实验Ⅲ得出结论：Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。乙同学补充实验Ⅳ，___________(补全实验操作及现象)，否定了该观点。 ②探究碱性条件下的还原性，进行实验。 实验V： ⅱ中反应的化学方程式是___________。 ③根据氧化还原反应规律解释还原性Co(OH)2>Co2+：Co2+-e-=Co3+在碱性条件下，OH-与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但___________降低的程度更大，还原剂的还原性增强。 （2）探究的氧化性 ①根据实验Ⅲ和Ⅳ推测氧化性：Co3+>Cl2，设计实验证明：向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，___________(补全实验操作及现象)，反应的离子方程式是___________。 ②向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是___________。 （3）催化剂[Co(NH3)6]2+的失活与再生 ①结合数据解释[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活的原因：___________。 ②根据以上实验，设计物质转化流程图实现[Co(NH3)6]2+的再生：___________。 示例：Co CoCl2Co(OH)2 【答案】（1） ①. 将实验III中的0.1mol/LCoCl2溶液替换为0.2mol/LNaCl溶液进行实验，指针偏转幅度与实验III相同 ②. 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3 ③. c(Co3+) （2） ①. 加入适量盐酸，棕褐色沉淀溶解，产生黄绿色有刺激性气味的气体，溶液变为粉红色 ②. 2Co(OH)3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+6H2O ③. O2 （3） ①. 对Co2+-e-=Co3+，NH3与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但K2>K1，c(Co3+)降低的程度远大于c(Co2+)，还原剂的还原性增强，[Co(NH3)6]2+能被氧化 ②. [Co(NH3)6]3+ Co2+ [Co(NH3)6]2+ 【解析】 【分析】利用不同氧化剂及还原剂，通过实验研究Co(Ⅱ)和Co(Ⅲ)之间的相互转化，探究氧化性和还原性强弱，通过分析及实验进行验证； 【小问1详解】 ①乙同学补充实验IV，设计不含Co2+但氯离子浓度相同的溶液代替0.1mol/LCoCl2，进行实验，如：将实验Ⅲ中的0.1mol/LCoCl2溶液替换为0.2mol/LNaCl溶液进行实验，指针偏转幅度与实验Ⅲ相同，从而否定了甲同学根据实验III得出结论：Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化； ②ii中蓝色沉淀Co(OH)2在空气中缓慢反应被氧气氧化生成棕褐色沉淀Co(OH)3，反应的化学方程式是； ③根据氧化还原反应规律解释还原性Co(OH) 2>Co2+：Co2+-e-=Co3+在碱性条件下，OH-与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但c(Co3+)降低的程度更大，还原剂的还原性增强； 【小问2详解】 ①向V中得到的棕褐色沉淀中，加入适量盐酸，棕褐色沉淀溶解，产生黄色有刺激性气味的气体，溶液变为粉红色，证明：实验III和IV推测氧化性：Co3+>Cl2；实验中酸性条件下Co(OH)3将氯离子氧化生成氯气，反应的离子方程式是； ②向V中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，具有氧化性，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是O2； 【小问3详解】 ①对Co2+-e-=Co3+，NH3与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但K2>K1，c(Co3+)降低的程度远大于c(Co2+)，还原剂的还原性增强，[Co(NH3)6]2+能被氧化，故[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活； ②要实现[Co(NH3)6]2+的再生，可通过酸性条件下催化[Co(NH3)6]3+产生Co2+后再利用氨气处理可得：[Co(NH3)6]3+ Co2+ [Co(NH3)6]2+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年（上）厦门大学附属科技中学期末测试 高二化学试题 注意事项： 1.本试卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。 2.请将符合题意的答案填到答题卷相应的空格中。 可能用到的近似相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Mn 55 第I卷（选择题 共45分） 本卷共15题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意要求的。 1. 科技创新赋能高质量发展。下列说法正确的是 A. “东方超环”（俗称“人造太阳”）使用的与互为同位素 B. “嫦娥五号”使用的太阳能电池可将电能转化为化学能 C. 高温结构陶瓷所用的碳化硅、氮化硅材料，属于新型金属材料 D. “白鹤滩水电站”发电机组使用超导材料，其中Cu元素位于周期表d区 2. NaCl是工业文明进程中不可或缺的资源。下列生产中不以NaCl为直接原料的是 A. 工业制玻璃 B. 氯碱工业 C. 电冶金制钠 D. 侯氏制碱 3. 稀土是重要的战略资源，被誉为“工业维生素”。下列关于稀土元素的说法错误的是 A. 都是金属元素 B. 都是过渡元素 C. 都是f区元素 D. 都是第IIIB族元素 4. 工业上电解熔融和冰晶石（）的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电离能大小： C. 电负性： D. 基态钠原子最外层电子云轮廓图： 5. 下列离子方程式正确的是 A. 溶液中通入少量： B. 用惰性电极电解水溶液： C. 泡沫灭火器的反应原理： D. 牺牲阳极法保护海水中钢闸门的正极反应： 6. 磷化氢（）在粮食储藏中用作熏蒸剂，起杀虫、防虫的作用，可用白磷和过量的强碱溶液反应制备：（未配平）。下列说法正确的是 A. 溶液呈酸性 B. 含有共价键的数目为（为阿伏加德罗常数） C. 溶液中存在： D. 每生成0.1 mol 转移的电子的物质的量为0.3 mol 7. 用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是 A．配制草酸溶液 B．润洗滴定管 C．滴定 D．读数 A. A B. B C. C D. D 8. 下列实验方案、现象及结论均正确，且能推出相应结论的是 选项 实验方案及其现象 实验结论 A 向浓度均为的、混合溶液中滴加少量溶液，有黄色沉淀生成 B 用计测得碳酸钠溶液的大于醋酸钠溶液的 酸性：醋酸>碳酸 C 盛有稀盐酸的试管中加入锌片，产生气泡；再将铜丝插入试管且接触锌片，产生气泡的速率增大 反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀 D 用玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，焰色呈黄色 燃烧时钠元素发生电子跃迁吸收黄光 A. A B. B C. C D. D 9. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为： Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 A. A B. B C. C D. D 阅读关于“人工固氮”的材料，完成下面小题： 材料1 德国化学家哈伯（F．Haber，1868-1934）是氮气和氢气直接合成氨技术的发明者，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，其工业生产流程如下图。 材料2 近期，华东师范大学合成了催化剂，显示出优异的光催化固氮活性。光催化剂在紫外线照射下产生光生电子（）和光生空穴（），反应历程如下图所示（*代表吸附在催化剂表面的物种）。 10. 已知生成氨的速率方程为（为反应速率常数，只与温度有关，与浓度无关），吸附氮气为决速步骤。下列有关合成氨的生产，说法错误的是 A. 步骤①中“净化”是为了防止催化剂中毒 B. 步骤④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率 C. 步骤⑤将液化分离，可以加快合成氨反应 D. 投料比为，更能加快合成氨反应的进行 11. 下列关于光催化合成氨历程的说法错误的是 A. 反应过程中有非极性键的断裂和形成 B. 转化的过程可表示为： C. 以为催化剂时，决速步的能垒 D. 材料2中所示历程，两种路径的焓变不同 12. 固氮过程中可能会产生肼（），肼常用于航天的燃料。常温下，肼（）水溶液中各种含氮微粒的物质的量分数随变化的关系如图所示。 已知： ；。 下列说法正确的是 A. 肼与稀硫酸反应可生成酸式盐 B. a的值为7.94（已知） C. 若点溶液中的溶质为，则 D. 常温下，向少量水溶液中加入足量肼，会发生反应： 13. 全铁液流电池工作原理如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是 A. 放电时，隔膜两侧溶液浓度均减小 B. 左侧电极为负载铁的石墨电极 C. 充电时，a接外电源的正极 D. 每转移电子，总量相应改变 14. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中，研究水溶液中的离子反应有着重要的意义。下列说法正确的是 A. 常温下，的HA溶液加水稀释10倍后，若，则HA一定为弱电解质 B. 某温度下， 溶液的，则该溶液中水的电离度为 C. 常温下，向20.00 mL 溶液中加入等物质的量浓度的溶液，当溶液中时，加入溶液的体积等于20.00 mL［忽略混合过程中溶液的体积变化］ D. 在一定温度下，用固体除去“钙、镁”时，若原溶液中，当除钙率达到99%时，溶液中为［已知，，忽略混合过程中溶液的体积变化］ 15. 烟气中的可用钠碱循环法加以处理，用溶液作为吸收液。当吸收液与反应至降低为6左右时，可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。当吸收液的升至8左右时再生完毕，可再次使用。25℃时，吸收液的随微粒组成的变化关系见下表，下列说法不正确的是 91∶9 1∶1 9∶91 8.5 6.2 A. 电极A接电源负极 B. 电极B上发生的反应有： C. D. 若在B极区产生了490 g ，则A极区溶液质量增加了230 g 第II卷（非选择题 共55分） 16. 半导体材料是信息技术产业的核心，经历了如图四代的发展。请回答下列问题： （1）基态原子核外有________种能量不同的电子。 （2）、、第一电离能由大到小的顺序是________（用元素符号表示）。 （3）由硅原子核形成的三种微粒的电子排布式分别为： ① ② ③ 则三种微粒中失去一个电子所需能量最多的是________（填序号）。 （4）已知为类铝元素。 ①在周期表的位置是________。 ②工业上通常向溶液中通入过量，产生大量白色沉淀，过滤后加热固体能得到高纯，写出制备高纯过程中涉及的化学方程式：________、________。 ③电解精炼法提纯是工业上常用的方法，其原理如图所示。电解时，为电源________极（填“正”或“负”）。电解结束后，经检测阳极泥中只有、。高纯电极的电极反应式为________。 17. Mn和都具有广泛的用途。 I．工业上用软锰矿（主要含）和硫锰矿（主要含MnS）联合制备的流程如图。 资料：几种化合物的 硫化物 MnS NiS CoS BaS（易溶） 氢氧化物 （1）写出基态的价电子轨道表示式___________。 （2）浸出过程中产生的对与MnS的反应起催化作用，机理如下。 i．；ii．_______（离子方程式）。 （3）滤渣2的主要成分是_______。 Ⅱ．以溶液为原料，用下图装置（a，b均为惰性电极）同步制备Mn和。 （4）图中b电极上Mn的电解效率[]与溶液pH的关系如下图所示，随pH的增大，电解效率先增大后减小的原因是___________。 （5）“浸出渣”中锰元素含量检测 i．称取浸出渣，将其中的锰元素全部溶出成，过滤，将滤液定容于100 mL容量瓶中； ii．取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量的溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使剩余的分解；（已知：） iii．加入指示剂，用 溶液滴定，至终点时消耗，重新变为。 ①“浸出渣”中锰元素的质量分数为__________。 ②ii中若未充分热煮沸，将会造成锰元素质量分数的测定结果__________（填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 18. 近年来催化重整制氢是氢能源获取的重要途径，主要反应如下： 反应I： 反应II： 反应III： （1）反应III的________，该反应在________（填“高温”、“低温”或“任意温度”）下可自发进行。 （2）在恒容密闭容器中，按不同水碳比X[]加入1 mol 和一定量的，若仅发生反应I，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。 下列说法错误的是________（填字母）。 A. 点a、b、c对应的平衡常数： B. C. 下，若容器内比值不变，可判断反应达到平衡 D. 下达平衡后，压强P： （3）我国学者研发了一种用于反应II的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂，下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程：（吸附在催化剂表面上的物种用*标注） ①使用金催化剂时，决速步的化学方程式为_________。 ②使用催化剂_________（填“A”或“B”）更有利于反应II进行。 ③结合电负性分析，易与结合生成的原因：________。 （4）100 kPa时，将水碳比的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①上图中表示曲线是_________（选填曲线“m”、“n”、“p”或“q”）。 ②600℃时，反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数________（用物质的量分数代替平衡浓度计算，保留2位有效数字）。 19. 在处理NO废气的过程中，催化剂会逐渐失活变为。 某小组为解决这一问题，实验研究和之间的相互转化。 资料：i．；。 ii． ； 。 iii．和在酸性条件下均能生成。 （1）探究Co的还原性 实验Ⅰ：粉红色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空气中久置，无明显变化。 实验Ⅱ：向0.1 mol/L CoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液，无明显变化。 实验Ⅲ：按图装置进行实验，观察到电压表指针偏转。 ①甲同学根据实验Ⅲ得出结论：Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。乙同学补充实验Ⅳ，___________(补全实验操作及现象)，否定了该观点。 ②探究碱性条件下的还原性，进行实验。 实验V： ⅱ中反应的化学方程式是___________。 ③根据氧化还原反应规律解释还原性Co(OH)2>Co2+：Co2+-e-=Co3+在碱性条件下，OH-与Co2+、Co3+反应，使c(Co2+)和c(Co3+)均降低，但___________降低的程度更大，还原剂的还原性增强。 （2）探究的氧化性 ①根据实验Ⅲ和Ⅳ推测氧化性：Co3+>Cl2，设计实验证明：向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，___________(补全实验操作及现象)，反应的离子方程式是___________。 ②向Ⅴ中得到的棕褐色沉淀中，滴加H2SO4溶液，加入催化剂，产生无色气泡，该气体是___________。 （3）催化剂[Co(NH3)6]2+的失活与再生 ①结合数据解释[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活的原因：___________。 ②根据以上实验，设计物质转化流程图实现[Co(NH3)6]2+的再生：___________。 示例：Co CoCl2Co(OH)2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $