精品解析:安徽滁州市定远育才学校2025-2026学年第二学期高二期中检测化学试题
2026-09-06
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内容正文:
定远育才学校2025-2026学年第二学期高二期中检测
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40Fe-56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “珍贵文物蕴含着璀璨文化和深远历史,记录着人类文明和社会进步”。下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是
A.唐三彩陪葬俑
B.三国竹木简牍
C.清寿山石造像
D.中山王铁足铜鼎
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有关化学用语正确的是
A. 基态C原子的最外层电子的轨道表示式:
B. 的结构示意图:
C. 轨道的电子云轮廓图:
D. CO2的球棍模型:
3. 下列各项叙述错误的是
A. 铍原子的轨道表示式为,符合泡利不相容原理
B. 若N的轨道表示式为,则违反了洪特规则
C. 若基态的电子排布式为,则违反了构造原理
D. 原子的电子排布式由,则能释放特定能量产生发射光谱
4. 电负性是一种重要的元素性质,某些元素的电负性(鲍林标度)数值如下表所示:
元素
H
Li
O
Al
P
S
Cl
电负性
2.1
1.0
3.5
1.5
2.1
2.5
3.0
下列说法不正确的是
A. LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性
B. 非金属性:O>Cl
C. H-Cl键比H-S键极性大
D. Si的电负性范围在2~3之间
5. 5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图,其中五元环为平面结构,下列说法正确的是
A. 阴离子的空间构型为三角锥形
B. 该化合物难溶于水
C. 该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D. 该化合物存在类似于苯分子的大π键,化学性质比较稳定
6. 下列反应的方程式正确的是
A. H2的燃烧热为,则
B. 向中投入固体:2H218O+2Na2O2 = 4Na+ +4OH-+18O2
C. 浓硝酸见光分解:
D. 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
7. 下列实验方案不能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
比较和的大小
向溶液加入溶液,再向溶液加入几滴
B
制备无水
将氯化铁溶液在HCl的氛围中蒸发结晶
C
测定的电离和水解程度相对大小
用pH计测定溶液的酸碱性
D
除去锅炉中沉积的
用饱和溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
A. A B. B C. C D. D
8. 磷酸亚铁锂()电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A. 基态电子排布式为:
B. 该流程中,相同条件下比溶解度小
C. 该流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
D. 该流程中不能用代替
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃、101时,11.2LCO中含有的原子数为
B. 1.0L1溶液中含有的数目为
C. 标况下,的C3H6中含有的σ键的数目为0.8
D. 常温下,14g N2中含键的数目为1
10. 甲胺铅碘[(CH3NH3)PbI3]是新型太阳能电池的敏化剂.已知甲胺铅碘的摩尔质量为Mg·mol-1,其晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 晶胞中C代表I-
B. Pb位于元素周期表中的p区
C. 甲胺铅碘中N原子为sp3杂化
D. C与A最小核间距为
11. 电流滴定法(电压10~100mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度,已知:。下列说法错误的是
A. 仪器X的名称为碱式滴定管
B. a点为滴定终点
C. 若滴定结束后仰视读数,则测定Na2S2O3溶液的浓度偏小
D. 若碘液中含有0.15molI2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5mol·L-1
12. 下列有关杂化的说法错误的是
A. 和的中心原子杂化方式都是杂化
B. 碳正离子()和中C的杂化方式都是杂化
C. 、、、分子中的硫原子都是杂化
D. 异山梨醇(上图)中所有碳原子都是杂化,其中有4个是手性碳原子
13. 砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法正确的是
A. 图甲中,As原子位于Ga原子构成的正四面体空隙中
B. 图甲中,距离As原子最近的As原子数为6
C. 图甲中,若晶胞参数为apm,则Ga原子与As原子的最短距离为
D. 稀磁性半导体材料中,Mn、As的原子个数比为1:2
14. 某学习小组探究原子半径对同种元素形成化学键键能的影响。下表是某些化学键的键能:
化学键
键能
346
193
142
201
242
616
418
495
345
下列说法正确的是
A. 碳碳叁键键能等于
B. 、同种元素之间形成的键和键的键能大小,键大于键
C. 与形成的键的键能大于键的键能,故白磷以形式存在而不以形式存在
D. 若相对能量为0,则的相对能量为
15. 常温下,向10 mL 0.1 的HA溶液中滴加0.1 的NaOH溶液,溶液中含A微粒的分布分数[如]、滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)与溶液pH的关系如图。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示随分布分数的变化,且的数量级为
B. m=5且a点溶液中存在
C. 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的HA溶液时可选择酚酞作指示剂
D. 水的电离程度:c>b>a
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
16. 现代元素周期表是在门捷列夫首创的元素周期表基础上完善的。下图是扇形元素周期表,表中的“1、2、3、4”表示元素原子的核外电子层数,与现代元素周期表中的周期对应;“一、二、三……十七、十八”与现代元素周期表中的列对应。①~⑩为现代元素周期表中前四周期的元素。
回答下列问题:
(1)元素③在现代常见周期表中的位置是_______。
(2)元素⑨的简单离子的核外电子排布式为_______,元素⑩的基态原子的价层电子轨道表示式为_______。
(3)元素⑤、⑥、⑧、⑨的简单离子的半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(4)元素②与⑤形成的某种化合物可作供氧剂,写出该化合物的电子式_______。
(5)元素⑦的单质与元素②的最高价氧化物的水化物常用作管道疏通剂,写出其发挥作用的化学方程式_______。
(6)元素③、④、⑤、⑧的最简单氢化物中,热稳定性最强的是_______(填化学式),沸点最高的是_______(填化学式)。
(7)均由①、②、⑤、⑧四种元素组成的两种化合物可相互反应,写出反应的离子方程式_______。
17. 按要求回答下列问题:
前四周期元素 A、B、M、D、E原子序数依次增大,其相关性质如表所示:
A
2p能级电子半充满
B
与A 同周期,且原子核外有2个未成对电子
M
前三周期元素中,M元素电负性最小
D
其基态原子的价层电子排布式为nsn-1npn+1
E
前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
请根据以上情况,回答下列问题:
(1)A 元素在周期表中的位置为___________,其最高价氧化物对应水化物的阴离子的空间构型为___________。
(2)D的基态原子的电子占据的最高能层符号为___________,最高能级的电子云形状为___________。
(3)ABD三种元素第一电离能由小到大的顺序为___________(用元素符号表示)。
(4)A和B形成的简单氢化物中,键角较大的是___________ (填化学式),原因是___________。
(5)E的基态原子核外有___________种运动状态不同的电子,该原子的简化电子排布式为___________。
18. 实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示(当溶液中金属阳离子浓度为mol·L-1时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(开始溶解)
②常温下,、、。回答下列问题:
(1)“除锰”阶段被氧化的元素为_______(填元素名称)。
(2)“除铁”时需调节溶液的pH。
①溶液pH理论上的范围若为,则_______、_______。
②写出“除铁”时总反应的离子方程式:_______。
③常温下,_______。
(3)溶液显_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(4)利用与醋酸反应也能制备。若某温度下,、、分别用a、b、c表示,则该温度下,的化学平衡常数)_______。(用含a、b、c的代数式表示)。
19. 电化学被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
Ⅰ.氨氮的去除。下面是两种电化学除氨氮的方法。
(1)方法一:电化学氧化法
有研究表明,当以碳材料为阴极,可在阴极生成,并进一步生成氧化性更强的,可以将水中氨氮氧化为,如图。
①在放电时,阴极附近的pH___________。(填“增大”“减小”或“不变”)
②当有1mol生成时,消耗了___________mol。
(2)方法二:电化学沉淀法
用溶液模拟氨氮废水,以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解,可将废水中的转化为沉淀而除去。调节溶液初始,氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。
③电解时两极反应式分别为:,。写出废水中生成沉淀的离子方程式:___________。
④反应1h以后,氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是___________。
Ⅱ.利用电解法在碱性或酸性条件下将二氧化碳还原为和的原理如下图所示:
已知:选择性(S)和法拉第效率()的定义(X代表或)如下:
(3)写出碱性条件下生成的电极反应式:___________。
(4)实验测得,碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件,原因是___________。
(5)实验测得,酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件,原因是___________。
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定远育才学校2025-2026学年第二学期高二期中检测
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40Fe-56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “珍贵文物蕴含着璀璨文化和深远历史,记录着人类文明和社会进步”。下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是
A.唐三彩陪葬俑
B.三国竹木简牍
C.清寿山石造像
D.中山王铁足铜鼎
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.唐三彩陪葬俑属于硅酸盐材料,不易发生电化学腐蚀,A不符合题意;
B.竹木简牍属于有机材料,不易发生电化学腐蚀,B不符合题意;
C.清寿山石造像属于硅酸盐材料,不易发生电化学腐蚀,C不符合题意;
D.铜鼎属于合金,易发生电化学腐蚀,D符合题意;
故选D;
2. 下列有关化学用语正确的是
A. 基态C原子的最外层电子的轨道表示式:
B. 的结构示意图:
C. 轨道的电子云轮廓图:
D. CO2的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子核外电子先占据能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,2p能级的能量高于2s能级,应先在2s能级填充2个电子后再在2p能级填充两个电子,基态C原子的最外层电子的轨道表示式:,A错误;
B.O2-是由O得到两个电子得到的,O2-的核电荷数为8,核外电子数为10,结构示意图:,B错误;
C.px轨道的电子云轮廓图延x轴方向伸展,为哑铃形,C正确;
D.为CO2的空间填充模型,D错误;
故选C。
3. 下列各项叙述错误的是
A. 铍原子的轨道表示式为,符合泡利不相容原理
B. 若N的轨道表示式为,则违反了洪特规则
C. 若基态的电子排布式为,则违反了构造原理
D. 原子的电子排布式由,则能释放特定能量产生发射光谱
【答案】B
【解析】
【详解】A.铍原子的轨道表示式为,符合泡利不相容原理,A正确;
B.相同轨道中两个电子的自旋方向应相反,N的轨道表示式应为,若N的轨道表示式为,则违反了泡利不相容原理,B错误;
C.因为轨道的能量比轨道的能量低,所以基态的电子排布式为,违反了构造原理,应该为,C正确;
D.能级的能量大于能级的能量,原子的电子排布式由,原子由激发态转化为基态,能量降低,所以能释放特定能量产生发射光谱,D正确;
答案选B。
4. 电负性是一种重要的元素性质,某些元素的电负性(鲍林标度)数值如下表所示:
元素
H
Li
O
Al
P
S
Cl
电负性
2.1
1.0
3.5
1.5
2.1
2.5
3.0
下列说法不正确的是
A. LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性
B. 非金属性:O>Cl
C. H-Cl键比H-S键极性大
D. Si的电负性范围在2~3之间
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.Li、Al、H三种元素中,H的电负性最大,所以LiAlH4中H是-1价,该物质具有还原性,故A正确;
B.O的电负性大于Cl,元素的电负性越大,其非金属性越强,所以非金属性:O>Cl,故B正确;
C.Cl的电负性大于S,则Cl和H形成的H-Cl键的极性比 S和H形成的H-S键极性大,故C正确;
D.Si位于周期表第三周期第ⅣA族,其电负性应介于它前面的元素Al和它后面的元素P之间,即Si的电负性范围在1.5~2.1之间,故D错误;
故选D。
5. 5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,并放出大量的热,是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图,其中五元环为平面结构,下列说法正确的是
A. 阴离子的空间构型为三角锥形
B. 该化合物难溶于水
C. 该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同
D. 该化合物存在类似于苯分子的大π键,化学性质比较稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸根中,成键电子对为3,孤对电子对为=0,因此其空间构型为平面三角形,A错误;
B.硝酸盐易溶于水,B错误;
C.其中五元环为平面结构,可知该化合物中五元环上的原子均为sp2杂化,它们的杂化方式相同,故C正确;
D.该化合物受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体,化学性质不稳定,D错误。
故本题选C。
6. 下列反应的方程式正确的是
A. H2的燃烧热为,则
B. 向中投入固体:2H218O+2Na2O2 = 4Na+ +4OH-+18O2
C. 浓硝酸见光分解:
D. 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定物质(其中H2O为液体)时放出的热量,H2的燃烧热为,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ⋅mol-1,A错误;
B.过氧化钠和水的反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,生成物氧气中的氧原子不会来源于水,故该反应离子方程式为:2H218O+2Na2O2 = 4Na+ +2OH-+218OH-+O2↑,B错误;
C.浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,正确的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,C错误;
D.氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解显酸性,故向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解,离子方程式正确,D正确;
故本题选D。
7. 下列实验方案不能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
比较和的大小
向溶液加入溶液,再向溶液加入几滴
B
制备无水
将氯化铁溶液在HCl的氛围中蒸发结晶
C
测定的电离和水解程度相对大小
用pH计测定溶液的酸碱性
D
除去锅炉中沉积的
用饱和溶液浸泡,再用稀盐酸溶解除去
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液加入溶液,反应后氢氧化钠过量,再向溶液加入几滴一定会生成氢氧化铜沉淀,不能比较和的大小,A错误;
B.铁离子水解会生成氢氧化铁,氯化氢可抑制其水解;故将氯化铁溶液在HCl的氛围中蒸发结晶制备无水氯化铁,B正确;
C.电离出氢离子、水解生成氢氧根离子,用pH计测定溶液的酸碱性可判断电离和水解程度相对大小,C正确;
D.存在,加入饱和碳酸钠溶液,可以生成碳酸钙沉淀,导致硫酸钙转化为碳酸钙,再加入稀盐酸,盐酸和碳酸钙生成氯化钙和水、二氧化碳,D正确;
故选A。
8. 磷酸亚铁锂()电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A. 基态电子排布式为:
B. 该流程中,相同条件下比溶解度小
C. 该流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
D. 该流程中不能用代替
【答案】C
【解析】
【分析】正极片经碱溶可得到Na[Al(OH)4],可说明含有Al元素,含有磷酸亚铁锂的滤渣加入硫酸、硝酸,可除去炭黑,得到含有P、Fe、Li的滤液,加入碱液,生成的沉淀为Fe(OH)3,滤液加入碳酸钠,可生成碳酸锂沉淀,以此解答该题。
【详解】A.Fe为26号元素,根据构造原理可知基态电子排布式为:,故电子排布式为:,故A正确;
B.由图可知在含Li、P、Fe等滤液中加入碱液时,先产生氢氧化铁沉淀,故比溶解度小,故B正确;
C. Li2CO3微溶于水,而 Li2SO4可溶于水,所以硫酸钠不能代替碳酸钠,故C错误
D.硝酸用盐酸代替后就不能得到三价铁溶液,不利于后面得到氢氧化铁沉淀,故不能用盐酸代替硝酸,故D正确;
故选C。
9. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃、101时,11.2LCO中含有的原子数为
B. 1.0L1溶液中含有的数目为
C. 标况下,的C3H6中含有的σ键的数目为0.8
D. 常温下,14g N2中含键的数目为1
【答案】D
【解析】
【详解】A.25℃、101不是标准状况,11.2LCO不是0.5mol,含有的原子数不是,A错误;
B.是络合物,产生的Fe3+较少,1.0L1溶液中含有的数目小于,B错误;
C.C3H6若是丙烯,1分子含σ键8个,C3H6若是环丙烷,1分子含σ键9个,C3H6的结构未知,不能确定σ键个数,C错误;
D.N2中有2个键,14g N2的物质的量为0.5mol,含键的数目为1NA,D正确;
答案选D。
10. 甲胺铅碘[(CH3NH3)PbI3]是新型太阳能电池的敏化剂.已知甲胺铅碘的摩尔质量为Mg·mol-1,其晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 晶胞中C代表I-
B. Pb位于元素周期表中的p区
C. 甲胺铅碘中N原子为sp3杂化
D. C与A最小核间距为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据图中信息B的个数为1,C位于面心,共3个,因此若B代表Pb2+,则C代表I-,故A项正确;
B. Pb属于第ⅣA元素,位于周期表中p区,故B项正确;
C. 甲胺铅碘中N原子形成的σ键数目为3,孤电子对数为1,杂化轨道类型为sp3杂化,故C项正确;
D. C与A最小核间距为面对角线的,即,故D项错误;
答案选D。
11. 电流滴定法(电压10~100mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度,已知:。下列说法错误的是
A. 仪器X的名称为碱式滴定管
B. a点为滴定终点
C. 若滴定结束后仰视读数,则测定Na2S2O3溶液的浓度偏小
D. 若碘液中含有0.15molI2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5mol·L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液呈碱性,且仪器X下端为橡胶管结构,属于碱式滴定管,A正确;
B.仅、同时存在时才能产生电流,滴定终点时被完全消耗,电流为0,对应图像的b点,a点电流最大不是滴定终点,B错误;
C.滴定结束后仰视读数,读取的溶液体积偏大,根据,可知测定的浓度偏小,C正确;
D.根据反应计量关系,,消耗溶液体积为,故浓度为,D正确;
故选B。
12. 下列有关杂化的说法错误的是
A. 和的中心原子杂化方式都是杂化
B. 碳正离子()和中C的杂化方式都是杂化
C. 、、、分子中的硫原子都是杂化
D. 异山梨醇(上图)中所有碳原子都是杂化,其中有4个是手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.的中心原子N原子的价层电子对数为:,为sp杂化,的中心原子O原子的价层电子对数为:,为杂化,故A错误;
B.的中心原子C原子的价层电子对数为:,为sp2杂化,的中心原子C原子的价层电子对数为:,为杂化,故B正确;
C.、中S均为2个键和2个孤电子对,因此为杂化;中S原子形成3个键并含有1个孤电子对,中S原子形成4个键,因此分子中的硫原子是杂化,故C正确;
D.连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子,用*标记,,共有4个是手性碳原子,故D正确;
故答案选A。
13. 砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法正确的是
A. 图甲中,As原子位于Ga原子构成的正四面体空隙中
B. 图甲中,距离As原子最近的As原子数为6
C. 图甲中,若晶胞参数为apm,则Ga原子与As原子的最短距离为
D. 稀磁性半导体材料中,Mn、As的原子个数比为1:2
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,As原子与周围四个Ga相连,四个Ga构成正四面体结构,As位于Ga原子构成的正四面体空隙中,A正确;
B.图甲中,距离As原子最近的As原子数:,B错误;
C.图甲中,Ga原子与As原子的最短距离为体对角线的四分之一,即,C错误;
D.稀磁性半导体材料中,As有4个位于体内,Mn一个位于顶点,一个位于面心,个数:,Mn、As的原子个数比为5:32,D错误;
答案选A。
14. 某学习小组探究原子半径对同种元素形成化学键键能的影响。下表是某些化学键的键能:
化学键
键能
346
193
142
201
242
616
418
495
345
下列说法正确的是
A. 碳碳叁键键能等于
B. 、同种元素之间形成的键和键的键能大小,键大于键
C. 与形成的键的键能大于键的键能,故白磷以形式存在而不以形式存在
D. 若相对能量为0,则的相对能量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳碳叁键键能小于3倍的碳碳单键的键能,故小于,A错误;
B.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,比较N-N与N=N、O-O与O=O的键能数据可知,N、O同种元素之间形成的σ键和π键的键能大小,σ键小于π键,B错误;
C.比较P-P与P=P的键能数据可知,P与P形成的σ键的键能大于π键的键能,间P原子以σ键形成,能量更低,故白磷以形式存在而不以形式存在,C正确;
D.断键吸收能量,若相对能量为0,则的相对能量为,D错误;
故选C。
15. 常温下,向10 mL 0.1 的HA溶液中滴加0.1 的NaOH溶液,溶液中含A微粒的分布分数[如]、滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)与溶液pH的关系如图。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示随分布分数的变化,且的数量级为
B. m=5且a点溶液中存在
C. 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的HA溶液时可选择酚酞作指示剂
D. 水的电离程度:c>b>a
【答案】B
【解析】
【分析】根据滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)与溶液pH的关系图可知终点时pH>7,HA属于弱酸,则有电离平衡。
【详解】A.曲线Ⅰ随pH增大而下降,对应δ(HA)减小,符合HA被中和趋势。a点:δ(HA) = δ(A⁻),即 ,故:,数量级为 ,A正确;
B.m=5 mL时,有一半的HA被NaOH中和,此时溶液中溶质为等物质的量的HA和NaA,根据物料守恒可得,且溶液由于HA电离大于水解,满足:;而a点代表和HA含量相等,此时,B错误;
C.终点产物为NaA,A⁻水解使溶液呈碱性(pH > 7)。酚酞变色范围8.2–10.0,适配终点突跃,C正确;
D.a点:pH=4.6,HA电离主导,抑制水电离。b点:pH=7,中性,水电离程度居中。c点:V=10 mL,恰好生成NaA,A⁻水解促进水电离,故电离程度最大。故顺序:c > b > a,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
16. 现代元素周期表是在门捷列夫首创的元素周期表基础上完善的。下图是扇形元素周期表,表中的“1、2、3、4”表示元素原子的核外电子层数,与现代元素周期表中的周期对应;“一、二、三……十七、十八”与现代元素周期表中的列对应。①~⑩为现代元素周期表中前四周期的元素。
回答下列问题:
(1)元素③在现代常见周期表中的位置是_______。
(2)元素⑨的简单离子的核外电子排布式为_______,元素⑩的基态原子的价层电子轨道表示式为_______。
(3)元素⑤、⑥、⑧、⑨的简单离子的半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(4)元素②与⑤形成的某种化合物可作供氧剂,写出该化合物的电子式_______。
(5)元素⑦的单质与元素②的最高价氧化物的水化物常用作管道疏通剂,写出其发挥作用的化学方程式_______。
(6)元素③、④、⑤、⑧的最简单氢化物中,热稳定性最强的是_______(填化学式),沸点最高的是_______(填化学式)。
(7)均由①、②、⑤、⑧四种元素组成的两种化合物可相互反应,写出反应的离子方程式_______。
【答案】(1)第二周期IⅤA族
(2) ①. 1s22s22p63s23p6 ②.
(3)S2->Cl->O2->Mg2+
(4) (5)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(6) ①. H2O ②. H2O
(7)H++HSO=SO2↑+H2O
【解析】
【小问1详解】
元素③为碳(C),其核外电子层数为2,最外层电子数为4,在元素周期表中的位置是第二周期IⅤA族;
【小问2详解】
元素⑨为氯(Cl),Cl−核外有18个电子,核外电子排布式1s22s22p63s23p6;元素⑩为铬(),价层电子为3d54s1,价层电子轨道表示式为;
【小问3详解】
⑤为O2−,⑥为Mg2+,⑧为S2−,⑨为Cl−。电子层数:S2−、Cl−有3层,O2−、Mg2+有2层;电子层数越多,离子半径越大;电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。故半径:S2->Cl−>O2->Mg2+;
【小问4详解】
元素②为Na,⑤为O,形成的供氧剂为Na2O2,电子式为;
【小问5详解】
元素⑦为Al,元素②为Na,Na的最高价氧化物的水化物为NaOH,Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,化学方程式为;
【小问6详解】
③为C(CH4)④为N(NH3),⑤为O (H2O),⑧为S(H2S)。非金属性O>N>S>C,非金属性越强,最简单氢化物的热稳定性越强,所以热稳定性最强的是H2O。H2O分子间存在氢键,沸点最高,故沸点最高的是H2O;
【小问7详解】
①为H,②为Na,⑤为O,⑧为S,他们组成的化合物如NaHSO3和NaHSO4,反应离子方程式为:。
17. 按要求回答下列问题:
前四周期元素 A、B、M、D、E原子序数依次增大,其相关性质如表所示:
A
2p能级电子半充满
B
与A 同周期,且原子核外有2个未成对电子
M
前三周期元素中,M元素电负性最小
D
其基态原子的价层电子排布式为nsn-1npn+1
E
前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
请根据以上情况,回答下列问题:
(1)A 元素在周期表中的位置为___________,其最高价氧化物对应水化物的阴离子的空间构型为___________。
(2)D的基态原子的电子占据的最高能层符号为___________,最高能级的电子云形状为___________。
(3)ABD三种元素第一电离能由小到大的顺序为___________(用元素符号表示)。
(4)A和B形成的简单氢化物中,键角较大的是___________ (填化学式),原因是___________。
(5)E的基态原子核外有___________种运动状态不同的电子,该原子的简化电子排布式为___________。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅤA族 ②. 平面三角形
(2) ①. M ②. 哑铃形
(3)S<O<N (4) ①. NH3 ②. H2O和NH3中心原子都采取sp3杂化,H2O有两对孤电子对,NH3有一对孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥越大,键角越小
(5) ①. 24 ②. [Ar]3d54s1
【解析】
【分析】A的2p能级电子半充满,则A为N,B与A同周期,且原子序数大于A、B的原子核外有2个未成对电子,则B为O,M是前三周期元素中,电负性最小的元素,金属性最强,M为Na,D的基态原子价层电子排布式为nsn-1npn+1,则n-1=2,n=3,D为S,E为前四周期元素中基态原子未成对电子数最多,则E为Cr,基态原子价层电子排布式为3d54s1,有6个未成对电子;
【小问1详解】
A为N元素,原子序数为7,在周期表中第二周期第ⅤA族,其最高价氧化物对应水化物为HNO3,阴离子的中心N原子的孤电子对数为=0、σ键电子对数为3,N为sp2杂化,空间构型为平面三角形;
【小问2详解】
D为S,基态原子价层电子排布式为3s23p4,电子占据的最高能层为第三能层,符号为M,最高能级为3p,电子云形状为哑铃形;
【小问3详解】
同一周期从左到右,元素第一电离能呈增大趋势,但是第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素大,故第一电离能N>O,同一主族从上到下,元素的第一电离能减小,故第一电离能O>S,故三种元素第一电离能由小到大的顺序为S<O<N;
【小问4详解】
A和B形成的简单氢化物分别是NH3和H2O,它们中心原子都采取sp3杂化,H2O有两对孤电子对,NH3有一对孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥越大,键角越小,故键角:NH3>H2O;
【小问5详解】
E为Cr,元素的原子序数为24,原子核外有24个电子,根据泡利不相容原理,基态原子核外有24种运动状态不同的电子,该原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1。
18. 实验室以含锌废液(主要成分为,含少量的、、)为原料制备活性的实验流程如图所示。
已知:①常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示(当溶液中金属阳离子浓度为mol·L-1时恰好完全沉淀):
物质
开始沉淀的pH
1.9
6.8
6.2
完全沉淀的pH
2.8
8.3
8.2(开始溶解)
②常温下,、、。回答下列问题:
(1)“除锰”阶段被氧化的元素为_______(填元素名称)。
(2)“除铁”时需调节溶液的pH。
①溶液pH理论上的范围若为,则_______、_______。
②写出“除铁”时总反应的离子方程式:_______。
③常温下,_______。
(3)溶液显_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(4)利用与醋酸反应也能制备。若某温度下,、、分别用a、b、c表示,则该温度下,的化学平衡常数)_______。(用含a、b、c的代数式表示)。
【答案】(1)锰、铁 (2) ①. 2.8 ②. 6.2 ③. ④.
(3)碱性 (4)
【解析】
【分析】含锌废液(主要成分为,含少量的、、)中加入强氧化剂,可将氧化为沉淀除去,同时将氧化为;过滤,滤液中再加入氢氧化锌调节pH,将转化为氢氧化铁沉淀除去;滤液中再加入将转化为和的沉淀,再通过醋酸溶解,经一系列操作得到醋酸锌晶体;据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,“除锰”阶段被氧化的元素为锰、铁;
【小问2详解】
①“除铁”时需调节溶液的pH,应使得沉淀完全而不能开始沉淀,溶液pH理论上的范围若为,则、;
②“除铁”时,加入氢氧化锌调节pH将转化为氢氧化铁沉淀,同时生成锌离子,总反应的离子方程式为;
③常温下,时沉淀完全,则;
【小问3详解】
常温下,、、,溶液中水解呈酸性,的水解常数为,的水解大于的电离、呈碱性,的水解常数为,的水解程度小于的水解程度,则溶液显碱性;
【小问4详解】
若、、分别用a、b、c表示,则的化学平衡常数:。
19. 电化学被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
Ⅰ.氨氮的去除。下面是两种电化学除氨氮的方法。
(1)方法一:电化学氧化法
有研究表明,当以碳材料为阴极,可在阴极生成,并进一步生成氧化性更强的,可以将水中氨氮氧化为,如图。
①在放电时,阴极附近的pH___________。(填“增大”“减小”或“不变”)
②当有1mol生成时,消耗了___________mol。
(2)方法二:电化学沉淀法
用溶液模拟氨氮废水,以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解,可将废水中的转化为沉淀而除去。调节溶液初始,氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。
③电解时两极反应式分别为:,。写出废水中生成沉淀的离子方程式:___________。
④反应1h以后,氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是___________。
Ⅱ.利用电解法在碱性或酸性条件下将二氧化碳还原为和的原理如下图所示:
已知:选择性(S)和法拉第效率()的定义(X代表或)如下:
(3)写出碱性条件下生成的电极反应式:___________。
(4)实验测得,碱性条件生成、总的选择性小于酸性条件,原因是___________。
(5)实验测得,酸性条件生成、总的法拉第效率小于碱性条件,原因是___________。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 6
(2) ①. ②. 反应1h以后,随着溶液中镁离子和氢氧根离子浓度的增大,会形成磷酸镁或氢氧化镁沉淀或者碱性条件下生成的沉淀会部分转化为磷酸镁或氢氧化镁沉淀,释放铵根离子,导致溶液中氨氮去除率随时间的延长反而下降
(3)
(4)碱性条件下,有部分二氧化碳转化为带负电的碳酸根离子,变成不易接近阴极、不易参与阴极电极反应的形式,导致参与还原反应生成、的二氧化碳减少
(5)酸性条件下,电极Ⅲ发生,氢离子通过阳离子交换膜进入右侧阴极区,该电极区域氢离子浓度大于碱性条件下的阴极区氢离子浓度,发生的反应程度大,即电极Ⅳ有相当一部分电子参与的是生成氢气的副反应,因为该副反应发生程度较大,导致法拉第效率FE较小
【解析】
【小问1详解】
①在放电时,阴极氧气得到电子发生还原生成过氧化氢:,过氧化氢和亚铁离子生成铁离子和氧化性更强的:,反应消耗氢离子,则附近的pH增大;
②将水中氨氮氧化为,氮元素化合价由-3变为0,反应为,结合①中反应分析,存在,当有1mol生成时,消耗了由6mol;
【小问2详解】
③镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解,镁单质失去电子发生氧化反应,阴极水得到电子发生还原反应,电解时两极反应式分别为:,,则产生的镁离子和氢氧根根离子与溶液中铵根离子、磷酸二氢根离子生成沉淀和水,反应为:;
④反应1h以后,随着溶液中镁离子和氢氧根离子浓度的增大,会形成磷酸镁或氢氧化镁沉淀或者碱性条件下生成的沉淀会部分转化为磷酸镁或氢氧化镁沉淀,释放铵根离子,导致溶液中氨氮去除率随时间的延长反而下降;
【小问3详解】
已知碱性条件下生成,则碱性条件下得到电子发生还原反应生成,电极反应式:;
【小问4详解】
碱性条件下,有部分二氧化碳转化为带负电的碳酸根离子,变成不易接近阴极、不易参与阴极电极反应的形式,导致参与还原反应生成、的二氧化碳减少,使总的选择性减小;
【小问5详解】
酸性条件下,电极Ⅲ发生,氢离子通过阳离子交换膜进入右侧阴极区,该电极区域氢离子浓度大于碱性条件下的阴极区氢离子浓度,发生的反应程度大,即电极Ⅳ有相当一部分电子参与的是生成氢气的副反应,因为该副反应发生程度较大,法拉第效率FE较小。
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