精品解析：山东德州市武城县第二中学24级创新班2025-2026学年高二上学期期末测试题（八）化学试卷

24级创新班高二上学期期末测试题(八) (考试范围：选择性必修1化学反应原理+选择性必修2物质结构与性质第1、2章) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cu 64 I 127 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 不能用勒夏特列原理解释的是 A. 热的纯碱溶液去污能力强 B. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅 C. 工业上和生成，选择条件是常压而不是高压 D. 合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率 2. UTG玻璃是折叠手机不可或缺的材料，2023年11月19日我国首条生产线正式投产，填补了国内高端显示材料领域的空白。生产UTC的主要原料含有Q、X、Y、Z、W等原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Q与W同主族，Q的价层电子排布为，可用于生产光导纤维，Y单质燃烧时火焰呈黄色，Z是地壳中含量最多的金属元素，为两性氧化物。下列说法正确的是 A. 原子半径：Y<Z<W B. 第一电离能：Y>Z C. Y位于d区第三周期ⅣA族 D. 电负性：Q<X 3. 是片状晶体，结构如图，一元弱酸，下列说法不正确的是 A. 晶体中有氢键和范德华力 B. H3BO3在水中电离H3BO3⇌H++ C. H3BO3能与乙酸反应 D. (HBO2)3可表示为 4. 利用酸式滴定管进行如图所示实验，下列说法错误的是       A. 酸式滴定管不能用来盛装氢氟酸 B. 为防止酸式滴定管活塞处漏水，可在整个活塞处涂上凡士林 C. 酸式滴定管不能用来盛装溶液 D. 实验结束后，若其余操作均正确，读数时仰视滴定管，则所测得数值较实际值偏大 5. 下列关于电化学的说法正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．铜片与直流电源负极相连 C．防腐原理：外加电流的阴极保护 D．电子流向：a→b→电解质→a A. A B. B C. C D. D 6. 下列说法正确的是 A. 常温下红磷在空气中不易自燃，则反应常温下 B. 反应放热 C. 恒温下增大压强，平衡正移，平衡常数增大 D. 则 7. 下列有关含氯化合物的说法中，不正确的是 A. 分子中所有O原子所处的化学环境相同 B. 的空间结构为V形 C. (高氯酸氯)中氯元素的化合价分别为+1，+7 D. 不是氧化还原反应 8. 工业上常用于金属沉降，关于的溶液说法错误的是 已知： 物质 电离平衡常数(25℃) A. B. C. D. 9. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色澄清溶液中： B. 0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液中： C. 由水电离的的溶液中： D. 的溶液中： 10. 关于反应 说法错误的是 A. 图甲，恒温恒容下时刻反应已达到平衡 B. 图乙，时刻升温，平衡时的体积分数： C. 图丙，表示物质的量分数，a、b的相等 D. 图丁，恒温压缩体积，横坐标表示压强，纵坐标可表示平衡时气体密度 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A. 电极M处的电极反应式为： B. 离子交换膜P为阳离子交换膜 C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 12. 某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环)，下列说法不正确的是 A. 在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂 B. Ⅱ中P-N是N提供孤电子对 C. Ⅲ可能是 D. 产物中还可能生成 13. 钢渣中富含等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素，流程如下。已知：能溶于水；，。下列说法错误的是 A. 试剂X可选用粉 B. 试剂Y可选用盐酸 C. “分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D. “酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 14. 已知：下，。。过量与充分反应至平衡，平衡时，不考虑反应前后溶液体积变化，下列说法正确的是 A. B. C. 平衡时，溶液呈弱碱性 D. 15. 废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下，MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中，若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图。下列说法正确的是 已知：Mn(OH)2难溶于水，具有两性；δ(MnOH+)=； A. 曲线z为δ(MnOH+) B. O点， C. P点，c(Mn2+)＜c(K+) D. Q点，c()=2c(MnOH+)+2c() 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 物质结构与性质填空题： （1）下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是_______。 A. B. C. D. （2）基态锰原子的第三电离能远大于基态铁原子第三电离能的原因为：_______。八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子是___________(填元素符号)。 （3）将HF与HNO3按等物质的量发生化合反应生成[H2NO3]+F-，写出[H2NO3]+的结构式：________________。 （4）已知：，则： ①中S原子的杂化方式：________。 ②熔点：LiF______Li+[N(SO2F)2]-(填“>”、“<”或“=”)，原因：______________。 ③与反应生成NH(SO2F)2与X，X的结构简式：_____。 ④等物质的量NH3、(C2H5)3N、HN(SO2F)2混合，主要产物为[(C2H5)3NH]+[N(SO2F)2]-，原因：________。 ⑤与足量NaOH生成气体的化学方程式：____________________； （5）环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。 环戊二烯分子中σ键和π键的个数比为_______。已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁[(C5H5)2Fe]晶体中存在的微粒间的作用力有_______(填字母序号)。 a．离子键            b．σ键            c．π键            d．氢键            e．配位键 （6）书写泡沫灭火器的灭火原理离子方程式：________________。 17. 硼可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）基态B原子的价电子轨道表示式为______；NaBH4是一种常用的储氢材料，其中B为+3价，则Na、B、H的电负性由大到小的顺序为__________________。 （2）氨硼烷(NH3BH3)是一种固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：，的结构如图所示： ①NH3BH3分子内含有作用力的类型为______。 A．配位键  B．极性键  C．非极性键  D．π键  E．σ键  F．离子键  G．氢键  H．范德华力 ②在上述反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。 （3）钴的一种配位聚合物的化学式为{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。其中bte的分子式为C6H8N6，其结构简式为。 ①[Co(bte)2(H2O)2]2+中，与Co2+形成配位键的原子是_______(填元素符号)。 ②C、H、N的电负性从小到大顺序为_______。 ③1mol bte分子中含σ键的数目为_______。 （4）①纯碱溶液显碱性的原理离子方程式：_____________________。 ②H2C2O4的电离方程式：__________________________。 18. 某研究小组对KI溶液与反应的速率进行实验探究。 Ⅰ．探究不同条件对反应速率的影响 操作 序号 温度 试剂A 现象 ① 0℃ ___________ 4min左右溶液变为蓝色 ② 20℃ 0.1mol·L-1溶液 15min左右溶液变为蓝色 ③ 20℃ 0.5mol·L-1溶液 1min左右溶液变为蓝色 ④ 20℃ 蒸馏水 30min左右溶液变为蓝色 （1）证明KI被氧化的证据是___________。 （2）为证明0℃~20℃时，温度越高速率越快，则实验①中试剂A为___________。 （3）对比实验②③，可以得出的结论：___________。 Ⅱ．进一步探究溶液pH对反应速率的影响 已知：ⅰ．常温溶液显中性，溶液显酸性，溶液显碱性。 ⅱ．时，能被氧化为。 ⅲ．碱性条件下，发生歧化反应：，pH越大，歧化速率越快。 小组同学用4支试管在装有的储气瓶中进行实验，装置如图所示。 序号 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 试管中溶液的pH 8 9 10 11 放置10小时后的现象 溶液变为蓝色 溶液颜色无明显变化 （4）从化学反应速率的角度分析⑦和⑧中溶液颜色无明显变化的原因：___________。 （5）甲同学利用原电池原理设计实验证实的条件下确实可以发生被氧化为的反应，并发现比实验④更快。如图所示，请你填写试剂和实验现象。 ①试剂1是1mol·L-1KI溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2是___________。 ②实验现象：___________。 19. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿（主要含、及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物）分离提取Cu、Co、Mn等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在650℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题： （1）“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成，该反应的化学方程式为________。“高温焙烧”温度为650℃，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有________（填化学式）。 （2）在投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸”时金属元素的浸出率________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）HR萃取反应为：。“反萃取”时加入的试剂为________（填化学式）。 （4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中________。已知：，，。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为________。 （5）“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入________（填操作单元名称）循环利用。 20. 工业上利用和水蒸气或重整可制和CO合成气： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应平衡常数与温度的关系如下图。 请回答下列问题： （1）反应Ⅰ在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。 （2）反应Ⅲ．的平衡常数___________(用、表示)，该反应___________0(填“>”、“=”或“<”，下同)，理由是___________。1000K时，测得某时刻、、和的浓度分别为、、、，则此时___________。 （3）若在恒温恒容条件下，在密闭容器中加入和发生反应Ⅰ。 ①下列能够说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．气体的密度不再变化 B．单位时间内断裂4mol C-H键的同时断裂3mol H-H键 C．和速率之比为1:3 D．保持不变 ②甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。 由图可知：___________(填“>”、“=”或“<”)，理由是___________；1000K、压强为时，a点反应向___________方向进行。 （4）在温度为T，压强为的恒温恒压密闭容器中加入2mol 和2mol ，若只发生反应Ⅱ和Ⅲ，达到平衡时，测得和的物质的量分别为0.2mol和1.2mol，则此时反应Ⅱ的压强平衡常数___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 24级创新班高二上学期期末测试题(八) (考试范围：选择性必修1化学反应原理+选择性必修2物质结构与性质第1、2章) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cu 64 I 127 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 不能用勒夏特列原理解释的是 A. 热的纯碱溶液去污能力强 B. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅 C. 工业上和生成，选择条件是常压而不是高压 D. 合成氨时将氨液化分离，可提高原料的利用率 【答案】C 【解析】 【详解】A. 热的纯碱溶液去污能力强，是因为碳酸钠中碳酸根水解显碱性（），油污在碱性条件下水解生成易溶于水的物质而除去；且升高温度碳酸根水解平衡正向移动，OH⁻浓度增大，碱性增强，去污能力增强，可以用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅，是因为氯气与水反应生成的HClO在光照下分解，导致HClO浓度降低，使反应正向移动，Cl2浓度减小，颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C. 工业上SO2和O2反应生成SO3（），该反应正向为气体分子数减小的方向，增大压强有利于平衡正向移动；工业选择常压而非高压，是出于设备成本等经济因素考虑，并非平衡移动问题，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意； D. 合成氨时将氨液化分离，使合成氨平衡正向移动，提高氮气和氢气的转化率，可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 故答案选C。 2. UTG玻璃是折叠手机不可或缺的材料，2023年11月19日我国首条生产线正式投产，填补了国内高端显示材料领域的空白。生产UTC的主要原料含有Q、X、Y、Z、W等原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Q与W同主族，Q的价层电子排布为，可用于生产光导纤维，Y单质燃烧时火焰呈黄色，Z是地壳中含量最多的金属元素，为两性氧化物。下列说法正确的是 A. 原子半径：Y<Z<W B. 第一电离能：Y>Z C. Y位于d区第三周期ⅣA族 D. 电负性：Q<X 【答案】D 【解析】 【分析】Q与W同主族，Q的价层电子排布为，故Q是C，W是Si；可用于生产光导纤维，是SiO2，故X是O，Y单质燃烧时火焰呈黄色，是Na，Z是地壳中含量最多的金属元素，是Al；综上有Q、X、Y、Z、W分别是C、O、Na、Al、Si。 【详解】A．同周期从左到右，原子半径依次减小，原子半径：Na>Al>Si，A错误； B．同周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，第一电离能：Al>Na，B错误； C．Y是Na，位于s区第三周期ⅠA族，C错误； D．同周期从左到右，电负性依次增大，电负性：C<O，D正确； 答案选D。 3. 是片状晶体，结构如图，一元弱酸，下列说法不正确的是 A. 晶体中有氢键和范德华力 B. H3BO3在水中电离H3BO3⇌H++ C. H3BO3能与乙酸反应 D. (HBO2)3可表示为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据硼酸结构，硼酸中的H与另一个硼酸中的O原子形成氢键，硼酸是分子晶体，晶体中片与片之间存在范德华力，A正确； B．是一元弱酸，溶于水后，B原子提供空轨道接受水分子电离出的的孤电子对，形成配位键，使得溶液中游离的浓度大于浓度，使溶液呈酸性，电离方程式为，B错误； C．结构中含羟基，能与乙酸在一定条件下发生酯化反应，C正确； D．3分子脱3分子水得到三聚体，根据H、B、O的成键规则，其结构中含、交替的六元环，每个连接1个羟基，与给出结构一致，D正确； 故选B。 4. 利用酸式滴定管进行如图所示实验，下列说法错误的是       A. 酸式滴定管不能用来盛装氢氟酸 B. 为防止酸式滴定管活塞处漏水，可在整个活塞处涂上凡士林 C. 酸式滴定管不能用来盛装溶液 D. 实验结束后，若其余操作均正确，读数时仰视滴定管，则所测得数值较实际值偏大 【答案】B 【解析】 【详解】A．玻璃的成分是二氧化硅，氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅气体，故不能用酸式滴定管盛装，故A正确； B．凡士林有密封作用，为防止活塞漏水需在活塞两端处涂凡士林，而不是整个活塞；故B错误； C．二氧化硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠具有粘性，故酸式滴定管不能用来盛装溶液，故C正确； D．读数时仰视，会使标准液体积偏大，所测得数值较实际值偏大，故D正确； 答案选B。 5. 下列关于电化学的说法正确的是 A．交换膜为阴离子交换膜 B．铜片与直流电源负极相连 C．防腐原理：外加电流的阴极保护 D．电子流向：a→b→电解质→a A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置为电解饱和食盐水，电解方程式为，左侧为阳极，电极反应为，右侧为阴极，电极反应为，向阴极移动，从左侧进入右侧，故离子交换膜为阳离子交换膜，A错误； B．电镀时，镀件放阴极与电源负极相连，镀层金属放阳极与电源正极相连，则铜片应与电源正极相连，B错误； C．为保护钢闸门，钢闸门应与电源负极相连，辅助电极作阳极，应使用石墨等惰性电极，其防腐原理为外加电流的阴极保护法，C正确； D．在原电池中，电子只能在导线中移动，不能进入电解质溶液，D错误； 故答案选C。 6. 下列说法正确的是 A. 常温下红磷在空气中不易自燃，则反应常温下 B. 反应放热 C. 恒温下增大压强，平衡正移，平衡常数增大 D. 则 【答案】B 【解析】 【详解】A．红磷不自燃是因为活化能大，反应为熵减的放热反应，，，常温下，其吉布斯自由能，A错误； Ｂ．反应的焓变等于正反应活化能与逆反应活化能之差，即，这是一个普适的定义式，其成立与具体反应以及反应是吸热还是放热无关。该定义式本身是正确的，B正确； Ｃ．反应 为气体体积缩小的放热反应，恒温下增大压强，平衡正移，但平衡常数与温度有关，恒温平衡常数不变，C错误； Ｄ．根据盖斯定律，离子水合过程的焓变等于物质的溶解热减去其晶格能。将反应 减去反应 ，可得反应，其焓变= 。由于晶格能(ΔH1)的数值远大于溶解热(ΔH2)，故 ΔH<0，D错误； 答案选B。 7. 下列有关含氯化合物的说法中，不正确的是 A. 分子中所有O原子所处的化学环境相同 B. 的空间结构为V形 C. (高氯酸氯)中氯元素的化合价分别为+1，+7 D. 不是氧化还原反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cl2O7分子中，存在桥氧原子（连接两个氯原子）和端基氧原子（只连接一个氯原子），如图：，化学环境不同，A不正确； B． Cl2O中心氧原子价层电子对数是，有两对孤对电子和两个键，空间结构为V形，B正确； C． ClOClO3中，一个氯原子仅连接一个氧原子，化合价为+1；另一个氯原子连接四个氧原子，化合价为+7，如图：；或可以理解为取代了中的，化合价分别为+1、+7，C正确； D．电负性：Cl＞I，ICl中碘为+1价、氯为-1价，反应后HIO中碘为+1价、HCl中氯为-1价，无化合价变化，不是氧化还原反应，D正确； 故选A。 8. 工业上常用于金属沉降，关于的溶液说法错误的是 已知： 物质 电离平衡常数(25℃) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中阳离子总电荷等于阴离子总电荷，根据电荷守恒得出，A正确； B．溶液中N和C的物质的量相等，根据物料守恒得出，B正确； C．  会发生水解， ，会发生水解和电离，水解常数>Ka2，故以水解为主，因 ，溶液呈碱性，应为 ，故C错误； D．将电荷守恒和物料守恒联立，消去铵根离子，得到，D正确； 故选C。 9. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色澄清溶液中： B. 0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液中： C. 由水电离的的溶液中： D. 的溶液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．的水溶液为浅绿色，A错误； B．在酸性条件下，与会发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误； C．由水电离的的溶液中，溶液为酸性或碱性，之间相互不反应，可以大量共存，C正确； D．的溶液中，可以与反应生成氢氧化铝沉淀，不能大量共存，D错误； 答案选C。 10. 关于反应 说法错误的是 A. 图甲，恒温恒容下时刻反应已达到平衡 B. 图乙，时刻升温，平衡时的体积分数： C. 图丙，表示物质的量分数，a、b的相等 D. 图丁，恒温压缩体积，横坐标表示压强，纵坐标可表示平衡时气体密度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可见，t2时SO2的物质的量为2.2mol，变量为1.8mol，结合化学计量数可知道此时SO3物质的量为1.8mol，故t1到t3阶段SO3物质的量不再改变，故 t2时体系已达平衡，故A正确； B．反应为放热反应(ΔH<0)，升温会使平衡向左移动，气体总物质的量增大，SO3物质的量减小，其体积分数：I > II，故B正确； C．a、b 两点虽可对应相同的平衡物质的量分数相等，但由于两个点初始配比不相同，反应进行的程度不相同，两点的不相等，故C错误； D．图丁：恒温压缩体积增大压强，气体总质量不变，体积缩小，平衡时气体密度增大，与图相符，故D正确； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A. 电极M处的电极反应式为： B. 离子交换膜P为阳离子交换膜 C. 1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 【答案】B 【解析】 【分析】在该体系中，葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾，已知K为+1价，H为+1价，O为-2价，可知中C的平均化合价为+1，每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子；产物中的C化合价升高，所以电极N为阳极发生氧化反应，电极M为阴极发生还原反应，阴极处的溶液仅含有KOH，电极反应式为，阳极处的电极反应式为；据此回答该问题。 【详解】A．由分析可知，电极M处的电极反应式为，A正确； B．由分析可知，随反应进行，阴极处不断生成OH-，同时阳极处不断消耗OH-，为维持电荷平衡，需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处，P应为阴离子交换膜，B错误； C．由分析可知，1 mol 完全转化为1 mol ，转移的电子数为，C正确； D．中C的平均化合价为，与葡萄糖相比，C的平均化合价也升高，说明为不完全氧化产物，也可能是电解产物，D正确； 故答案选B。 12. 某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环)，下列说法不正确的是 A. 在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂 B. Ⅱ中P-N是N提供孤电子对 C. Ⅲ可能是 D. 产物中还可能生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂在反应前后质量和化学性质不变。从流程看，若以I为起点，则Ⅰ是催化剂（先消耗、后生成），Ⅲ是中间产物（先生成、后消耗），若以Ⅲ为起点，则Ⅲ是催化剂，Ⅰ是中间产物，故I、Ⅲ均可作催化剂，A正确； B．Ⅱ中P带正电，说明P失去了一个电子，形成4个键，与N形成的是共价键，并非N提供孤电子对形成的配位键，B错误； C．根据Ⅳ的结构，从Ⅲ到Ⅳ的反应过程中，发生加成反应，结合原子守恒可知，Ⅲ可能是，C正确； D．反应过程中生成了，两分子脱水可形成，D正确； 故选B。 13. 钢渣中富含等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素，流程如下。已知：能溶于水；，。下列说法错误的是 A. 试剂X可选用粉 B. 试剂Y可选用盐酸 C. “分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D. “酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 【答案】A 【解析】 【分析】钢渣通过盐酸酸浸，得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等，滤渣I为SiO2，滤渣I加入NaOH溶液碱浸，得到含有Na2SiO3的浸取液，加入试剂Y(可以是盐酸)生成硅酸沉淀，最后得到SiO2，滤液I加入试剂X和H2C2O4分离，由于Fe2(C2O4)3能溶于水，试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，再加入H2C2O4，使CaC2O4先沉淀，滤渣II为CaC2O4，滤液II中有Fe3+，依次解题。 【详解】A．根据分析，加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂X应该是氧化剂，不可以是Fe粉，A错误； B．加入试剂Y，将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，最后转化为SiO2，试剂Y可以是盐酸，B正确； C．根据分析，“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中，C正确； D．“酸浸”后滤液I中pH过小，酸性强，造成C2浓度小，使Ca2+(aq)+ C2(aq) CaC2O4(s)平衡逆向移动，得到CaC2O4沉淀少，滤渣II质量减少，D正确； 答案选A。 14. 已知：下，。。过量与充分反应至平衡，平衡时，不考虑反应前后溶液体积变化，下列说法正确的是 A. B. C. 平衡时，溶液呈弱碱性 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应平衡常数 ，则，故A错误； B．由平衡常数和条件 ，代入得 ，故B错误； C．平衡时有，得氢氧根浓度为，由得氢离子浓度为，则pH ≈ 5.7，呈酸性，不是弱碱性，故C错误； D．由反应计量关系：，生成  与  的关系为 ，则，平衡时，则，根据乙酸根物料守恒，初始乙酸浓度等于平衡时乙酸分子和乙酸根离子的浓度之和，则，故D正确； 故选D。 15. 废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下，MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中，若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图。下列说法正确的是 已知：Mn(OH)2难溶于水，具有两性；δ(MnOH+)=； A. 曲线z为δ(MnOH+) B. O点， C. P点，c(Mn2+)＜c(K+) D. Q点，c()=2c(MnOH+)+2c() 【答案】C 【解析】 【分析】Mn(OH)2难溶于水，具有两性，某温度下，MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中，若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图，结合曲线变化和分布分数可知，pH较小时，Mn元素存在形式为Mn2+，则曲线x为Mn2+，曲线y为MnOH+，曲线z为，结合图象变化分析判断选项。 【详解】A．分析可知，z表示δ()，故A错误； B．图中O点存在电离平衡Mn2++OH﹣⇌MnOH+，在P点时c(Mn2+)＝c(MnOH+)，pH＝10.2，K103.8，O点δ(Mn2+)＝0.6时，δ(MnOH+)＝0.4，则c(OH﹣)10﹣3.8mol/L10﹣3.8mol/L，则，故B错误； C．P点时δ(Mn2+)＝δ(MnOH+)=0.5，溶液中含Mn元素微粒只有这两种，根据物料守恒有c(Mn2+)+c(MnOH+)=c()，且c(Mn2+)＝c(MnOH+)① 即2c(Mn2+)=c()②，根据电荷守恒有 ③，将①和②代入③得到，此时pH=10.2， 则c(Mn2+)＜c(K+)，故C正确； D．Q点时，根据图像溶液中存在，物料守恒：c()＝c(Mn2+)+c(MnOH+)+c()+c()+c[]，且c(MnOH+)＝c()，c()=c[]，则c()＝c(Mn2+)+2c(MnOH+)+2c() ，故c()＞2c(MnOH+)+2c() ，故D错误； 故选C。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 物质结构与性质填空题： （1）下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是_______。 A. B. C. D. （2）基态锰原子的第三电离能远大于基态铁原子第三电离能的原因为：_______。八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子是___________(填元素符号)。 （3）将HF与HNO3按等物质的量发生化合反应生成[H2NO3]+F-，写出[H2NO3]+的结构式：________________。 （4）已知：，则： ①中S原子的杂化方式：________。 ②熔点：LiF______Li+[N(SO2F)2]-(填“>”、“<”或“=”)，原因：______________。 ③与反应生成NH(SO2F)2与X，X的结构简式：_____。 ④等物质的量NH3、(C2H5)3N、HN(SO2F)2混合，主要产物为[(C2H5)3NH]+[N(SO2F)2]-，原因：________。 ⑤与足量NaOH生成气体的化学方程式：____________________； （5）环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。 环戊二烯分子中σ键和π键的个数比为_______。已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁[(C5H5)2Fe]晶体中存在的微粒间的作用力有_______(填字母序号)。 a．离子键            b．σ键            c．π键            d．氢键            e．配位键 （6）书写泡沫灭火器的灭火原理离子方程式：________________。 【答案】（1）A （2） ①. 锰价电子为3d54s2、Mn2+为3d5，铁价电子为3d64s2，Fe2+为3d6，Mn2+为3d5半满，更难失电子 ②. O （3） （4） ①. sp3 ②. > ③. 氟离子半径小，离子键强 ④. SiF2(CH3)2 ⑤. (C2H5)3N中-C2H5推电子，N上的电子云密度大，HN(SO2F)2中-SO2F吸电子，具有酸性 ⑥. HN(SO2F)2+6NaOH=2NaF+2Na2SO4+NH3+2H2O （5） ①. 11：2 ②. bce （6）Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ 【解析】 【小问1详解】 氮原子的电子排布式为1s22s22p3，结合泡利原理和洪特规则，得最低能量状态的电子排布图为A； 【小问2详解】 锰价电子为3d54s2、Mn2+为3d5，铁价电子为3d64s2，Fe2+为3d6，Mn2+为3d5半满，更难失电子，所以基态锰原子的第三电离能远大于基态铁原子第三电离能；八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，配体数也是6，说明一个配体提供一个配原子，碳氮键的键长均相等，说明C原子sp2杂化，氧原子存在孤对电子，则与Fe3+配位的原子是O； 【小问3详解】 HF与HNO3按等物质的量发生化合反应生成[H2NO3]+F-，根据电子稳定状态，推测N为中心原子，8个电子的稳定状态，H原子的2个电子的稳定状态，推测[H2NO3]+的结构式为； 【小问4详解】 ①中S原子有4个键，不存在孤对电子，杂化方式为sp3；②对于离子化合物，半径越大，离子键越弱，氟离子半径小，离子键强，所以熔点：LiF>Li+[N(SO2F)2]-；③与反应生成NH(SO2F)2与X，根据原子守恒写出方程式+6→3NH(SO2F)2+ 3SiF2(CH3)2，可推断出X的结构简式：SiF2(CH3)2；④等物质的量NH3、(C2H5)3N、HN(SO2F)2混合，主要产物为[(C2H5)3NH]+[N(SO2F)2]-，是因为(C2H5)3N中-C2H5推电子，N上的电子云密度大，HN(SO2F)2中-SO2F吸电子，具有酸性，两者之间优先反应；⑤结合④中的知识点，可知与足量NaOH生成盐和水，但是由于生成气体，所以考虑将盐拆分生成气体，得化学方程式为：HN(SO2F)2+6NaOH=2NaF+2Na2SO4+NH3+2H2O； 【小问5详解】 结合键线式可知，环戊二烯分子中有11个σ键，2个π键，个数比为11：2；环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁[(C5H5)2Fe]晶体中存在的微粒间的作用力有σ键 、π键 、配位键； 【小问6详解】 泡沫灭火器利用硫酸铝和碳酸氢钠反应放出二氧化碳来灭火，所以灭火原理离子为。 17. 硼可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： （1）基态B原子的价电子轨道表示式为______；NaBH4是一种常用的储氢材料，其中B为+3价，则Na、B、H的电负性由大到小的顺序为__________________。 （2）氨硼烷(NH3BH3)是一种固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：，的结构如图所示： ①NH3BH3分子内含有作用力的类型为______。 A．配位键  B．极性键  C．非极性键  D．π键  E．σ键  F．离子键  G．氢键  H．范德华力 ②在上述反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。 （3）钴的一种配位聚合物的化学式为{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。其中bte的分子式为C6H8N6，其结构简式为。 ①[Co(bte)2(H2O)2]2+中，与Co2+形成配位键的原子是_______(填元素符号)。 ②C、H、N的电负性从小到大顺序为_______。 ③1mol bte分子中含σ键的数目为_______。 （4）①纯碱溶液显碱性的原理离子方程式：_____________________。 ②H2C2O4的电离方程式：__________________________。 【答案】（1） ①. ②. H>B>Na （2） ①. ABE ②. sp3 ③. sp2 （3） ①. N、O ②. H<C<N ③. 21×6.02×1023 （4） ①. +H2O+OH- ②. H2C2O4H++、 【解析】 【小问1详解】 B原子的原子序数为5，其基态电子排布式为，价电子排布为。根据洪特规则和泡利不相容原理，其价电子轨道表示式为 。在中，H显-1价，B显+3价，Na显+1价，电负性越大的元素在化合物中越容易吸引电子显负价，且非金属性，故电负性由大到小的顺序为。 【小问2详解】 ① 分子中，N原子提供孤对电子，B原子提供空轨道，两者形成配位键；分子中N-H、B-H、N-B键均为不同非金属元素之间形成的极性共价键；分子中的所有单键均为键。分子内不含非极性键、键、离子键等，A、B、E符合题意。 故答案选A、B、E。 ② 反应物中，B原子形成4个键（3个B-H键和1个N-B配位键），无孤对电子，价层电子对数为4，杂化类型为；产物中，每个B原子与3个O原子形成3个键，无孤对电子，价层电子对数为3，杂化类型为。 【小问3详解】 ① 在配离子中，配体为bte和，bte中含有孤对电子的N原子和中含有孤对电子的O原子均可与中心离子形成配位键。 ② C、H、N三种元素中，非金属性越强，电负性越大。非金属性，故电负性从小到大顺序为。 ③ bte的分子式为，分子中含有2个环。对于共价分子，键数目 = 原子总数 - 1 + 环数 = 。因此1 mol bte分子中含键的数目为（或）。 【小问4详解】 ① 纯碱为，其水溶液显碱性是因为发生水解反应生成，多元弱酸根的水解以第一步为主，离子方程式为。 ② （草酸）是二元弱酸，在水溶液中分步部分电离，电离方程式为，。 18. 某研究小组对KI溶液与反应的速率进行实验探究。 Ⅰ．探究不同条件对反应速率的影响 操作 序号 温度 试剂A 现象 ① 0℃ ___________ 4min左右溶液变为蓝色 ② 20℃ 0.1mol·L-1溶液 15min左右溶液变为蓝色 ③ 20℃ 0.5mol·L-1溶液 1min左右溶液变为蓝色 ④ 20℃ 蒸馏水 30min左右溶液变为蓝色 （1）证明KI被氧化的证据是___________。 （2）为证明0℃~20℃时，温度越高速率越快，则实验①中试剂A为___________。 （3）对比实验②③，可以得出的结论：___________。 Ⅱ．进一步探究溶液pH对反应速率的影响 已知：ⅰ．常温溶液显中性，溶液显酸性，溶液显碱性。 ⅱ．时，能被氧化为。 ⅲ．碱性条件下，发生歧化反应：，pH越大，歧化速率越快。 小组同学用4支试管在装有的储气瓶中进行实验，装置如图所示。 序号 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 试管中溶液的pH 8 9 10 11 放置10小时后的现象 溶液变为蓝色 溶液颜色无明显变化 （4）从化学反应速率的角度分析⑦和⑧中溶液颜色无明显变化的原因：___________。 （5）甲同学利用原电池原理设计实验证实的条件下确实可以发生被氧化为的反应，并发现比实验④更快。如图所示，请你填写试剂和实验现象。 ①试剂1是1mol·L-1KI溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2是___________。 ②实验现象：___________。 【答案】（1）溶液变蓝 （2）0.5mol·L-1溶液 （3）其他条件相同，越大，KI溶液被氧化成的反应速率越快 （4）试管⑦、⑧中，pH为10、11时，既发生的氧化反应，又发生的歧化反应，歧化速率大于氧化速率，因此溶液颜色无明显变化 （5） ①. 的KOH溶液 ②. 电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝(min) 【解析】 【分析】KI溶液与O2反应时，碘离子被氧化成碘单质，对反应的速率进行实验探究时应控制变量。 【小问1详解】 由分析可知，证明KI被氧化就检验碘单质的生成，淀粉遇碘单质变蓝。 【小问2详解】 为证明0℃~20℃时，温度越高速率越快，实验中速率比①更快的只有③，故试剂A为0.5mol·L-1溶液； 【小问3详解】 实验②③只改变了硫酸的浓度，实验②的反应速率小于③，则结论为其他条件相同，c(H2SO4)越大，KI溶液被O2氧化成I2的反应速率越快； 【小问4详解】 试管⑦、⑧中，pH为10、11时，既发生I-的氧化反应，又发生I2的歧化反应，歧化速率大于氧化速率，因此溶液颜色无明显变化； 【小问5详解】 ①I－和O2发生的反应中，I－发生失电子的氧化反应，O2发生得电子的还原反应，因此，试剂1为1mol·L-1KI溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2为pH=10的KOH溶液； ②I－和O2发生的反应中，I－发生失电子的氧化反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，故实验现象为电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝(t<30min)。 19. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿（主要含、及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物）分离提取Cu、Co、Mn等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在650℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题： （1）“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成，该反应的化学方程式为________。“高温焙烧”温度为650℃，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有________（填化学式）。 （2）在投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸”时金属元素的浸出率________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）HR萃取反应为：。“反萃取”时加入的试剂为________（填化学式）。 （4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中________。已知：，，。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为________。 （5）“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入________（填操作单元名称）循环利用。 【答案】（1） ①. ②. 、 （2）减小 （3） （4） ①. ②. （5）低温焙烧 【解析】 【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取Cu、Co、Mn等元素，加入硫酸铵低温焙烧，金属氧化物均转化为硫酸盐，如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等，产生的气体有氨气，氮气等，氨气用稀硫酸吸收，得到硫酸铵溶液，得到的硫酸盐经高温焙烧，只有硫酸铁发生了分解，产生三氧化硫气体和氧化铁。水浸后，过滤分离出滤渣，滤渣主要为二氧化硅，氧化铁，及硫酸钙，后续萃取分离，将铜元素萃取到有机相中，最终得到硫酸铜溶液，水相主要含有钴元素和锰元素，加入硫化钠，调节pH，生成硫化钴，过滤分离最终得到硫酸钴溶液，滤液中加入碳酸氢铵，生成碳酸锰沉淀，据此解答。 【小问1详解】 低温焙烧，金属氧化物均转化为硫酸盐，二氧化锰与硫酸氢铵反应，转化为硫酸锰和氮气，根据电子得失守恒可知还有氨气生成，化学方程式为：；根据已知条件，高温焙烧的温度为650℃，只有硫酸铁发生分解，生成三氧化硫气体和氧化铁，二氧化硅，氧化铁，硫酸钙等在水中溶解度都较小，所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了外还含有，、； 【小问2详解】 根据已知条件，硫酸铵低温分解成硫酸氢铵，高温则完全分解成气体，如果直接高温焙烧，则硫酸铵会分解，物质的量减少，导致金属元素的浸出率减小； 【小问3详解】 根据萃取的化学方程式：。加入有机相将铜离子萃取到有机相中，反萃取时需要使平衡逆向移动，生成铜离子，而且为了不引入新的杂质，应加入的试剂为稀； 【小问4详解】 pH=4时，由，得； 再由的电离常数关系，代入数据得： ；由流程图可知，CoS溶解时加入了过氧化氢，稀硫酸，生成了和S，离子方程式为：。 【小问5详解】 由分析可知，沉锰过程中，加入碳酸氢铵，生成碳酸锰，二氧化碳，硫酸铵等，过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中，经过处理后导入低温焙烧循环使用。 20. 工业上利用和水蒸气或重整可制和CO合成气： 反应Ⅰ． 反应Ⅱ． 反应平衡常数与温度的关系如下图。 请回答下列问题： （1）反应Ⅰ在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。 （2）反应Ⅲ．的平衡常数___________(用、表示)，该反应___________0(填“>”、“=”或“<”，下同)，理由是___________。1000K时，测得某时刻、、和的浓度分别为、、、，则此时___________。 （3）若在恒温恒容条件下，在密闭容器中加入和发生反应Ⅰ。 ①下列能够说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 A．气体的密度不再变化 B．单位时间内断裂4mol C-H键的同时断裂3mol H-H键 C．和速率之比为1:3 D．保持不变 ②甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。 由图可知：___________(填“>”、“=”或“<”)，理由是___________；1000K、压强为时，a点反应向___________方向进行。 （4）在温度为T，压强为的恒温恒压密闭容器中加入2mol 和2mol ，若只发生反应Ⅱ和Ⅲ，达到平衡时，测得和的物质的量分别为0.2mol和1.2mol，则此时反应Ⅱ的压强平衡常数___________。 【答案】（1）高温 （2） ①. ②. > ③. 由图可知，随温度升高，变大，即随温度升高而增大，所以 ④. > （3） ①. BD ②. < ③. 反应Ⅰ正向是气体分子数增大的反应，相同温度时，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率降低，故 ④. 逆反应 （4） 【解析】 【小问1详解】 由图可知温度越高，平衡常数越大，所以反应Ⅰ：，且，时反应能够自发进行，所以该反应高温自发。 【小问2详解】 反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ，所以；由图可知，随温度升高，变大，即随温度升高而增大，所以。1000K时，测得某时刻、、和的浓度分别为、、、， ，，，反应正向进行，。 【小问3详解】 ①A．气体密度=，气体质量不变，容器体积不变，气体密度不是变量，不能说明反应达到平衡，A错误； B．单位时间内断裂4mol C-H键的同时断裂3mol H-H键，即正向消耗1 mol 的同时逆向消耗3 mol ，达到平衡状态，B正确； C．和速率之比为1:3，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，C错误； D．是反应物，CO是生成物，是变量，保持不变即达到平衡，D正确； 故选BD。 ②反应Ⅰ正向是气体分子数增大的反应，相同温度时，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡转化率降低，故；1000K时、压强为时，a点甲烷的转化率大于平衡转化率，反应向逆反应方向进行。 【小问4详解】 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 初始时，加入2 mol 和2 mol ，碳原子为4 mol，氢原子为8 mol，氧原子为4 mol，平衡时，和分别为0.2 mol和1.2 mol，的物质的量设为x mol，CO的物质的量设为y mol，的物质的量设为z mol，根据原子守恒，则(碳原子守恒)，(氢原子守恒)，(氧原子守恒)，解得，，，总的物质的量为，则反应Ⅱ的压强平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $