精品解析：安徽亳州市第三十二中学2025-2026学年高二下学期期中化学试卷

高二化学期中试卷 考试时间：75分钟；分值：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cl-35.5 Ti-48 一、单项选择题(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，只有一项是符合题意要求的) 1. 下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是 A． 电池充电 B．光合作用 C．手机电池工作 D．太阳能板充电 A. A B. B C. C D. D 2. 下列性质的比较，不正确的是 A. 酸性： B. 电负性： C. 热稳定性： D. 第一电离能： 3. 钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的反应是 A. 2Fe-4e— =2Fe2+ B. 2Fe2++4e— =2Fe C. 2H2O+O2+4e—=4OH— D. Fe3++e—=Fe2+ 4. 下列描述不符合生产实际的是 A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极 B. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 C. 港珠澳大桥安装铝块是牺牲阳极法 D. 在镀件上电镀锌时用锌做阳极 5. 已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是（　　） A. 第3周期第Ⅷ族 B. 第3周期第ⅤB族 C. 第4周期第Ⅷ族 D. 第4周期第ⅤB族 6. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各亚层的电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是 A. 最高价含氧酸的酸性： B. 简单离子半径： C. 得电子能力： D. 形成的化合物一定不含离子键 7. 自热食品发热包遇水自动升温，从而加热食物。发热包的主要成分是：生石灰、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、碳酸钠、焙烧硅藻土等，下列说法错误的是 A. 生石灰和水反应生成熟石灰放出热量 B. 水在发热包中也发生了氧化还原反应 C. 铁碳原电池的正极反应为： D. 反应过程中形成许多微小的铁碳原电池，加快反应速率，其中碳做正极 8. 按如图装置模拟改进工业电解饱和食盐水和电镀实验。下列说法错误的是 A. 膜a应使用阳离子交换膜 B. 用乙装置给铜镀银，Y应为Ag电极 C. 石墨Ⅱ电极反应式为 D. 当电路中通过0.4mol时，理论上石墨Ⅰ电极产生0.2mol 9. 电催化还原制CO对减少温室气体排放具有重要意义，装置如图所示。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A. M接电源正极 B. N极电极反应式为 C. 制得1molCO，理论上外电路中迁移了2mol电子 D. 双极膜中间层中的在外电场作用下向M电极方向迁移 10. 下列有关说法正确的是 A. Fe2+的电子排布式为[Ar]3d44s2 B. 处于同一能级的电子运动状态不相同 C. 从空间角度看，2s轨道与2p轨道形状相同 D. 基态碳原子的轨道表示式是 11. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…^表示，单位kJ/mol)。 I1 I2 I3 I4 …… 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断正确的是 A. R的最高正价为+1价 B. R元素位于元素周期表中第ⅢA族 C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1 12. 下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是 A. 1s22s22p4 B. 1s22s22p63s23p3 C. 1s22s22p63s23p2 D. 1s22s22p63s23p64s2 13. R、X、Y和Z为短周期元素，XY3ZR3的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A. 电负性R<X B. 简单氢化物稳定性Y>Z C. 同周期有三种元素第一电离能比Z大 D. 单质的熔点Y<Z 14. 如图为通过电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图。下列说法正确的是 A. a 膜为阴离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜 B. N室中，进口和出口NaOH溶液的浓度：a%>b% C. 若每生成2 mol H3BO3，两极室共生成 33.6 L气体(标准状况) D. 电子从电源负极流出到达右侧石墨电极，经过电解质溶液到达左侧石墨电极，沿导线流回电源正极 二、非选择题(共4题，共58分) 15. 已知33As、35Br位于同一周期。 （1）33As、35Br电负性强的是_____。 （2）P、S、Cl、As原子半径由大到小的顺序是_________。 （3）S2-、Cl-、As2-离子半径由大到小的顺序是_________。 （4）S2-、Cl-、Br-中，还原性最弱的是_____。 （5）Cl、As、Br的气态氢化物中，稳定性由强到弱的顺序是_________(用化学式表示)。 （6）P、S、As的最高价氧化物的水化物中，酸性由强到弱的顺序是_________(用化学式表示)。 16. 在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图甲： （1）若t2=2min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_____。 （2）t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为_____。 （3）乙中的电解质为硫酸酸化的CuSO4溶液，现用来电解精炼铜，则左电极材料为_____(填“粗铜”或“纯铜”)。 （4）装置丙中，发生_____(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，其正极反应式为________________。 （5）如图为保护钢闸门的两种方法，根据所学知识完成下列填空： ①利用原电池原理保护钢闸门的是_____(填“丁”或“戊”)。 ②戊装置采用_____保护法。 17. 铁是人体必需的微量元素之一，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题： （1）①铁元素在周期表中的位置属于_____区元素。 ②基态Fe原子的价电子轨道表示式为_________，成为阳离子时首先失去的是_____轨道的电子。 （2）LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态磷原子核外共有_____种不同运动状态的电子，其中占据的最高能层符号为_____。 （3）富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。 ①富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为(写元素符号)_____。 ②试从稳定性角度分析Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_____________________。 ③Fe2+与Fe3+离子中未成对电子数之比为_____。 18. 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉，钛合金与骨骼具有很好的兼容性，因此钛是最好的人造骨材料。我国某高校科研团队设计在1150℃时电解TiO2制备金属钛的装置如图所示，回答以下问题： （1）钛在元素周期表中的位置_____________，基态钛原子的价层电子排布式为_________，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有_____种。 （2）下列状态的钛元素形成的微粒中，电离其最外层的一个电子所需能量最小的是_____(填序号)。 A. [Ar]3d24s2 B. [Ar]3d2 C. [Ar]3d24s1 D. [Ar]3d24s14p1 （3）TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法。X接电源_____极，Y极主要产生一氧化碳气体，写出生成一氧化碳的电极反应式_________________________。 （4）当由TiO2制得4.8g金属Ti时，理论上外电路转移_____mol电子。 （5）若以二甲醚(CH3OCH3)、空气、氢氧化钾溶液为原料，多孔石墨为电极构成的燃料电池提供上述电解的电源，则该电池工作时负极的电极反应式为_________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学期中试卷 考试时间：75分钟；分值：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cl-35.5 Ti-48 一、单项选择题(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，只有一项是符合题意要求的) 1. 下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是 A． 电池充电 B．光合作用 C．手机电池工作 D．太阳能板充电 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．电池充电，是将电能转化为化学能，故不选A； B．光合作用是太阳能转变化为化学能，故不选B； C．手机电池工作是化学能转化为电能，故选C； D．太阳能板充电是光能转化为电能，并向蓄电池充电，将电能转化为化学能储存起来，故不选D； 选C。 2. 下列性质的比较，不正确的是 A. 酸性： B. 电负性： C. 热稳定性： D. 第一电离能： 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫酸为强酸，磷酸为中强酸，酸性：，A正确； B．元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：S<Cl，则电负性：，B正确； C．元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：S<O，则热稳定性：，C错误； D．同一主族元素从上向下，第一电离能逐渐减小，第一电离能：，D正确； 答案选C。 3. 钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的反应是 A. 2Fe-4e— =2Fe2+ B. 2Fe2++4e— =2Fe C. 2H2O+O2+4e—=4OH— D. Fe3++e—=Fe2+ 【答案】C 【解析】 【详解】钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得到电子发生还原反应，电极方程式为2H2O+O2+4e－=4OH－，答案选C。 4. 下列描述不符合生产实际的是 A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极 B. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 C. 港珠澳大桥安装铝块是牺牲阳极法 D. 在镀件上电镀锌时用锌做阳极 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解熔融制取金属时，若用作阳极，活性金属会优先于失电子被氧化消耗，无法得到预期产物，不符合生产实际，实际采用惰性石墨作阳极，A符合题意； B．电解饱和食盐水制烧碱时，阴极发生得电子生成的还原反应，涂镍碳钢网性质稳定、导电性好，可作阴极，符合生产实际，B不符合题意； C．的活泼性强于大桥钢结构的主要成分，发生电化学腐蚀时作负极失电子被消耗，保护结构，属于牺牲阳极法，符合生产实际，C不符合题意； D．电镀时镀层金属作阳极，可失电子生成对应阳离子补充电解质中消耗的镀层金属离子，镀锌时用作阳极符合生产实际，D不符合题意； 故选A。 5. 已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是（　　） A. 第3周期第Ⅷ族 B. 第3周期第ⅤB族 C. 第4周期第Ⅷ族 D. 第4周期第ⅤB族 【答案】C 【解析】 【详解】根据电子排布式可知，离子的核外电子数是23，所以原子序数是26 ，即是铁元素，位于第四周期第Ⅷ族，答案选C。 6. 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各亚层的电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是 A. 最高价含氧酸的酸性： B. 简单离子半径： C. 得电子能力： D. 形成的化合物一定不含离子键 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，则X、Z原子序数为1、7，则X是H元素、Z是N元素；Y原子中各亚层的电子数相等，则Y为C元素；R的原子半径是该周期主族元素中最大的，则R是Na元素；W原子最外层电子数是内层的3倍，则W为O元素。 【详解】A．氧元素的非金属性强，不存在正化合价，故A错误； B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越大，所以氧离子的离子半径大于钠离子，故B正确； C．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，得电子能力依次增强，则得电子能力的顺序为O＞N＞C，故C错误； D．H、N、O三种元素可以形成含有离子键的离子化合物硝酸铵或亚硝酸胺，故D错误； 故选B。 7. 自热食品发热包遇水自动升温，从而加热食物。发热包的主要成分是：生石灰、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、碳酸钠、焙烧硅藻土等，下列说法错误的是 A. 生石灰和水反应生成熟石灰放出热量 B. 水在发热包中也发生了氧化还原反应 C. 铁碳原电池的正极反应为： D. 反应过程中形成许多微小的铁碳原电池，加快反应速率，其中碳做正极 【答案】C 【解析】 【详解】A．生石灰和水反应生成熟石灰属于放热反应，反应过程中放出热量，A正确； B．生石灰和水反应生成熟石灰，熟石灰和碳酸钠生成氢氧化钠，氢氧化钠和铝粉、水生成氢气，水也发生了氧化还原反应，B正确； C．铁碳原电池铁作为负极，碳作为正极，碱性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子：，C错误； D．遇水发热过程中形成了许多微小的铁碳原电池，碳不活泼作正极，形成原电池能加快反应速率，D正确； 故选C。 8. 按如图装置模拟改进工业电解饱和食盐水和电镀实验。下列说法错误的是 A. 膜a应使用阳离子交换膜 B. 用乙装置给铜镀银，Y应为Ag电极 C. 石墨Ⅱ电极反应式为 D. 当电路中通过0.4mol时，理论上石墨Ⅰ电极产生0.2mol 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，石墨Ⅰ电极上，Cl-失电子发生氧化反应生成Cl2，则石墨Ⅰ为阳极，石墨Ⅱ为阴极，则X为阳极，Y为阴极。 【详解】A．由分析可知，石墨Ⅰ为阳极，石墨Ⅱ为阴极，阳极区的Na+要通过离子交换膜a进入阴极区，则膜a应使用阳离子交换膜，故A正确； B．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，用乙装置给铜镀银，X应为Ag电极，Y为Cu电极，故B错误； C．石墨Ⅱ为阴极，O2在阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为，故C正确； ​​​​​​​D．石墨Ⅰ的电极反应式为，当电路中通过0.4mol时，生成的氯气，故D正确； 故选B。 9. 电催化还原制CO对减少温室气体排放具有重要意义，装置如图所示。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A. M接电源正极 B. N极电极反应式为 C. 制得1molCO，理论上外电路中迁移了2mol电子 D. 双极膜中间层中的在外电场作用下向M电极方向迁移 【答案】A 【解析】 【分析】转化为CO需要得到电子，则M电极是阴极，N电极是阳极。 【详解】A．转化为CO需要得到电子，则M电极是阴极，连接电源的负极，A错误； B．N极是阳极，N极电极反应式为，B正确； C．碳元素化合价从+4降低到+2，所以制得1molCO，理论上外电路中迁移了2mol电子，C正确； D．阳离子向阴极移动，则双极膜中间层中的在外电场作用下向M电极方向迁移，D正确； 故选A。 10. 下列有关说法正确的是 A. Fe2+的电子排布式为[Ar]3d44s2 B. 处于同一能级的电子运动状态不相同 C. 从空间角度看，2s轨道与2p轨道形状相同 D. 基态碳原子的轨道表示式是 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，故A错误； B．每一个电子有一种运动状态，所以处于同一能级的电子运动状态不相同，故B正确； C．2s轨道呈球形，2p轨道为哑铃形，故C错误； D．洪特规则指出，电子优先占据空轨道，且自旋平行，则基态碳原子的轨道表示式是，故D错误； 故选B。 11. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…^表示，单位kJ/mol)。 I1 I2 I3 I4 …… 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断正确的是 A. R的最高正价为+1价 B. R元素位于元素周期表中第ⅢA族 C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1 【答案】C 【解析】 【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。 【详解】A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误； B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误； C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确； D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误； 故合理选项是C。 12. 下列是几种原子的基态电子排布，电负性最大的原子是 A. 1s22s22p4 B. 1s22s22p63s23p3 C. 1s22s22p63s23p2 D. 1s22s22p63s23p64s2 【答案】A 【解析】 【详解】非金属性越强电负性越强，根据各原子的基态电子排布可知，A为O元素，B为P元素，C为Si元素，D为Ca元素，非金属最强的元素为O，所以O原子的电负性最大，故答案为A。 13. R、X、Y和Z为短周期元素，XY3ZR3的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A. 电负性R<X B. 简单氢化物稳定性Y>Z C. 同周期有三种元素第一电离能比Z大 D. 单质的熔点Y<Z 【答案】B 【解析】 【分析】R、X、Y和Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为H元素；X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，X核外电子数小于6，则X、Y和Z处于第二周期；XY3ZR3的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为B元素，X-Z为配位键，Z为N元素；Y只形成1个共价键，可知Y为F元素。 【详解】A．电负性：H>B，故A错误； B．同周期元素从左到右，元素非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，简单氢化物稳定性：HF>NH3，故B正确； C．同周期中，比N第一电离能大的元素有：F、Ne，故C错误； D．常温常压硼是固态，氮气是气态，熔点：硼大于氮气，故D错误； 选B。 14. 如图为通过电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图。下列说法正确的是 A. a 膜为阴离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜 B. N室中，进口和出口NaOH溶液的浓度：a%>b% C. 若每生成2 mol H3BO3，两极室共生成 33.6 L气体(标准状况) D. 电子从电源负极流出到达右侧石墨电极，经过电解质溶液到达左侧石墨电极，沿导线流回电源正极 【答案】C 【解析】 【分析】由装置图可知，N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，则原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，c膜为阳离子交换膜；M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，H+通过a膜进入产品室，则a膜为阳离子交换膜，原料室中的离子通过b膜进入产品室，、H+发生反应生成H3BO3，所以b膜为阴离子交换膜，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，a 膜为阳离子交换膜，c 膜为阳离子交换膜，A错误； B．N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过c膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室a%＜b%，B错误； C．理论上每生成2molH3BO3产品，M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-=O2↑+4H+、2H2O+2e-=H2↑+2OH-，M室生成0.5molO2、N室生成1.0molH2，两极室共生成气体体积在标况下是（0.5mol+1.0mol）×22.4L/mol=33.6L，C正确； D．电子不能通过溶液，D错误， 故答案为：C。 二、非选择题(共4题，共58分) 15. 已知33As、35Br位于同一周期。 （1）33As、35Br电负性强的是_____。 （2）P、S、Cl、As原子半径由大到小的顺序是_________。 （3）S2-、Cl-、As2-离子半径由大到小的顺序是_________。 （4）S2-、Cl-、Br-中，还原性最弱的是_____。 （5）Cl、As、Br的气态氢化物中，稳定性由强到弱的顺序是_________(用化学式表示)。 （6）P、S、As的最高价氧化物的水化物中，酸性由强到弱的顺序是_________(用化学式表示)。 【答案】（1）35Br （2）As>P>S>Cl （3）As2->S2->Cl- （4）Cl- （5）HCl>HBr>AsH3 （6） 【解析】 【小问1详解】 同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，电负性逐渐增大。As和Br均位于第四周期，且Br的原子序数更大，位于As的右侧，故电负性较强的是Br。 【小问2详解】 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故第三周期元素原子半径 P > S > Cl；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故第VA族元素原子半径 As > P。综合可得原子半径由大到小的顺序为：As > P > S > Cl。 【小问3详解】 电子层数越多离子半径越大，有4个电子层，、只有3个电子层，因此半径最大；电子层结构相同的离子，核电荷数越大对核外电子吸引越强，半径越小，和电子层结构相同，核电荷数，因此半径，整合得顺序。 【小问4详解】 元素的非金属性越强，其对应简单阴离子的还原性越弱。同周期非金属性 Cl > S，同主族非金属性 Cl > Br，且Br的非金属性强于S，即非金属性 Cl > Br > S，故对应阴离子还原性最弱的是Cl-。 【小问5详解】 元素的非金属性越强，其对应气态氢化物的稳定性越强。根据非金属性强弱顺序 Cl > Br > As，可知气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为：HCl > HBr > AsH3。 【小问6详解】 元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。同周期非金属性 S > P，同主族非金属性 P > As，即非金属性 S > P > As，故最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序为：。 16. 在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图甲： （1）若t2=2min，计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_____。 （2）t3时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为_____。 （3）乙中的电解质为硫酸酸化的CuSO4溶液，现用来电解精炼铜，则左电极材料为_____(填“粗铜”或“纯铜”)。 （4）装置丙中，发生_____(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，其正极反应式为________________。 （5）如图为保护钢闸门的两种方法，根据所学知识完成下列填空： ①利用原电池原理保护钢闸门的是_____(填“丁”或“戊”)。 ②戊装置采用_____保护法。 【答案】（1）0.25 （2）75% （3）粗铜 （4） ①. 吸氧 ②. O2+4e-+2H2O=4OH- （5） ①. 丁 ②. 外加电流的阴极 【解析】 【小问1详解】 根据图甲可知，反应开始至 时刻，生成物 M 的物质的量由 增加到 ，其物质的量变化量 。容器体积 ，则 M 的浓度变化量 。已知 ，故用 M 表示的平均反应速率 。 【小问2详解】 由图甲可知，随时间推移，N的物质的量减少，为反应物。N 的初始物质的量为，在 时刻反应达到平衡，此时N的物质的量为。反应过程中消耗的 N 的物质的量为。因此，反应物的转化率。 【小问3详解】 电解精炼铜时，应将粗铜作为阳极（与电源正极相连），纯铜作为阴极（与电源负极相连）。观察图乙，左侧电极与直流电源的正极相连，作电解池的阳极，因此左电极材料应为粗铜。 【小问4详解】 装置丙中，生铁表面的水滴中溶有食盐，属于中性环境，因此生铁发生的是吸氧腐蚀。在吸氧腐蚀中，碳作正极，氧气在正极上得电子发生还原反应，其正极反应式为：。 【小问5详解】 ①图丁中，钢闸门与比铁更活泼的锌板相连，构成原电池。锌作负极被腐蚀，钢闸门作正极被保护，这属于牺牲阳极的阴极保护法，利用的是原电池原理，故填“丁”。 ②图戊中，钢闸门与外接直流电源的负极相连，作为电解池的阴极受到保护，这种方法称为外加电流的阴极保护法。 17. 铁是人体必需的微量元素之一，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题： （1）①铁元素在周期表中的位置属于_____区元素。 ②基态Fe原子的价电子轨道表示式为_________，成为阳离子时首先失去的是_____轨道的电子。 （2）LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态磷原子核外共有_____种不同运动状态的电子，其中占据的最高能层符号为_____。 （3）富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。 ①富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为(写元素符号)_____。 ②试从稳定性角度分析Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_____________________。 ③Fe2+与Fe3+离子中未成对电子数之比为_____。 【答案】（1） ①. d ②. ③. （2） ①. 15 ②. M （3） ①. ②. 的半满状态更稳定 ③. 【解析】 【小问1详解】 ① 铁是26号元素，基态原子的电子排布式为，最后填入的电子在能级，因此在元素周期表中属于d区元素； ② 基态Fe原子的价电子排布式为，根据洪特规则和泡利不相容原理，其价电子轨道表示式为，当铁原子失去电子成为阳离子时，首先失去的是最外层能层最高的轨道电子； 【小问2详解】 磷是15号元素，核外共有15个电子。根据泡利不相容原理，同一个原子中没有两个电子的运动状态是完全相同的，因此共有15种不同运动状态的电子。其基态电子排布式为，电子占据的最高能层为第三层，对应的能层符号为M； 【小问3详解】 ① 富马酸亚铁中含有四种元素。金属元素的电负性通常小于非金属元素，故的电负性最小；在非金属元素中，的非金属性最强，电负性最大，且的电负性大于，因此，各元素的电负性由大到小的顺序为 ； ② 的价电子排布式为，的价电子排布式为，由于的轨道处于半充满状态（），这种对称结构能量较低，更加稳定，因此容易失去一个电子被氧化成； ③ 的价电子排布式为，根据洪特规则，其轨道上有4个未成对电子；的价电子排布式为，其轨道上有5个未成对电子。因此，与离子中未成对电子数之比为。 18. 钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，金属钛素有“太空金属”、“海洋金属”、“未来金属”等美誉，钛合金与骨骼具有很好的兼容性，因此钛是最好的人造骨材料。我国某高校科研团队设计在1150℃时电解TiO2制备金属钛的装置如图所示，回答以下问题： （1）钛在元素周期表中的位置_____________，基态钛原子的价层电子排布式为_________，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有_____种。 （2）下列状态的钛元素形成的微粒中，电离其最外层的一个电子所需能量最小的是_____(填序号)。 A. [Ar]3d24s2 B. [Ar]3d2 C. [Ar]3d24s1 D. [Ar]3d24s14p1 （3）TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法。X接电源_____极，Y极主要产生一氧化碳气体，写出生成一氧化碳的电极反应式_________________________。 （4）当由TiO2制得4.8g金属Ti时，理论上外电路转移_____mol电子。 （5）若以二甲醚(CH3OCH3)、空气、氢氧化钾溶液为原料，多孔石墨为电极构成的燃料电池提供上述电解的电源，则该电池工作时负极的电极反应式为_________________________。 【答案】（1） ①. 第四周期第ⅣB族 ②. ③. 2 （2）D （3） ①. 负 ②. （4）0.4 （5） 【解析】 【小问1详解】 钛（Ti）的原子序数为22，位于元素周期表第四周期IVB族；其基态原子的电子排布式为，故价层电子排布式为；与Ti同周期的过渡元素中，最外层电子数一般为2，但Cr（）和Cu（）的最外层电子数为1，因此与钛最外层电子数不同的元素共有2种； 【小问2详解】 A项为基态钛原子；B项为失去两个4s电子的钛离子；C项为失去一个4s电子的钛离子；D项为激发态钛原子；在D项中，电子跃迁到了能量更高的4p轨道，处于激发态的电子受到原子核的有效吸引力最小，因此电离该最外层电子所需的能量最小，故选D； 【小问3详解】 该装置为电解池，电解制备金属钛时，发生得电子的还原反应生成Ti，因此电极为阴极，X应接直流电源的负极；Y极为阳极，碳饱和铜液中的碳失去电子并结合电解质中的氧离子生成一氧化碳气体，其电极反应式为； 【小问4详解】 4.8g金属Ti的物质的量为，在中Ti的化合价为+4价，被还原为0价的单质Ti需要转移4个电子，故理论上外电路转移电子的物质的量为； 【小问5详解】 在燃料电池中，通入负极发生失电子的氧化反应，在氢氧化钾碱性溶液中，二甲醚被氧化为，根据电荷守恒和原子守恒配平，可得负极的电极反应式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $