精品解析：天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期末学情调研高二化学试题

天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期末学情调研 高二年级化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 一、选择题（本题包括12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 已知1gH2完全燃烧生成水蒸气放出热量为121kJ，有关数据如下：O=O(键能为496kJ•mol-1)、H-H(键能为436kJ•mol-1)，试求H2O(g)中H-O键的键能为 A. 463kJ•mol-1 B. 926kJ•mol-1 C. 1852kJ•mol-1 D. 920kJ•mol-1 2. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A. 各物质的浓度不再变化 B. 混合物的密度不再变化 C. 的体积分数不再变化 D. 气体的压强不再变化 3. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是 A. 溶液中水的电离程度：b点点 B. 曲线Ⅱ表示的是稀释的过程 C. 稀释前溶液的浓度： D. 从b点到d点，溶液中逐渐增大 4. 常温下，某溶液中由水电离产生的，该溶液的溶质可能是 A. B. C. D. 5. 用0.1000mol/L的盐酸滴定20.00mLNaOH溶液，测定其浓度，下列说法正确的是 A. 用量筒量取20.00mLNaOH溶液 B. 需用NaOH溶液润洗锥形瓶 C. 滴定前，没有除去酸式滴定管中的气泡，滴定后气泡消失，所测浓度会偏小 D. 使用酚酞做指示剂，滴定终点的现象为溶液浅红色褪去，半分钟不变色 6. 如图所示，有、两种温度下两条在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列关于温度时在水中的沉淀溶解平衡曲线的说法不正确的是 A. 加入可使溶液由a点变为b点 B. 在曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有沉淀生成 C. 、两条曲线表示的温度关系： D. 蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b) 7. 甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是 A. 极氧气得电子转化为 B. 从燃料电池的负极向正极迁移 C. 该燃料电池能将电能转化为化学能 D. B极反应为 8. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A. 甲烷燃料电池负极电极反应式是 B. 乙中X为阳离子交换膜 C. 用丙装置给铜镀银，b应是Ag D. 当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 9. 下列说法正确的是 A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B. 原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C. 同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D. 同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 10. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 的电子式： C. Cl的原子结构示意图： D. 溶于水的电离方程式： 11. 可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。下列说法正确的是 A. 反应中各分子的键均为键 B. 反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C. 键长小于H—O键长 D. HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 12. 某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A. 三者中Z的原子半径最大 B. 三者中Y的第一电离能最小 C. X的最高化合价为 D. 与键角相等 二、简答题（本题共4小题，共64分） 13. 已知元素X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素，其原子结构相关信息如下： ①X的基态原子核外有3个未成对电子，且电子占据的最高能级为2p。 ②Y与X位于不同周期，且Y的基态原子中，s能级电子数等于p能级电子数。 ③Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。 ④W的基态原子最外层只有1个电子，且内层轨道全部充满。 根据以上信息回答下列问题： （1）X的基态原子核外电子排布式为___________，其轨道表示式中，空间运动状态不同的电子有___________种。 （2）Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为___________。 （3）Z的基态原子中，未成对电子数为___________，该元素的符号为___________。 （4）W的基态原子核外有___________种不同能量的电子，其价层电子轨道表示式为___________。 14. 请回答下列问题： （1）元素Co与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。 （2）①分子内键、②分子间的范德华力、③氢键，从强到弱依次为________（用序号进行排序）。 （3）是一种无色液体，其结构如图所示。根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度________（填“大于”、“小于”、“等于”）其在中的溶解度。 （4）基态Co原子的核外电子占据的最高能层符号为________；分子中键与键数目的比值为________，分子中C原子的杂化类型为________。 （5）可用来制备高性能的钾离子电池负极材料，中的VSEPR模型为________形，的立体构型为________形，的键角________（填“>”、“<”或“=”）的键角。 15. 钾是一种高度活泼的碱金属，其化合物广泛应用于工业、农业及生物领域。 （1）钾在自然界存在、和，关于它们的说法正确的是________。 A. 三者互为同素异形体 B. 三者属于同种核素 C. 比少一个电子 D. 比少一个中子 （2）和钠相比，下列说法正确的是________。 A. 原子半径：钾>钠 B. 电负性：钾>钠 C. 第一电离能：钾>钠 D. 金属性：钾>钠 （3）工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾。该反应为：（），常压下各物质的沸点如下。 压强（kPa） K的沸点（℃） Na的沸点（℃） KCl的沸点（℃） NaCl的沸点（℃） 101.3 770 890 1437 1465 ①从金属活泼性分析，K比Na活泼。为什么可以用钠制备比它活泼的钾？________。 ②在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________，而反应的最高温度应低于________。 A．770℃ B．890℃ C．1437℃ D．1465℃ （4）反应后如何检验氯化钠中是否含有氯化钾________。 16. 已知镍（Ni）是一种银白色金属，硬度和铁接近。镍的金属活动性顺序在铁和锡之间。 Ⅰ． （1）镍元素在周期表中的位置________，基态镍原子核外电子的运动状态有________种。 （2）95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如下图所示，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为________。由于Ni与反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用和的混酸与Ni反应制备。此法制备的化学方程式为________。 （3）以溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是________。 A. 电解过程中，溶液中保持不变 B. 粗镍作阳极，发生还原反应 C. 利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属 D. 通过的电量与析出的镍质量成正比 Ⅱ．某工厂利用从废镍催化剂中回收的镍制备硫酸镍晶体（）的部分工艺流程如下： 已知：ⅰ.“滤液②”中含有的金属离子是、、； ⅱ.溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀时（）的pH 7.2 2.2 7.5 沉淀完全时（）的pH 8.7 3.2 9.0 （4）利用上述表格数据，计算的________（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调pH”应控制的pH范围是________。 （5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式________。 Ⅲ．我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组，其充放电时发生的反应为：，电池装置如图所示，阴离子交换膜两侧均注入KOH溶液。 （6）下列对于该镍镉电池的分析中，正确的是________。 A. 图示中的电池应先充电后，再使用 B. 放电时，电子从镍电极区迁移进入镉电极区 C. 放电时，镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极 D. 放电一段时间后，两电极区溶液中KOH的物质的量均会发生改变 （7）镍镉电池在充电时，镉电极上发生的电极反应式为________。 （8）下列电池的电极材料均含有镍元素，其中属于二次电池的是________。 A. 锌镍原电池（电解质溶液为盐酸） B. 以镍钴锰酸锂为电极的锂离子电池 C. 以多孔镍为电极的氢燃料电池 D. 一种可充电的氢镍电池 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2025-2026学年度第一学期期末学情调研 高二年级化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 一、选择题（本题包括12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 已知1gH2完全燃烧生成水蒸气放出热量为121kJ，有关数据如下：O=O(键能为496kJ•mol-1)、H-H(键能为436kJ•mol-1)，试求H2O(g)中H-O键的键能为 A. 463kJ•mol-1 B. 926kJ•mol-1 C. 1852kJ•mol-1 D. 920kJ•mol-1 【答案】A 【解析】 【详解】1gH2的物质的量n0.5mol，燃烧生成水蒸气放出热量为121KJ，可知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484kJ，则得出燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol，设形成1mol H-O键完全断裂时吸收热量为X kJ，根据题中信息可知，则436KJ×2+496KJ-4X=-484kJ 解得X=463KJ 故选：A。 2. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A. 各物质的浓度不再变化 B. 混合物的密度不再变化 C. 的体积分数不再变化 D. 气体的压强不再变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．各物质的浓度不再变化是可逆反应达到平衡状态的特征标志之一，可说明反应达到平衡，A不符合题意； B．该反应中所有反应物和生成物均为气态，反应前后混合气体总质量始终不变，容器容积固定，根据可知，混合气体密度始终为定值，故混合物的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．的体积分数不再变化，说明各组分的含量保持恒定，可说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．该反应正反应为气体分子数减小的反应，反应过程中气体总物质的量为变量，温度、容积不变时，气体压强与总物质的量成正比，故压强不再变化可说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选B。 3. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是 A. 溶液中水的电离程度：b点点 B. 曲线Ⅱ表示的是稀释的过程 C. 稀释前溶液的浓度： D. 从b点到d点，溶液中逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．b点pH小于c点，说明b点更大，对水的电离抑制作用更强，因此溶液中水的电离程度：b点点，A正确； B．是弱酸，稀释过程中会继续电离出，pH上升速率比强酸慢，因此曲线Ⅱ表示的是稀释的过程，B正确； C．稀释前两溶液pH相同，是强酸完全电离，是弱酸部分电离，因此要达到相同的，的浓度更大，即，C正确； D．溶液中，为水的离子积常数，仅与温度有关，该过程温度不变，因此保持不变，D错误； 故选D。 4. 常温下，某溶液中由水电离产生的，该溶液的溶质可能是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】常温下，溶液中由水电离的c(H＋)＝1×10－11mol/L，说明溶液中的溶质对水的电离起抑制作用。 【详解】A．中Fe3+能发生水解，能促进水的电离，故A错误； B．对水的电离不产生影响，故B错误； C．属于碱，会对水的电离起到抑制作用，故C正确； D．中碳酸根水解，能促进水的电离，故D错误； 故选C。 【点睛】酸、碱以及电离程度大于水解程度的酸式根，会抑制水的电离；弱碱阳离子、弱酸阴离子以及电离程度小于水解程度的酸式根，会促进水的电离。 5. 用0.1000mol/L的盐酸滴定20.00mLNaOH溶液，测定其浓度，下列说法正确的是 A. 用量筒量取20.00mLNaOH溶液 B. 需用NaOH溶液润洗锥形瓶 C. 滴定前，没有除去酸式滴定管中的气泡，滴定后气泡消失，所测浓度会偏小 D. 使用酚酞做指示剂，滴定终点的现象为溶液浅红色褪去，半分钟不变色 【答案】D 【解析】 【详解】A．量筒的精确度为0.1，不能用量筒量取20.00mLNaOH溶液，应该用碱式滴定管，A错误； B．盛待测液的锥形瓶不能润洗，若用待测液润洗，会使锥形瓶内残留溶质，消耗的标准液偏多，测定结果偏大，B错误； C．滴定前，没有除去酸式滴定管中的气泡，滴定后气泡消失，会使标准液的体积偏大，所测浓度偏大，C错误； D．使用酚酞做指示剂，滴定前溶液显红色，滴定终点的现象为溶液浅红色褪去，半分钟不变色，D正确； 故选D。 6. 如图所示，有、两种温度下两条在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列关于温度时在水中的沉淀溶解平衡曲线的说法不正确的是 A. 加入可使溶液由a点变为b点 B. 在曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有沉淀生成 C. 、两条曲线表示的温度关系： D. 蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b) 【答案】C 【解析】 【详解】A．向饱和溶液中加入Na2SO4，c()增大，Ksp= c()c(Ba2+)不变，c(Ba2+)减小，可使溶液由a点变为b点，A正确； B．在T1曲线上方任意一点，Qc= c()c(Ba2+)＞Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成，B正确； C．在水中的沉淀溶解平衡是吸热的，升高温度，的Ksp增大，c()、c(Ba2+)增大，则，C错误； D．d点位于T1曲线下方，为不饱和溶液，蒸发溶剂，c()、c(Ba2+)均增大，当形成饱和溶液时，d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)，D正确； 故选C。 7. 甲醇固体氧化物燃料电池工作原理示意图如下。下列有关说法正确的是 A. 极氧气得电子转化为 B. 从燃料电池的负极向正极迁移 C. 该燃料电池能将电能转化为化学能 D. B极反应为 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知O2-向B极移动，则B极为负极，电极反应为，A电极为正极，电极反应为； 【详解】A．由分析可知，A电极氧气得电子转化为，故A正确； B．原电池中阴离子移向负极，故从燃料电池的正极向负极迁移，故B错误； C．该燃料电池是原电池装置，能将化学能转化为电能，故C错误； D．由分析可知，B极为负极，电极反应为，故D错误； 故选A。 8. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是 A. 甲烷燃料电池负极电极反应式是 B. 乙中X为阳离子交换膜 C. 用丙装置给铜镀银，b应是Ag D. 当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 【答案】D 【解析】 【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中，Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中，a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．甲为原电池，甲烷通入极为负极，KOH碱性溶液中生成碳酸根离子，电极反应式为，A正确； B．乙中钠离子透过交换膜向左侧迁移，故X为阳离子交换膜，B正确； C．用丙装置给铜镀银，Ag作阳极，Cu作阴极，b是Ag，C正确； D．乙中Fe为阴极，水放电生成氢气，D错误； 故选D。 9. 下列说法正确的是 A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B. 原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C. 同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D. 同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力越弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故A正确； B．M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，故B错误； C．同一周期中，随着核电荷数的增加，主族元素的原子半径逐渐减小，而不是逐渐增大，故C错误； D．短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1，四、五周期相差11，六、七周期相差25，故D错误； 故选：A。 10. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. 的VSEPR模型： B. 的电子式： C. Cl的原子结构示意图： D. 溶于水的电离方程式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．的中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，A正确； B．硫化钠是离子化合物，电子式：，B错误； C．氯是第17号元素，Cl原子结构示意图为：，C错误； D．是强电解质，溶于水完全电离，电离方程式：，D错误； 故选A。 11. 可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。下列说法正确的是 A. 反应中各分子的键均为键 B. 反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C. 键长小于H—O键长 D. HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2O、HClO中的H-O键是s-p σ键，而非p-pσ键，A错误； B．根据价层电子对互斥理论，Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确； C．Cl的原子半径大于H，Cl-O键长应大于H-O键长，因此C错误； D．HClO中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3对孤电子对，D错误； 故答案选B。 12. 某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A. 三者中Z的原子半径最大 B. 三者中Y的第一电离能最小 C. X的最高化合价为 D. 与键角相等 【答案】B 【解析】 【分析】Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O；化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为+1价，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。 【详解】A．X为N，Y为O，Z为F，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，A错误； B．X为N，Y为O，Z为F，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，B正确； C．X为N，N的最高正化合价为+5，C错误； D．X为N，Z为F，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，D错误； 答案选B。 二、简答题（本题共4小题，共64分） 13. 已知元素X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素，其原子结构相关信息如下： ①X的基态原子核外有3个未成对电子，且电子占据的最高能级为2p。 ②Y与X位于不同周期，且Y的基态原子中，s能级电子数等于p能级电子数。 ③Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。 ④W的基态原子最外层只有1个电子，且内层轨道全部充满。 根据以上信息回答下列问题： （1）X的基态原子核外电子排布式为___________，其轨道表示式中，空间运动状态不同的电子有___________种。 （2）Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为___________。 （3）Z的基态原子中，未成对电子数为___________，该元素的符号为___________。 （4）W的基态原子核外有___________种不同能量的电子，其价层电子轨道表示式为___________。 【答案】（1） ①. 1s22s22p3 ②. 5 （2）球形 （3） ①. 4 ②. Fe （4） ①. 7 ②. 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为前四周期原子序数依次增大的元素，X的基态原子核外有3个未成对电子，且电子占据的最高能级为2p，即X的基态原子电子排布为，则X为N元素；Y与X位于不同周期，且原子序数：Y>X，同时Y的基态原子中，s能级电子数等于p能级电子数，即Y的基态原子电子排布为，则Y为Mg元素；Z的原子序数比Y大，且Z的基态原子失去3个电子后3d轨道半充满，即Z的基态原子电子排布为，则Z为Fe元素；W的原子序数比Z大，W的基态原子最外层只有1个电子，且内层轨道全部充满，即W的基态原子电子排布为，则W为Cu元素，据此解答。 【小问1详解】 由分析可知，X为N元素，其基态原子核外电子排布式为，空间运动状态数等于原子轨道总数，原子轨道总数为1+1+3=5，则其轨道表示式中，空间运动状态不同的电子有5种； 【小问2详解】 由分析可知，Y为Mg元素，其基态原子电子排布为，即核外电子占据的最高能级为3s，则Y的基态原子核外电子占据的最高能级的原子轨道的形状为球形； 【小问3详解】 由分析可知，Z为Fe元素，其基态原子电子排布为，即未成对电子在3d能级，未成对电子数为4，该元素的符号为Fe； 【小问4详解】 由分析可知，W为Cu元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，各能级电子的能量不同，因此有7种不同能量的电子；其基态原子价层电子排布为3d104s1，即价层电子轨道表示式为。 14. 请回答下列问题： （1）元素Co与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。 （2）①分子内键、②分子间的范德华力、③氢键，从强到弱依次为________（用序号进行排序）。 （3）是一种无色液体，其结构如图所示。根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度________（填“大于”、“小于”、“等于”）其在中的溶解度。 （4）基态Co原子的核外电子占据的最高能层符号为________；分子中键与键数目的比值为________，分子中C原子的杂化类型为________。 （5）可用来制备高性能的钾离子电池负极材料，中的VSEPR模型为________形，的立体构型为________形，的键角________（填“>”、“<”或“=”）的键角。 【答案】（1）Co或钴原子 （2）①>③>② （3）大于 （4） ①. N ②. ③. sp （5） ①. 四面体 ②. 平面三角 ③. < 【解析】 【小问1详解】 基态原子的核外电子排布式为，其轨道上有个未成对电子；基态原子的核外电子排布式为，其轨道上有个未成对电子。因此，未成对电子数较多的是； 【小问2详解】 微粒间作用力强度的一般规律为：化学键（如共价键）氢键范德华力。因此分子内的共价键最强，分子间氢键次之，分子间范德华力最弱，从强到弱的排序为①③②； 【小问3详解】 由图可知，的空间结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子。水是极性溶剂，而是非极性溶剂。根据“相似相溶”规则，极性分子易溶于极性溶剂，且与水分子间还能形成氢键，进一步增大了溶解度，故其在水中的溶解度大于在中的溶解度； 【小问4详解】 基态原子的核外电子排布式为，电子占据的最高能层为第四层，其符号为；的结构式为，分子中含有个双键，每个双键包含个键和个键，故键与键数目之比为；中心原子形成个键且无孤电子对，价层电子对数为，故采用杂化； 【小问5详解】 中中心原子的价层电子对数为，故其模型为四面体形；中中心原子的价层电子对数为，且无孤电子对，故其立体构型为平面三角形；分子中原子含有两对孤电子对，对成键电子对的排斥作用较大，导致键角被压缩至约，而为理想的平面三角形，键角为，故的键角的键角。 15. 钾是一种高度活泼的碱金属，其化合物广泛应用于工业、农业及生物领域。 （1）钾在自然界存在、和，关于它们的说法正确的是________。 A. 三者互为同素异形体 B. 三者属于同种核素 C. 比少一个电子 D. 比少一个中子 （2）和钠相比，下列说法正确的是________。 A. 原子半径：钾>钠 B. 电负性：钾>钠 C. 第一电离能：钾>钠 D. 金属性：钾>钠 （3）工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾。该反应为：（），常压下各物质的沸点如下。 压强（kPa） K的沸点（℃） Na的沸点（℃） KCl的沸点（℃） NaCl的沸点（℃） 101.3 770 890 1437 1465 ①从金属活泼性分析，K比Na活泼。为什么可以用钠制备比它活泼的钾？________。 ②在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________，而反应的最高温度应低于________。 A．770℃ B．890℃ C．1437℃ D．1465℃ （4）反应后如何检验氯化钠中是否含有氯化钾________。 【答案】（1）D （2）AD （3） ①. 由于钾的沸点小于钠，生成的钾升华为钾蒸气逸出反应体系，促进反应正向移动，所以可以用钠制钾 ②. A ③. B （4）通过焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察，钠离子的焰色为黄色，而钾离子为紫色 【解析】 【小问1详解】 A．同素异形体是指由同种元素形成的不同单质，、和是原子，互为同位素，A错误； B．三者质子数相同而中子数不同，属于钾元素的不同种核素，B错误； C．三者质子数均为19，中性原子的核外电子数均为19，电子数相同，C错误； D．的中子数为，的中子数为，比少一个中子，D正确； 故选D。 【小问2详解】 A．同主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，故原子半径：钾>钠，A正确； B．同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故电负性：钾<钠，B错误； C．同主族元素从上到下，最外层电子越容易失去，第一电离能逐渐减小，故第一电离能：钾<钠，C错误； D．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，故金属性：钾>钠，D正确； 故选AD。 【小问3详解】 ①工业制钾的原理是利用高沸点金属制备低沸点金属。该反应为可逆反应，在高温条件下，钾的沸点（）低于钠（），钾优先汽化并从反应混合物中逸出，导致生成物浓度不断降低，根据勒夏特列原理，化学平衡持续向正反应方向移动，从而制得金属钾。 ②常压下，要使金属钾转变为气态从反应混合物中分离出来，反应体系的温度必须达到钾的沸点，故最低温度约为，选A；为了保证分离出的钾蒸气纯度，防止钠也大量汽化混入其中，反应温度必须严格控制在钠的沸点以下，选B。 【小问4详解】 检验钾离子的常用方法是焰色试验。具体操作为：用洁净的铂丝蘸取少量待测物在酒精灯火焰上灼烧，由于样品中含有大量钠离子，其黄光会掩盖钾的紫光，因此必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光干扰来观察火焰颜色。若观察到紫色火焰，则证明样品中含有氯化钾。 16. 已知镍（Ni）是一种银白色金属，硬度和铁接近。镍的金属活动性顺序在铁和锡之间。 Ⅰ． （1）镍元素在周期表中的位置________，基态镍原子核外电子的运动状态有________种。 （2）95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如下图所示，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为________。由于Ni与反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用和的混酸与Ni反应制备。此法制备的化学方程式为________。 （3）以溶液为电解质溶液进行粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是________。 A. 电解过程中，溶液中保持不变 B. 粗镍作阳极，发生还原反应 C. 利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属 D. 通过的电量与析出的镍质量成正比 Ⅱ．某工厂利用从废镍催化剂中回收的镍制备硫酸镍晶体（）的部分工艺流程如下： 已知：ⅰ.“滤液②”中含有的金属离子是、、； ⅱ.溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀时（）的pH 7.2 2.2 7.5 沉淀完全时（）的pH 8.7 3.2 9.0 （4）利用上述表格数据，计算的________（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调pH”应控制的pH范围是________。 （5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式________。 Ⅲ．我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组，其充放电时发生的反应为：，电池装置如图所示，阴离子交换膜两侧均注入KOH溶液。 （6）下列对于该镍镉电池的分析中，正确的是________。 A. 图示中的电池应先充电后，再使用 B. 放电时，电子从镍电极区迁移进入镉电极区 C. 放电时，镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极 D. 放电一段时间后，两电极区溶液中KOH的物质的量均会发生改变 （7）镍镉电池在充电时，镉电极上发生的电极反应式为________。 （8）下列电池的电极材料均含有镍元素，其中属于二次电池的是________。 A. 锌镍原电池（电解质溶液为盐酸） B. 以镍钴锰酸锂为电极的锂离子电池 C. 以多孔镍为电极的氢燃料电池 D. 一种可充电的氢镍电池 【答案】（1） ①. 第四周期Ⅷ族 ②. 28 （2） ①. 随质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜 ②. 或 （3）CD （4） ①. 或 ②. 3.2～6.2 （5） （6）A （7） （8）BD 【解析】 【分析】Ⅱ．该工艺流程以含有镍离子、亚铁离子、铁离子的滤液②为原料制备七水硫酸镍晶体，先向滤液②中加入过氧化氢溶液进行转化，过氧化氢把亚铁离子氧化为铁离子，之后加入氢氧化钠溶液调节体系 pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀形成滤渣③从而被除去，镍离子留在滤液③当中，最后对滤液③控制 pH 并开展浓缩结晶操作，析出硫酸镍晶体。 【小问1详解】 镍（Ni）的原子序数为28，基态原子的核外电子排布式为，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族；核外有28个电子，每个电子的运动状态各不相同，因此电子的运动状态有28种； 【小问2详解】 当硫酸的质量分数大于63%时，硫酸浓度变大，氧化性增强，使镍金属表面发生钝化，生成一层致密的氧化膜，阻碍了反应的继续进行，因此腐蚀速率降低；工业上用和的混酸与Ni反应制备，其中硝酸作氧化剂被还原为或，硫酸提供酸性环境和，根据氧化还原反应得失电子守恒，化学方程式为：或； 【小问3详解】 A．电解精炼粗镍时，阳极上比镍活泼的杂质（如Zn、Fe）也会失去电子，而阴极上只有得到电子析出，因此溶液中会逐渐减小，A错误； B．粗镍作阳极，发生失去电子的氧化反应，B错误； C．Cu、Pt、Au等金属的活动性比镍弱，在阳极不失去电子，而是以阳极泥的形式沉积在电解槽底部，可用于回收，C正确； D．阴极反应为，根据法拉第电解定律，通过的电量与析出的镍质量成正比，D正确； 【小问4详解】 根据表格数据，当沉淀完全时，，此时，则，。因此溶度积常数；“转化”步骤已将氧化为，调pH的目的是使完全沉淀而不沉淀。完全沉淀的；当 时，开始沉淀的，此时 ，即。因此应控制的pH范围是； 【小问5详解】 硫酸镍在强碱溶液中被氧化生成沉淀，被还原为 。根据氧化还原反应配平原则，离子方程式为：； 【小问6详解】 A．图示电池的电极材料为和，这是放电后的产物状态，因此必须先充电转化为和后才能使用，A正确； B．放电时，镉为负极，镍为正极，电子从镉电极经外电路流向镍电极，B错误； C．放电时，镉失去电子作负极，镍电极作正极，C错误； D．放电时负极消耗，正极生成，同时阴离子交换膜允许从正极区向负极区迁移，迁移量与反应消耗或生成量相等，因此两极区溶液中的物质的量均保持不变，D错误； 【小问7详解】 充电时，镉电极作为阴极，发生得到电子的还原反应，转化为，电极反应式为：。 【小问8详解】 二次电池是指放电后可以再充电反复使用的电池。锌镍原电池和氢燃料电池均属于一次电池，不可充电；锂离子电池和可充电的氢镍电池均属于二次电池，故选BD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $