精品解析：江西省南昌市第十九中学2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题

南昌第十九中2024—2025学年上学期期末考试 高二年级化学试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 可能会用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Cu：64 一、单选题 1. 化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列说法错误的是 A. 除去锅炉水垢中的，先用溶液处理后再用酸除去 B. 铜质雕像在酸雨环境里易发生析氢腐蚀 C. “墨子号”卫星可实现光纤量子通信，生产光纤的主要原料是二氧化硅 D. 人体血浆中存在的平衡维持了血液pH的稳定性 2. 下列化学用语的表达正确的是 A. 基态的价电子排布式 B. 次氯酸的结构式： C. 分子中σ键的形成： D. 基态碳原子最外层电子轨道表示式为 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 在密闭容器中，与催化氧化生成转移的电子数为 B. 室温下，的醋酸溶液中，由水电离的数目为 C. 铜电解精炼时，当阳极消耗铜，电路中转移电子数为 D. 酸性氢氧燃料电池中，正极消耗(标准状况下)时，电路中通过的电子数目为 4. 镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述错误的是 A. 反应：，说明还原性： B. 第一电离能： C. 工业上通过电解熔融态制取金属Mg D. 将溶液蒸干所得固体中含有 5. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（ ） A. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6 C. 充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg D. 充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+ 6. Deacon催化氧化法将工业副产物制成，可实现氯资源的再利用。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 A. 分解产生两种产物，物质X为 B. 中间产物有5种 C. 反应制得，转移电子数为 D. 该反应的化学方程式为 7. 下列实验方案能达到实验目的的是 目的 A．探究与能否发生氧化还原反应 B．探究反应物浓度对化学平衡的影响 实验方案 目的 C．探究温度对化学平衡的影响 D．探究生成物浓度对化学反应速率的影响 实验方案 A. A B. B C. C D. D 8. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素；Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数，X的最高正价与最低负价代数和为0；Y、M同主族，Z的逐级电离能(单位kJ/mol)依次为578、1817、2745、11578。下列说法不正确的是 A. MY2与O3价电子总数相等 B. Z、Y形成的化合物中阴阳离子个数比为1：2 C. 简单离子半径大小：M>Y>Z D. 电负性：Y>M>X 9. 下列有关实验现象、结论与实验操作相互匹配的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向含有ZnS和的悬浊液中滴加溶液 出现黑色沉淀 B 向KI溶液、的混合物中滴加硝酸酸化的，边滴加边振荡 层显紫色 氧化性： C 室温下，用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaCN溶液和溶液的pH NaCN溶液对应的pH更大 酸性： D 两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液，分别加入草酸溶液和草酸溶液 加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快 其他条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快 A. A B. B C. C D. D 10. 在一固定容积的密闭容器中，充入和发生如下化学反应：，其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 关于该反应的说法正确的是 A. B. 在830℃反应达到平衡时，气体的转化率约为33.3% C. 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前： D. 在1000℃，当时，该反应向逆反应方向进行 11. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 含有的溶液中：、、、 B. 含有的溶液中：、、、 C. 稀盐酸中：、、、 D. 酸性溶液中：、、、 12. 环己烷(分子式为)有多种不同构象，比较典型的有椅式、半椅式、船式、扭船式等，其相对能量如图所示(图中各物质均为液态)。下列说法错误的是 A. 相同条件下，半椅式最不稳定 B. (半椅式，1)(船式，1) C. 扭船式转化为船式时，正反应的活化能比逆反应的大 D. 等物质的量的四种构象的环己烷在氧气中完全燃烧，椅式放出的热量最多 13. 根据下表提供的数据，判断下列离子方程式正确的是 弱酸 HF HClO HCN A. 少量通入溶液中： B. 向溶液中通入少量： C. 等浓度、体积的与混合： D. 向和NaCN混合溶液中通入少量HF： 14. 常温下，用盐酸滴定溶液，所得溶液和的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 曲线①代表，曲线②代表 B. a点溶液中存在 C. 的电离常数的数量级为 D. 若选择甲基橙为指示剂，滴定终点的溶液颜色变化为黄色变为橙色 二、非选择题 15. 镍及其化合物广泛用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。 （1）①不锈钢中含量最高的元素基态原子的价层电子有___________种空间运动状态。Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是___________。 ②比较基态原子的第二电离能的大小：Ni___________Cu，说明理由：___________。 （2）镍常用作工业催化剂。下列关于基态镍原子的价层电子描述错误的是___________。 A. 价层电子数为10 B. 价层电子占据6个轨道 C. 能量相同的电子有10个 D. 未成对电子的自旋方向均相同 （3）实验室用石墨电极电解溶液，以获得制镍铜合金所需的精铜。当电路中通过电子时，阴极增重6.4 g。欲使电解液恢复原状，可向电解后的溶液中加入___________。 A. B. 0.1 mol CuO C. 0.2 mol CuO D. 0.1 mol CuO和 （4）硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化，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___________。 16. 我国科学家利用多相催化剂，以为氧化剂，为氮源，在温和条件下制备酰胺、腈类。某小组以菱锰矿(主要成分为，含、CoO和等)为原料制备。 已知：常温下，，。的电离常数：，。 回答下列问题： （1）“酸浸”过程中，溶解的离子方程式为___________。 （2）“沉铁”中加入的目的是___________(用离子方程式表示)。已知常温下，，恰好完全沉淀时(此时浓度为)溶液的pH=___________。(已知) （3）“沉钴”中发生的反应为，平衡常数___________。在化学上，平衡常数K大于时认为反应不可逆。由此推知，“沉钴”反应是___________(填“可逆”或“不可逆”)反应。 （4）“沉锰”过程中，生成沉淀的离子方程式为___________，常温下加入的溶液呈___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)(已知：的，的，)。 17. 硫代硫酸钠（）主要用于照相业作定影剂，其次作鞣革时重铬酸盐的还原剂。实验室制备的装置如下图所示： （1）盛装浓硫酸的仪器名称是_____。 （2）B装置的作用为_____，D装置中的试剂是_____。 （3）溶液呈碱性的主要原因是_____（用离子方程式表示）；常温下，的溶液中，水电离出的_____；溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_____（填离子符号）。 （4）取上述制备的溶液于锥形瓶中，将其调整呈弱酸性，滴入2滴淀粉溶液（溶液无色），用的标准溶液滴定，消耗标准溶液。（已知：）。 ①滴定达到终点时的现象是_____。 ②溶液的浓度为_____。 18. 二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用，有利于二氧化碳的减排。 反应A： 反应B：。 （1）与反应生成和的热化学方程式为___________。 （2）500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入和，发生反应：，平衡时体系压强为，测得和的浓度随时间的变化关系如图所示。 ①0～4 min内平均反应速率___________。 ②平衡时的转化率为___________。 ③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________（填标号）。 A．气体的密度不再变化 B．容器内气体的压强不再变化 C． D．、、和的浓度之比为1∶3∶1∶1 ④该温度下平衡常数___________（用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压 = 总压×物质的量分数）。 （3）一定物质的量之比的和在装有催化剂的反应器中反应12 小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图示。温度为470 K时，图中P点___________（填“处于”或“不处于”）平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌第十九中2024—2025学年上学期期末考试 高二年级化学试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 可能会用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Cu：64 一、单选题 1. 化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列说法错误的是 A. 除去锅炉水垢中的，先用溶液处理后再用酸除去 B. 铜质雕像在酸雨环境里易发生析氢腐蚀 C. “墨子号”卫星可实现光纤量子通信，生产光纤的主要原料是二氧化硅 D. 人体血浆中存在的平衡维持了血液pH的稳定性 【答案】B 【解析】 【详解】A．微溶于水，用溶液处理可将其转化为更难溶的，可与酸反应被除去，A正确； B．铜的金属活动性排在氢之后，不能置换出酸中的氢离子，在酸雨环境中只会发生吸氧腐蚀，不会发生析氢腐蚀，B错误； C．二氧化硅具有良好的光学传输性能，是生产光导纤维的主要原料，C正确； D．人体血浆中的为缓冲对，可通过平衡移动抵消少量外来酸碱的影响，维持血液pH的稳定性，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语的表达正确的是 A. 基态的价电子排布式 B. 次氯酸的结构式： C. 分子中σ键的形成： D. 基态碳原子最外层电子轨道表示式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态Cu的价电子排布式，故A错误； B．次氯酸的结构式：，故B错误； C．H的价层电子排布式为1s1，Cl的价层电子排布式为2s22p5，H的1s轨道与Cl的1个3p轨道以头碰头的方式重叠形成σ键，形成过程表示为：，故C正确； D．题中碳的轨道表达式不满足洪特规则，正确的为，故D错误； 故选：C。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 在密闭容器中，与催化氧化生成转移的电子数为 B. 室温下，的醋酸溶液中，由水电离的数目为 C. 铜电解精炼时，当阳极消耗铜，电路中转移电子数为 D. 酸性氢氧燃料电池中，正极消耗(标准状况下)时，电路中通过的电子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．与催化氧化生成是可逆反应，不能完全进行，因此与反应，生成的分子数少于，转移的电子数也就少于，A错误； B．醋酸溶液中OH-完全来自水的电离，，而由水电离的等于，因此由水电离的数目为，B错误； C．铜电解精炼时，阳极处放电，比铜活泼的锌、铁、镍等金属也失电子进入电解质，因此当阳极消耗铜，转移电子数不一定为，C错误； D．酸性氢氧燃料电池中，氧气作正极，消耗(标准状况下)时，电路中通过的电子数目为，D正确； 答案选D。 4. 镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述错误的是 A. 反应：，说明还原性： B. 第一电离能： C. 工业上通过电解熔融态制取金属Mg D. 将溶液蒸干所得固体中含有 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应能发生不是因为还原性：，根据元素周期律可知还原性：，反应能发生是因为Mg的沸点高于Rb，故A项错误； B．Mg、Al位于同一周期，同一周期主族元素从左至右第一电离能呈增大的趋势，第ⅡA族元素第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以，故B项正确； C．Mg比较活泼，工业上用电解法制取镁，即电解熔融态制取金属Mg，故C项正确； D．水解生成氢氧化铝和氯化氢，由于水解吸热、盐酸易挥发，加热促进水解，将AlCl₃溶液蒸干所得固体中含有，故D项正确； 故选A。 5. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（ ） A. 放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移 B. 放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6 C. 充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg D. 充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时，负极LixC6失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+在电解质中由负极向正极迁移，故A正确； B．放电时，负极LixC6失去电子产生Li+，电极反应式为LixC6-xe-═xLi++C6，故B正确； C．充电时，石墨(C6)电极变成LixC6，电极反应式为：xLi++C6+xe-═LixC6，则石墨(C6)电极增重的质量就是锂离子的质量，根据关系式： xLi+～～～xe- 1mol 1mol 可知若转移1mole-，就增重1molLi+，即7g，故C错误； D．正极上Co元素化合价降低，放电时，电池的正极反应为：Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2，充电是放电的逆反应，故D正确；故选C。 【点晴】明确电池反应中元素的化合价变化及原电池的工作原理是解题关键，放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则Li1-xCoO2为正极，LixC6为负极，Li元素的化合价升高变成Li+，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，据此解答。 6. Deacon催化氧化法将工业副产物制成，可实现氯资源的再利用。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 A. 分解产生两种产物，物质X为 B. 中间产物有5种 C. 反应制得，转移电子数为 D. 该反应的化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．分解产生CuCl，铜的化合价降低，氯的化合价升高生成氯气，物质X为，A正确； B．该过程总反应，CuO先参与反应后重新生成、是催化剂，Cu(OH)Cl、CuCl2、CuCl、Cu2OCl2是中间产物，中间产物是4种，B错误； C．根据，反应制得，转移电子数为，C正确； D．根据图可以确定反应为HCl和O2，生成物为Cl2和H2O，CuO是催化剂，化学方程式为，D正确； 答案选B。 7. 下列实验方案能达到实验目的的是 目的 A．探究与能否发生氧化还原反应 B．探究反应物浓度对化学平衡的影响 实验方案 目的 C．探究温度对化学平衡的影响 D．探究生成物浓度对化学反应速率的影响 实验方案 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置缺少盐桥，无法形成闭合回路，不能产生电流，无法验证与的氧化还原反应是否发生，A错误； B．对应平衡体系为，、不参与平衡，加入KCl固体平衡不移动，无法探究反应物浓度对化学平衡的影响，B错误； C．对应反应为 ，两组实验仅温度不同，其余条件一致，可通过气体颜色变化判断平衡移动方向，能探究温度对化学平衡的影响，C正确； D．两组实验的金属种类不同，镁、铁活泼性存在差异，且盐酸浓度也不相同，存在多个变量，且未改变生成物浓度，无法探究生成物浓度对化学反应速率的影响，D错误； 故选 C。 8. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素；Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数，X的最高正价与最低负价代数和为0；Y、M同主族，Z的逐级电离能(单位kJ/mol)依次为578、1817、2745、11578。下列说法不正确的是 A. MY2与O3价电子总数相等 B. Z、Y形成的化合物中阴阳离子个数比为1：2 C. 简单离子半径大小：M>Y>Z D. 电负性：Y>M>X 【答案】B 【解析】 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素，则W是H元素；Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数，Y、M同主族，且为短周期，则Y为第二周期元素，Y原子核外电子排布式是1s22s22p4，所以Y是O；X的最高正价与最低负价代数和为0，则X是C元素；Y、M同主族，则M是S元素；Z的逐级电离能(单位kJ/mol)依次为578、1817、2745、11578，可见Z最外层有3个电子，因此Z是13号Al元素。根据上述分析可知：W是H，X是C，Y是O，Z是Al，M是S元素。 【详解】A．SO2与O3分子中原子数相同，原子最外层电子数也相同，价电子总数相等，故A正确； B．Y是O，Z是Al，二者形成的化合物Al2O3是离子化合物，其中阳离子Al3+与阴离子O2-个数比是2：3，故B错误； C．Y是O，Z是Al，M是S元素。电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，三种元素形成的简单离子中，S2-核外有3个电子层，Al3+、O2-核外有2个电子层，所以离子半径大小关系为：S2->O2->Al3+，C正确； D．根据上述分析可知：X是C，Y是O，M是S元素。元素的非金属性越强，其电负性也越大。O、S是同一主族元素，元素的原子序数越大，元素的非金属性越小，则元素的电负性：O>S；C、S是非金属性元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。酸性：H2SO4>H2CO3，可知元素的非金属性：S>C，则元素的电负性：S>C，故电负性大小关系为：O>S>C，故D正确； 选B。 9. 下列有关实验现象、结论与实验操作相互匹配的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向含有ZnS和的悬浊液中滴加溶液 出现黑色沉淀 B 向KI溶液、的混合物中滴加硝酸酸化的，边滴加边振荡 层显紫色 氧化性： C 室温下，用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaCN溶液和溶液的pH NaCN溶液对应的pH更大 酸性： D 两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液，分别加入草酸溶液和草酸溶液 加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快 其他条件相同，反应物浓度越大，反应速率越快 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．悬浊液中含有可溶性强电解质，电离产生的直接与滴加的反应生成黑色沉淀，未发生沉淀向的转化，无法比较与的大小，A错误； B．硝酸酸化的溶液中同时存在和，两者均具有氧化性，均可将氧化为使层显紫色，无法确定氧化的氧化剂为，不能得出氧化性的结论，B错误； C．酸性越弱，对应强碱弱酸盐的酸根离子水解程度越大，等物质的量浓度的盐溶液越大。等浓度的溶液大于溶液，说明水解程度大于，可证明酸性，C正确； D．酸性高锰酸钾与草酸反应的定量关系为，实验中，完全反应需消耗，两组实验中草酸的物质的量分别为、，均不足，高锰酸钾过量，无法观察到溶液完全褪色，不能通过褪色快慢比较反应速率，D错误； 故选C。 10. 在一固定容积的密闭容器中，充入和发生如下化学反应：，其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 关于该反应的说法正确的是 A. B. 在830℃反应达到平衡时，气体的转化率约为33.3% C. 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前： D. 在1000℃，当时，该反应向逆反应方向进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．由表格数据可知，温度升高，平衡常数增大，则平衡正向移动，正反应为吸热反应，故，A错误； B．830℃时反应达到平衡，平衡常数为1，设CO2的转化量为xmol，则三段式分析： 由可知，与体积无关，代数得，解得，则CO2气体的转化率为，B正确； C．该反应的正反应为吸热反应，则其他条件不变，降低温度，平衡逆向移动，则反应达到新平衡前：，C错误； D．1000℃时K=1.7，当时，Qc==1.0＜1.7，则该反应向正反应方向进行，D错误； 故选B。 11. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 含有的溶液中：、、、 B. 含有的溶液中：、、、 C. 稀盐酸中：、、、 D. 酸性溶液中：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．、均可被氧化，不能大量共存，A不符合题意； B．会与、发生双水解而不能大量共存，B不符合题意； C．稀盐酸中：、、、相互之间不反应，能大量共存，C符合题意； D．酸性高锰酸钾会氧化、、，不能大量共存，D不符合题意； 故选C。 12. 环己烷(分子式为)有多种不同构象，比较典型的有椅式、半椅式、船式、扭船式等，其相对能量如图所示(图中各物质均为液态)。下列说法错误的是 A. 相同条件下，半椅式最不稳定 B. (半椅式，1)(船式，1) C. 扭船式转化为船式时，正反应的活化能比逆反应的大 D. 等物质的量的四种构象的环己烷在氧气中完全燃烧，椅式放出的热量最多 【答案】D 【解析】 【详解】A．相同条件下，能量越低越稳定，有图可知，在相同条件下，半椅式能量最高，最不稳定，A正确； B．由图知，(半椅式，1)(船式，1) ，B正确； C．由图知，扭船式转化为船式时，反应为吸热反应，故正反应的活化能比逆反应的大，C正确； D．1mol与氧气完全燃烧时产物的物质的量完全相同，则生成物具有的总能量相同，但1mol椅式环己烷具有的能量最小，则其完全燃烧放热最少，D错误； 故选D。 13. 根据下表提供的数据，判断下列离子方程式正确的是 弱酸 HF HClO HCN A. 少量通入溶液中： B. 向溶液中通入少量： C. 等浓度、体积的与混合： D. 向和NaCN混合溶液中通入少量HF： 【答案】D 【解析】 【分析】根据表中电离平衡常数知，酸性强弱顺序为：，据此回答。 【详解】A．由于酸性，少量通入溶液中反应生成亚硫酸钠和碳酸氢钠，离子方程式为：，A错误； B．具有还原性，与发生氧化还原反应，向溶液中通入少量反应生成硫酸钙、氯化钙和次氯酸，离子方程式为，B错误； C．由于酸性：，故等浓度、体积的与溶液混合不能生成二氧化碳气体，C错误； D．由于酸性，向和NaCN混合溶液中通入少量HF，HF先与NaCN反应生成氟化钠和，离子方程式为：，D正确； 故选D。 14. 常温下，用盐酸滴定溶液，所得溶液和的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 曲线①代表，曲线②代表 B. a点溶液中存在 C. 的电离常数的数量级为 D. 若选择甲基橙为指示剂，滴定终点的溶液颜色变化为黄色变为橙色 【答案】C 【解析】 【分析】用盐酸滴定溶液，随着反应的进行浓度降低，浓度升高，故曲线①代表，曲线②代表，据此解答； 【详解】A．由分析可知，曲线①代表，曲线②代表，A正确； B．a点溶液，溶液pH=9.26，呈现碱性，则有c(OH-)>c(H+)，又根据电荷守恒可知c()>c(Cl-)，故有，B正确； C．，a点时，，，=，数量级为，C错误； D．滴定终点所得氯化铵溶液，溶液显酸性，若选择甲基橙为指示剂，滴定终点溶液的颜色变化为黄色变为橙色，D正确； 故选C。 二、非选择题 15. 镍及其化合物广泛用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。 （1）①不锈钢中含量最高的元素基态原子的价层电子有___________种空间运动状态。Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是___________。 ②比较基态原子的第二电离能的大小：Ni___________Cu，说明理由：___________。 （2）镍常用作工业催化剂。下列关于基态镍原子的价层电子描述错误的是___________。 A. 价层电子数为10 B. 价层电子占据6个轨道 C. 能量相同的电子有10个 D. 未成对电子的自旋方向均相同 （3）实验室用石墨电极电解溶液，以获得制镍铜合金所需的精铜。当电路中通过电子时，阴极增重6.4 g。欲使电解液恢复原状，可向电解后的溶液中加入___________。 A. B. 0.1 mol CuO C. 0.2 mol CuO D. 0.1 mol CuO和 （4）硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化，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___________。 【答案】（1） ①. 6 ②. C ③. < ④. 铜失去一个电子后变为，为全充满的稳定状态，因此再失去一个电子(即第二电离)需要更高的能量。而镍失去一个电子后变为，其4s轨道上只有一个电子，相对较不稳定，因此第二电离能较低 （2）C （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 ①不锈钢中含量最高的元素是Fe，基态Fe原子价层电子排布为，空间运动状态由原子轨道数决定：3d有5个轨道、4s有1个轨道，共占据6个轨道；Ni的基态电子排布为，未成对电子数是2；第二周期基态原子未成对电子数为2的是C（）和O（），同周期从左到右电负性递增，因此电负性更小的是C。 ②基态Cu的核外电子排布为，失去1个电子后价层电子为全充满的稳定结构，再失去第二个电子需要的能量远高于Ni（Ni失去1个电子后价层电子为，更易失第二个电子），因此Ni的第二电离能小于Cu。 【小问2详解】 A：价层电子数为8+2=10，A正确； B：3d占据5个轨道，4s占据1个轨道，共6个轨道，B正确； C：4s轨道2个电子和3d轨道8个电子能量不相等，能量相同的电子是3d轨道的8个电子，不是10个，C错误； D：根据洪特规则，未成对电子的自旋方向均相同，D正确； 故选C。 【小问3详解】 阴极首先发生反应，0.1 mol 完全析出仅得0.2 mol电子、析出6.4 g Cu；电路中总共通过电子，说明阳极产生0.1 mol ，而在阴极，放电完全后，后续阴极发生反应，额外0.2 mol电子对应0.2 mol 放电，即电解了0.1 mol 。整个电解过程脱离体系的是0.1 mol Cu和0.1 mol 、0.1 mol ，相当于损失了0.1 mol CuO和0.1 mol ，加入了0.1 mol 可以等价为0.1 mol ，恰好补充损失的CuO和额外的0.1 mol ，使电解液恢复原状，故选A。 【小问4详解】 强碱性环境中，被氧化为+3价的NiOOH，​中-1价O被还原为-2价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到该离子方程式为。 16. 我国科学家利用多相催化剂，以为氧化剂，为氮源，在温和条件下制备酰胺、腈类。某小组以菱锰矿(主要成分为，含、CoO和等)为原料制备。 已知：常温下，，。的电离常数：，。 回答下列问题： （1）“酸浸”过程中，溶解的离子方程式为___________。 （2）“沉铁”中加入的目的是___________(用离子方程式表示)。已知常温下，，恰好完全沉淀时(此时浓度为)溶液的pH=___________。(已知) （3）“沉钴”中发生的反应为，平衡常数___________。在化学上，平衡常数K大于时认为反应不可逆。由此推知，“沉钴”反应是___________(填“可逆”或“不可逆”)反应。 （4）“沉锰”过程中，生成沉淀的离子方程式为___________，常温下加入的溶液呈___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)(已知：的，的，)。 【答案】（1） （2） ①. ②. 3.3 （3） ①. ②. 不可逆 （4） ①. ②. 碱性 【解析】 【分析】菱锰矿(主要成分为MnCO3，含、CoO和等)加入稀硫酸酸浸，除去浸渣，所得溶液加入二氧化锰、通入氨气沉铁，除去氢氧化铁，加入硫化氢沉钴，除去钴，再加入碳酸氢铵沉锰，得到碱式碳酸锰，在空气中灼烧得到MnxOy； 【小问1详解】 “酸浸”过程中，稀硫酸将溶解生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O； 【小问2详解】 “沉铁”中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，使其更容易转化为沉淀而除去，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O；已知常温下，，Fe3+恰好完全沉淀时(此时Fe3+浓度为1.0×10−5mol⋅L−1)，根据Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=，解得c(OH-)=2×10-11mol/L，故c(H+)=5×10-4mol/L，则溶液的pH=3.3； 【小问3详解】 常温下，的平衡常数K===3.0×106；该反应的平衡常数K大于105，由此推之，该反应不可逆； 【小问4详解】 “沉锰”过程中，硫酸锰与碳酸氢铵反应生成沉淀，同时产生二氧化碳，反应的离子方程式为；NH4HCO3溶液中存在NH水解以及HCO的水解和电离，HCO的水解常数Kh2=≈2.3×10-8＞Ka2，由于HCO的水解程度大于其电离程度，所以只需考虑水解即可，根据已知，一水合氨的电离常数大于碳酸的电离常数，可知HCO水解程度强于NH水解程度，故溶液呈弱碱性。 17. 硫代硫酸钠（）主要用于照相业作定影剂，其次作鞣革时重铬酸盐的还原剂。实验室制备的装置如下图所示： （1）盛装浓硫酸的仪器名称是_____。 （2）B装置的作用为_____，D装置中的试剂是_____。 （3）溶液呈碱性的主要原因是_____（用离子方程式表示）；常温下，的溶液中，水电离出的_____；溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_____（填离子符号）。 （4）取上述制备的溶液于锥形瓶中，将其调整呈弱酸性，滴入2滴淀粉溶液（溶液无色），用的标准溶液滴定，消耗标准溶液。（已知：）。 ①滴定达到终点时的现象是_____。 ②溶液的浓度为_____。 【答案】（1）分液漏斗 （2） ①. 做安全瓶，起缓冲气流的作用 ②. 氢氧化钠溶液 （3） ①. ②. 10-4mol/L ③. （4） ①. 当滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色 ②. 0.1cV 【解析】 【分析】由实验装置图可知，装置A中亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应制备二氧化硫，装置B做安全瓶，起缓冲气流的作用，装置C中二氧化硫与硫化钠、碳酸钠混合溶液反应制备硫代硫酸钠，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和生成的二氧化碳。 【小问1详解】 由实验装置图可知，盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗； 【小问2详解】 由分析可知，装置B为空载仪器，做安全瓶，起缓冲气流的作用，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和生成的二氧化碳； 【小问3详解】 硫化钠是强碱弱酸盐，在溶液中分步水解使溶液呈碱性，水解的主要离子方程式为，硫离子在溶液中水解促进水的电离，则常温下，pH为10的硫化钠溶液中，水电离出的氢氧根离子浓度为10-4mol/L；碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中分步水解使溶液呈碱性，一级水解抑制二级水解，则溶液中离子浓度大小顺序为； 【小问4详解】 ①硫代硫酸钠溶液与碘溶液完全反应后，滴入最后半滴碘溶液，溶液会由无色变为蓝色，则滴定达到终点时的现象为当滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色； ②由题意可知，滴定消耗VmLcmol/L碘溶液，则由方程式可知，硫代硫酸钠溶液的浓度为0.1cVmol/L。 18. 二氧化碳加氢制备甲醇可以实现二氧化碳的转化利用，有利于二氧化碳的减排。 反应A： 反应B：。 （1）与反应生成和的热化学方程式为___________。 （2）500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入和，发生反应：，平衡时体系压强为，测得和的浓度随时间的变化关系如图所示。 ①0～4 min内平均反应速率___________。 ②平衡时的转化率为___________。 ③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________（填标号）。 A．气体的密度不再变化 B．容器内气体的压强不再变化 C． D．、、和的浓度之比为1∶3∶1∶1 ④该温度下平衡常数___________（用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压 = 总压×物质的量分数）。 （3）一定物质的量之比的和在装有催化剂的反应器中反应12 小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图示。温度为470 K时，图中P点___________（填“处于”或“不处于”）平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. 0.125 mol/(L·min) ②. 75% ③. B ④. （3） ①. 不处于 ②. 升高温度使该放热反应的平衡逆向移动，消耗甲醇，且催化剂活性降低 【解析】 【分析】将反应A与反应B相加，消去中间产物一氧化碳，并将反应热相加，得到。由此可知，二氧化碳加氢制甲醇是放热反应，且正向反应时气体总物质的量由4份减至2份；这些结论是判断温度、压强和反应限度的共同依据。 【小问1详解】 依据盖斯定律，将反应A与反应B相加，中间产物一氧化碳相消，反应热为（+41.1-90.1） kJ/mol = -49.0 kJ/mol，得到； 【小问2详解】 ①由图可知，0～4 min内二氧化碳的浓度由1.00 mol/L降至0.50 mol/L，故。 ②平衡时二氧化碳浓度为0.25 mol/L，比初始值降低0.75 mol/L；按反应计量关系，氢气浓度降低2.25 mol/L，故氢气的转化率为2.25/3.00×100% = 75%。 A．反应物和生成物均为气体，恒容密闭容器内气体总质量和体积始终不变，因此密度始终不变，不能作为平衡标志，A错误； B．正向反应使气体总物质的量减小，恒温恒容时压强随反应进行而变化；压强不再变化能说明各组分的物质的量不再变化，B正确； C．由反应计量数可知，正反应中氢气的消耗速率始终是甲醇生成速率的3倍，即，该关系在任意时刻均成立，不能说明反应达到平衡，C错误； D．二氧化碳和氢气按初始物质的量之比1∶3投料并按1∶3消耗，二者浓度之比始终为1∶3；甲醇和水蒸气按1∶1生成。由图得平衡时二氧化碳和甲醇的浓度分别为0.25 mol/L和0.75 mol/L，因此平衡浓度比为，D错误； 故选B； ④由图可知，平衡时每升混合气中有0.25 mol二氧化碳和0.75 mol甲醇，故反应消耗0.75 mol/L二氧化碳；按反应计量关系，平衡时氢气浓度为3.00 mol/L-3×0.75 mol/L = 0.75 mol/L，水蒸气浓度为0.75 mol/L。四种气体总浓度为2.50 mol/L，所以二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的物质的量分数依次为0.1、0.3、0.3、0.3。根据分压等于总压与物质的量分数的乘积，得； 【小问3详解】 图示为反应12 h后的甲醇产率，不能直接视为平衡产率。该反应为放热反应，若已达到平衡，升高温度会使平衡逆向移动，甲醇的平衡产率应降低；但470 K附近甲醇产率随温度升高而上升，说明此时仍受反应速率影响，因此P点不处于平衡状态。 490 K后继续升温，一方面使放热反应的平衡逆向移动、消耗甲醇，另一方面图示催化剂活性降低，所以甲醇产率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $