精品解析：北京市西城区2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷

北京市西城区2024-2025学年度第一学期期末试卷 高二化学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ti48 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是 A. 燃料燃烧 B. 太阳能电池 C. 电解槽 D. 碱性锌锰电池 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃料燃烧是通过化学反应将化学能转化为热能，不是电能转化为化学能，A不符合题意； B．太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，不是电能转化为化学能，B不符合题意； C．电解槽是电解池，是电能转化为化学能，C符合题意； D．碱性锌锰电池是原电池，是化学能转化为电能，D不符合题意； 故选C。 2. 下列物质中，属于强电解质的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．属于可溶性盐，在水溶液中或熔融状态下能够完全电离，属于强电解质，A正确； B．只能部分电离出和，电离程度很小，属于弱电解质，B错误； C．是二元弱酸，在水溶液中分步不完全电离，属于弱电解质，C错误； D．在水溶液和熔融状态下均不能发生电离，属于非电解质，D错误； 故选A。 3. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. S的原子结构示意图： B. 基态Cu原子的价层电子排布式： C. 基态P原子的价层电子轨道表示式： D. 的电子云轮廓图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫是16号元素，核外有16个电子，其原子结构示意图为，故A正确； B．基态原子的价层电子排布式应为，而不是，故B错误；　 C．基态原子的价层电子排布式为，其价层电子轨道表示式为：，故C正确； D．的电子云轮廓图为沿轴方向的哑铃形，故D正确； 故选B。 4. 下列解释事实的化学用语书写不正确的是 A. 氨水的 B. 明矾[]净水：(胶体) C. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应： D. 向悬浊液中滴加溶液，沉淀变为黄色： 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨水的，说明氨水为弱碱，属于弱电解质，电离方程式 ，A正确； B．明矾净水原理是水解生成胶体吸附杂质，离子方程式为(胶体)，B正确； C．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁为负极，失去电子生成，电极反应式为，C错误； D．AgCl与 KI 反应生成AgI黄色沉淀，发生沉淀的转化，离子方程式，D正确； 故选C。 5. 下列说法正确的是 A. 电子从2s跃迁到3s时，吸收能量 B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区 C. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子从低能级向高能级跃迁需要吸收能量，2s能级低于3s，因此跃迁时吸收能量，A正确； B．最外层电子数为2的元素包括s区的碱土金属（如Mg、Ca）和过渡元素Ti、V、Fe等，不都分布在s区，B错误； C．p能级的轨道数由角量子数决定，固定为3个（px、py、pz），不随电子层数（主量子数）增大而增多，C错误； D．电负性越大，元素的非金属性越强，但第一电离能不一定更大，例如氮（N）的电负性小于氧（O），但第一电离能大于氧，D错误； 故选A。 6. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是 A．酸性氢氧燃料电池的负极反应： B．电解溶液： C．在水中电离： D．与反应的能量变化： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．酸性氢氧燃料电池负极通入，失电子生成，负极反应符合酸性环境，示意图与化学用语相符，A不符合题意； B．该示意图为电解溶液的装置，发生的总反应为，题给方程式是的电离方程式，不是电解反应，示意图与化学用语不相符，B符合题意； C．是强电解质，在水中完全电离为（实际以形式存在）和，电离方程式表达正确，示意图与化学用语相符，C不符合题意； D．反应的焓变反应物总键能生成物总键能，热化学方程式正确，示意图与化学用语相符，D不符合题意； 故答案选B。 7. 实验表明：少量的可以催化分解。下面图1是催化过程的机理，图2是有、无存在下分解的能量变化示意图。 下列说法不正确的是 A. 分解是放热反应 B. 发生反应： C. 反应速率： D. 加入不会改变分解反应的焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图2能量变化可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，A正确； B．如图1所示，i步骤为H2O2与I-反应生成中间产物IO-和H2O，反应式为：，B正确； C．反应速率取决于活化能，活化能越低速率越快，图2中催化反应分两步，i步骤活化能（能垒）高于ii步骤，故i速率慢于ii，即反应速率：ii > i，C错误； D．焓变由反应物和生成物能量差决定，催化剂不改变反应焓变，D正确； 故答案为C。 8. 常温下，实验小组测得溶液的pH为12，下列关于该溶液的说法不正确的是 A. B. 水电离出的浓度为 C. D. 升高温度，溶液中的浓度增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．​水解以第一步为主，且水解程度很小，因此溶液中始终满足，A正确； B．是强碱弱酸盐，水解促进水的电离，溶液pH=12，可得溶液中，溶液中全部由水电离产生，因此水电离出的浓度为，B错误； C．根据物料守恒，Na2CO3溶液中Na+的总浓度是C的总浓度的2倍，C元素以​三种形式存在，因此，C正确； D．盐类水解是吸热反应，升高温度促进水解，平衡正向移动，溶液中浓度增大，D正确； 故选B。 9. 下列实验操作或装置（夹持装置略）能达到对应实验目的的是 实验目的 A．探究压强对化学平衡的影响 B．测定中和反应的反应热 操作或装置 实验目的 C．铁制品表面镀铜 D．比较和的溶解度大小 操作或装置 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．存在平衡，推拉注射器活塞可改变体系压强，通过观察气体颜色变化可判断平衡移动方向，能探究压强对化学平衡的影响，A正确； B．测定中和反应反应热需要绝热装置减少热量散失，该装置为敞口烧杯，无保温措施，热量大量散失，无法准确测定反应热，B错误； C．铁制品镀铜时，镀层金属铜应作阳极接电源正极，镀件铁作阴极接电源负极，该装置电极连接颠倒，不能实现铁制品表面镀铜，C错误； D．实验中过量，加入后仍有大量剩余，剩余可直接与反应生成沉淀，无法证明沉淀由转化而来，不能比较二者溶解度大小，D错误； 故答案选A。 10. 在容积可变的密闭容器中，发生反应：。起始时和的物质的量之比为2：1.在不同压强下()反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应的 B. 压强： C. 正反应速率：y点>x点 D. 化学平衡常数：y点>x点 【答案】D 【解析】 【分析】由图像可知，随温度升高，NO转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，逆向为吸热反应，则正向为放热反应。 【详解】A．由图像可知，随温度升高，NO转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，逆向为吸热反应，则正向为放热反应，ΔH<0，A正确； B．该反应为气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，NO转化率增大。相同温度下，p1曲线的NO转化率高于p2，故压强p1>p2，B正确； C．x点在p2曲线（低压）、温度350℃，y点在p1曲线（高压）、温度高于350℃（图像中y点横坐标靠右，温度更高）。温度越高、压强越大，反应速率越快，y点温度和压强均大于x点，故正反应速率y点>x点，C正确； D．化学平衡常数K只与温度有关，与压强无关。该反应正向放热，温度升高K减小，y点温度高于x点，故平衡常数y点<x点，D错误； 故选D。 11. 用溶液分别滴定体积均为、浓度均为溶液和HX溶液，溶液的pH随加入溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 为强酸 B. 点 C. 点 D. 溶液滴定溶液，用酚酞作指示剂，溶液由粉红色变为无色时到达滴定终点 【答案】B 【解析】 【分析】HCl是强酸，溶液中，所以溶液的；而溶液的，说明是弱酸，在水溶液中不完全电离，以此解答。 【详解】A．由分析可知，是弱酸，A错误； B．N点是NaOH与HX恰好完全反应的点，此时溶液中的溶质为NaX，溶液中的离子为，根据电荷守恒，溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，则有：，B正确； C．M点是加入溶液时的点，此时溶液中的溶质为等物质的量的NaX和HX，NaX中的水解：；HX同时发生电离，，根据图像可知，此时混合溶液的，呈碱性，则，说明的水解程度大于HX的电离程度，故，C错误； D．用NaOH溶液滴定HCl溶液，用酚酞作指示剂，滴定终点时溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色，D错误； 故选B。 12. 粗制晶体中含有杂质。在提纯时，为了除去，常先加入少量酸化的溶液，然后在室温下调节溶液的为4。 已知：i． ii．时饱和溶液中。 下列说法不正确的是 A. 加入的目的为 B. ，计算得，可认为已完全沉淀 C. 理论分析粗制溶液达饱和后，在时会析出沉淀 D. 沉淀溶解平衡原理对分离金属离子的选择具有指导意义 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2O2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，便于以沉淀的形式除去杂质铁元素，反应式正确，A正确； B．常温下，pH=4，则c(OH-)=10-10mol/L ，代入Fe(OH)3的Ksp计算得c(Fe3+)=2.8×10-9 mol/L，远低于1×10-5 mol/L，说明Fe3+已完全沉淀，B正确； C．CuSO4饱和溶液中c(Cu2+)=1.41 mol/L，此时Q=(Cu2+)·c2(OH-)=1.41×(10-10)2=1.41×10-20，小于Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，不会析出沉淀，C错误； D．利用溶度积差异调节pH分离金属离子是沉淀溶解平衡原理的典型应用，D正确； 故选C。 13. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解质溶液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制取和，装置如图所示。下列说法不正确的是 A. 电极a连接电源负极 B. Z为O2 C. 电解总反应： D. 反应过程中，加入的目的是补充 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，在电极b被氧化成为，其失去电子，因此电极b为阳极，电极反应为，故电极a为阴极，其电极反应为，因此X为；在催化剂的作用下，被还原成从而得到循环利用，结合题目条件可推导出Y为； 【详解】A．根据分析，电极a为阴极，与电源负极相连，故A正确； B．根据分析，Z为，故B正确； C．结合分析得到的电极反应式，可推导出电解总反应式为，故C正确； D．在该反应过程中，Br元素被循环利用，不会被消耗，因此不需要补充，而该反应会消耗水，故加入Y的目的是补充，故D错误； 因此，答案选D。 14. 小组实验探究银镜的清洗和的回收，实验过程如图。 已知：ⅰ、 ⅱ、(无色) 下列说法不正确的是 A. 产生的少量气体是 B. 气体的产生有利于银镜的脱落 C. 增大使降低，有利于与的反应 D. 用足量浓替换醋酸溶液，也可达到上述银镜脱落沉降、回收的效果 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据已知反应（虽K小，但仍会少量发生），因此产生的少量气体是，A正确； B．气体产生时会形成气泡，对银镜产生 “冲击”，有利于银镜从容器内壁脱落，B正确； C．与\结合生成，使降低，促使与的反应平衡正向移动，C正确； D．浓会与反应生成（溶解在溶液中），无法通过过滤得到 “固体银渣”，不能达到回收的效果，D错误； 故答案选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 常作为钠离子电池的正极材料。制备时，用柠檬酸钠溶液作为添加剂。 （1）C元素处于元素周期表的________区，基态O原子的轨道表示式是________，基态的价层电子排布式是________。 （2）基态Na原子电子占据________个能层，电子占据的最高能级的符号是________。 （3）N、O、Na三种元素第一电离能由大到小的顺序是________（填元素符号）。 （4）电负性C________N（填“>”“<”或“=”），从原子结构的角度说明原因：________________。 【答案】（1） ①. p ②. ③. （2） ①. 3 ②. 3s （3）N>O>Na （4） ①. < ②. C、N同周期，核电荷数C<N，原子半径C>N，原子核对最外层电子（键合电子）的吸引力依次增强，因此电负性逐渐增大，即电负性。 【解析】 【小问1详解】 C元素的原子序数为6，基态电子排布式为，最后填入的电子在p轨道，因此属于p区。O元素的原子序数为8，基态电子排布式为，根据泡利不相容原理和洪特规则，其轨道表示式（电子排布图）为。Fe元素的原子序数为26，基态原子电子排布式为，失去最外层两个4s电子形成，其价层电子排布式为。 【小问2详解】 Na元素的原子序数为11，基态电子排布式为，电子占据了1、2、3共3个能层，电子占据的最高能级为。 【小问3详解】 Na为活泼金属，第一电离能最小；N和O属于同一周期，且N原子的2p能级处于半充满的稳定状态（），较难失去电子，其第一电离能反常地大于同周期的O元素。故第一电离能由大到小的顺序为。 【小问4详解】 C和N属于同一周期，从左到右核电荷数依次增大，原子半径依次减小，原子核对最外层电子（键合电子）的吸引力依次增强，因此电负性逐渐增大，即电负性。 16. 电解质溶液的性质与溶液中粒子的种类和浓度等有关。 （1）室温下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。 ①醋酸溶液能导电的原因是其中含有______(用化学符号表示)。 ②由B到C的过程______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）25℃几种酸的电离常数如下表： 酸 电离常数 ①溶液显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：______。 ②25℃，物质的量浓度相同的溶液和溶液的pH大小：______ (填“>”“<”或“=”)。 ③含等物质的量的和的混合溶液呈酸性，原因是______。 ④向溶液中通入少量，反应的离子方程式是______。 【答案】（1） ①. 、 ②. 减小 （2） ①. 碱性 ②. ③. < ④. 相同物质的量浓度的的电离程度大于的水解程度 ⑤. 【解析】 【小问1详解】 ① 溶液因存在自由移动的离子而导电，冰醋酸加水稀释过程中醋酸分子部分电离产生、导电； ②由B到C的过程中，溶液的导电能力减小，加水稀释使醋酸电离出的总数增加，但溶液体积增大的幅度更大，因此减小； 【小问2详解】 ① 为强碱弱酸盐，醋酸根离子水解使溶液显碱性：； ②电离常数越大酸性越强，根据表格数据可知，醋酸的酸性大于次氯酸，则等浓度的和溶液中，水解程度更大，产生的更多，碱性更强，因此pH：<； ③该混合溶液显酸性，说明相同物质的量浓度的的电离程度大于的水解程度； ④酸性越弱，酸根离子结合能力越强，由表格和数据可知，酸性：>>，结合能力：<<，因此向溶液中通入少量，生成和，反应的离子方程式为：。 17. 氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物质的传输与转化关系如下图所示(其中电极未标出)。 （1）A中的电极反应是_______。 （2）燃料电池中的迁移方向是_______(填“C→D”或“D→C”)。 （3）燃料电池中正极的电极反应是_______ （4）下列说法不正确的是_______(填序号)。 a.燃料电池可以实现化学能向电能的转化 b.燃料电池工作时，NaOH没有发挥作用 c.电解池中的离子交换膜是阳离子交换膜 （5）比较a%、b%和c%的值，由大到小排序：_______。 （6）从能源利用及产品获取的角度说明该工艺的优点：_______。 【答案】（1） （2）C→D （3） （4）b （5）b%＞a%＞c% （6）燃料电池可以补充电解池消耗的电能、降低能耗，提高产出碱液中NaOH的浓度 【解析】 【分析】该图右侧为燃料电池，C为负极，氢气失电子，D为正极，氧气得电子；左侧为电解池，A为电解池阳极，氯离子失电子，B为电解池阴极，水得电子。 【小问1详解】 A为电解池阳极，氯离子失电子变为氯气，电极方程式为：； 【小问2详解】 燃料电池中，C为负极，D为正极，阳离子向正极移动，故迁移方向为C→D； 【小问3详解】 右侧为燃料电池， D为正极，碱性条件下，得电子生成，电极反应为：； 【小问4详解】 a．燃料电池为原电池一种，能将化学能转化为电能，故a正确； b．为电解质，传导离子，参与燃料电池负极电极反应(负极：)，故b错误； c．电解池中通过离子交换膜向B极(阴极)移动，为阳离子交换膜，故c正确； 故答案选b。 【小问5详解】 电解池B极电极反应式为：，钠离子迁入，导致a % NaOH浓度升高；燃料电池C极电极反应式为：，消耗，c % NaOH浓度降低；燃料电池D极电极反应式为：，生成，b % NaOH浓度升高，故NaOH浓度比较为b%＞a%＞c%； 【小问6详解】 燃料电池将电解产生的氢气的化学能转化为电能，为电解池供电，实现能源循环利用，降低能耗，同时提高产出碱液中NaOH的浓度。 18. CO2与H2在不同条件下发生不同反应，可实现不同的应用。 （1）载人航天器中，航天员呼出的CO2可与H2反应生成CH4和H2O，电解H2O可实现O2和H2的再生。 ①在一定条件下发生反应： (a、b不均为0) 则该条件下， _______ ②某温度下，向1 L恒容密闭容器中通入0.01 mol CO2和0.04 mol H2，发生反应：，平衡后生成0.005 mol CH4。CO2的转化率是_______，该温度下反应的平衡常数是_______。 （2）CO2催化加氢是制备CH3OH的重要方法，反应过程涉及的主要反应如下： 反应1： 反应2： ①有关上述反应的说法正确的是_______(填序号)。 a．增大压强有利于CH3OH的生成 b．使用催化剂，能降低反应的活化能，提高CO2的平衡转化率 c．升温有利于反应1，反应1先达到平衡状态 ②其他条件不变时，一段时间内，温度对CO2加氢制CH3OH反应的影响如图。已知：CH3OH选择性。 ⅰ．由图知240℃时实际反应未达到平衡状态，图中的依据是_______。 ⅱ．220~240℃时，CO2的平衡转化率变化的原因是_______。 ⅲ．220~240℃，升高温度，CH3OH的实际选择性变化的原因可能是_______。 【答案】（1） ①. a-2b ②. 50% ③. 625 （2） ①. а ②. CO2的实际转化率低于其平衡转化率 ③. 温度升高，有利于反应2的逆反应，导致c(CO)增大，而c(CO)增大抑制反应1的正反应，其程度大于温度升高对反应1正反应的促进作用 ④. 220~240℃，升高温度，对反应1速率的影响比对反应2的大 【解析】 【小问1详解】 ①已知：ⅰ． ；ⅱ． (a、b不均为0)。根据盖斯定律，将(ⅰ+ⅱ×2)×(-1)，整理可得该条件下，(a-2b) kJ/mol； ②某温度下，向1 L恒容密闭容器中通入0.01 mol CO2和0.04 mol H2，发生反应：，平衡后生成0.005 mol CH4。根据物质转化关系，可知：反应产生0.005 mol CH4，必然同时会反应消耗0.005 mol CO2，用三段式计算进行有关计算： ，故CO2的平衡转化率为：； 由于容器的容积为1 L，故平衡时，反应混合物中各种物质的浓度分别为：c(CO2)=0.005 mol/L，c(H2)=0.02 mol/L，c(CH4)=0.005 mol/L，c(H2O)=0.01 mol/L，则该反应的化学平衡常数K=； 【小问2详解】 ①a．反应1是反应前后气体物质的量不变的反应，增大压强，化学平衡不发生移动；反应2的正反应是气体物质的量减少的反应，增大压强，化学平衡正向移动，反应产生更多CH3OH，故有利于CH3OH的生成，a正确； b．使用催化剂，能降低反应的活化能，提高化学反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使化学平衡发生移动，因此CO2的平衡转化率不变，b错误； c．反应达到平衡时，氢气的浓度不变，因此升温反应1和反应2一起达到平衡状态，c错误； 故合理选项是a； ②ⅰ．由图可知240℃时实际反应未达到平衡状态，这是由于此时CO2的实际转化率低于其平衡转化率，故此时反应未达到平衡状态； ⅱ．220~240℃时，CO2的平衡转化率变化的原因是由于温度升高，有利于反应2的逆反应，从而导致c(CO)增大，而c(CO)增大必然会抑制反应1的正反应，由于其抑制程度大于温度升高对反应1正反应的促进作用，因此CO2的平衡转化率反而随温度的升高而降低； ⅲ．220~240℃，升高温度，CH3OH的实际选择性变化的原因可能是由于在220~240℃，升高温度，对反应1速率的影响比对反应2的大。 19. 以铝土矿为原料生产产生的废渣俗称赤泥，除去钠钙后的赤泥中含，、、、、等多种成分，下面是工业上从赤泥中提取钛、钪的一种工艺流程。 已知：ⅰ.溶于水，电离出的可水解 ⅱ.P204(HR)是一种有机提取剂，提取原理为： (有机)(有机)，代表、或 ⅲ. I.提取钛 （1）滤渣用浓硫酸酸浸，其中溶于硫酸生成的化学方程式是_______。 （2）水解生成沉淀的离子方程式是_______。 （3）测定产品中Ti元素的含量：称取ag产品放入锥形瓶中，一定条件下将溶解并还原为，再滴加2~3滴KSCN溶液，用溶液滴定至全部生成，消耗溶液VmL。 ①将氧化为的离子方程式是_______。 ②产品中Ti元素的质量分数是_______。 II.提取钪 （4）P204对_______(填“”、“”或“”)的提取能力最强。 （5）用草酸()“沉钪”，调节溶液的pH为2。 已知：的溶液中： 加入前的溶液中，按加入，忽略溶液体积的变化。判断是否有沉淀生成并说明理由：_______。 （6）草酸钪晶体在空气中灼烧，产生的气体可直接排放，该化学方程式是_______。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. （4） （5）由草酸物料守恒，，则，，则有沉淀生成 （6） 【解析】 【分析】“赤泥”用盐酸酸浸时，、难溶于盐酸成为滤渣，滤渣加入硫酸溶解生成，加入铁和溶液中氢离子反应生成亚铁离子，结晶过滤分离出硫酸亚铁晶体，滤液浓缩调节pH得到；、、和盐酸反应后进入分钪液，加入P204萃取分液分离出含的有机相，加入盐酸后分液分离出含的有机相，加入氢氧化钠、过滤分离出Sc(OH)3沉淀，加入盐酸，然后沉钪，灼烧得到。 【小问1详解】 溶于硫酸生成和水，结合质量守恒，配平化学方程式为：； 【小问2详解】 水解后的产物为沉淀，同时生成氢离子，故水解方程式应为：； 【小问3详解】 ①在溶液中电离出，作为氧化剂将氧化为，自身被还原为，根据电子守恒、电荷守恒与原子守恒配平，反应的离子方程式为：； ②由滴定反应的离子方程式可知，与的物质的量之比为，而完全电离出，因此。消耗溶液的体积为，浓度为，则其物质的量为，对应。的摩尔质量为，因此元素的质量为。产品质量为，故产品中元素的质量分数为； 【小问4详解】 滤液加入P204萃取分液分离出含的有机相和含铁铝溶液，则P204对的提取能力最强； 【小问5详解】 加入前的溶液中，按加入，则由草酸物料守恒，=0.03mol/L，则=3×10-4mol/L，，则有沉淀生成； 【小问6详解】 草酸钪晶体在空气中灼烧，产生的气体可直接排放，则生成无污染的二氧化碳气体，反应为草酸钪晶体被空气中氧气氧化为，同时生成二氧化碳：。 20. 化学小组探究不同盐对镁与水反应的影响。 （1）镁条与KHCO3溶液反应 序号 试剂 现象 I 镁条和H2O 微小气泡附着在镁表面，镁表面失去金属光泽 II 镁条和KHCO3溶液 立即产生大量气泡 ①I中生成的气体为H2，反应的化学方程式是_______。 ②镁条与H2O反应过程中生成的Mg(OH)2覆盖在镁条表面，导致反应缓慢。从沉淀溶解平衡的角度解释II中立即产生大量气泡的主要原因：_______。 （2）镁条与AgCl反应 序号 试剂 现象 III 4.5mL1mol·L−1KCl溶液和 0.5mL0.2mol·L−1AgNO3溶液 生成大量白色沉淀，得到浊液X。 过滤，得到无色滤液Y IV 镁条和浊液X 镁表面变为黑色，有少量气泡生成 V 镁条和滤液Y 镁表面变为棕黑色，迅速产生气泡 资料：i．Ag不能溶于氨水，黑色难溶物Ag2O能溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+。 ii．[Ag(NH3)2]+⇌Ag++2NH3，[Ag(NH3)2]+在酸性溶液中不稳定。 ①补全Ag2O与氨水反应的离子方程式：_______。 Ag2O+□NH3·H2O=□[Ag(NH3)2]++□_______+□_______。 ②IV中生成的黑色固体可能是Ag或Ag2O。设计实验方案检验该固体的成分：将反应后的镁条洗净，取表面的黑色固体置于浓氨水中放置一段时间，再向溶液中_______(填实验操作与现象)，证实固体是Ag不是Ag2O。 （3）对比实验I和V，对生成气泡速率不同的原因提出如下假设： 假设1：资料表明，滤液中Cl−能钻入Mg(OH)2膜，破坏Mg(OH)2对镁的覆盖。 假设2：Ag+能与Mg反应生成Ag，形成原电池，增大Mg与H2O反应的速率。 设计如下实验对上述假设进行验证。 序号 试剂 现象 VI 镁条、_______和0.6mLH2O 有少量气泡缓慢逸出 VII 镁条、 4.4mL1mol·L−1KCl溶液、0.1mLH2O和 0.5mL0.2mol·L−1KNO3溶液 有少量气泡缓慢逸出 ①实验VI能够证实假设1，请补充横线上的试剂：_______。 ②通过以上实验可以得到的结论是_______。 （4）实验IV中没有出现大量气体的可能原因是_______。 【答案】（1） ①. Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ ②. KHCO3溶液中的与OH-反应（），降低溶液中OH-浓度，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡（）右移，破坏覆盖层，使镁与水持续反应 （2） ①. ②. 加入稀硝酸酸化，若加入氨水时黑色固体不能溶解，加入硝酸酸化后固体溶解 （3） ①. 4.4mL 1 mol/L KCl溶液 ②. Cl⁻破坏Mg(OH)₂膜的作用有限，而Ag+的原电池效应是主因，即Ag+与Mg反应生成Ag，形成原电池，加速反应 （4）浊液X中AgCl为沉淀，Ag+浓度极低，无法有效形成原电池，导致反应速率较慢 【解析】 【分析】化学小组探究不同盐对镁与水反应的影响，镁条与H2O反应过程中生成的Mg(OH)2覆盖在镁条表面，KHCO3溶液中的与OH-反应，降低溶液中OH-浓度，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡右移，破坏覆盖层，使镁与水持续反应，以此解答。 【小问1详解】 ①I中生成的气体为H2，则Mg和H2O反应生成H2和Mg(OH)2，化学方程式是：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑； ②镁条与H2O反应过程中生成的Mg(OH)2覆盖在镁条表面，导致反应缓慢。从沉淀溶解平衡的角度解释II中立即产生大量气泡的主要原因为：KHCO3溶液中的与OH-反应（），降低溶液中OH-浓度，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡（）右移，破坏覆盖层，使镁与水持续反应。 【小问2详解】 ①Ag2O与氨水反应生成，NH3·H2O提供配体NH3和反应介质，离子方程式为：； ②Ag2O可溶于氨水生成，加入硝酸酸化会破坏络离子，释放Ag+并生成AgNO3，没有固体剩余。Ag不能溶于氨水，取表面的黑色固体置于浓氨水中放置一段时间，仍然有固体存在，再加入稀硝酸酸化后，固体溶解,说明固体是Ag，而非Ag2O。 【小问3详解】 ①实验VI需模拟滤液Y中Cl-的浓度，实验III中AgNO3与KCl反应后，Cl-剩余浓度为0.88 mol/L，接近1 mol/L，则实验VI应该加入4.4mL 1 mol/L KCl溶液； ②实验VII中即使含Cl⁻和，仍仅有少量气泡，说明Cl⁻破坏Mg(OH)₂膜的作用有限，而Ag⁺的原电池效应是主因，即Ag+与Mg反应生成Ag，形成原电池，加速反应。 【小问4详解】 滤液Y中可能残留少量Ag+（或Cl⁻浓度更高），而浊液X中Ag+几乎被完全沉淀为AgCl，无法显著促进反应，故答案为：浊液X中AgCl为沉淀，Ag+浓度极低，无法有效形成原电池，导致反应速率较慢。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市西城区2024-2025学年度第一学期期末试卷 高二化学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ti48 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是 A. 燃料燃烧 B. 太阳能电池 C. 电解槽 D. 碱性锌锰电池 2. 下列物质中，属于强电解质的是 A. B. C. D. 3. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. S的原子结构示意图： B. 基态Cu原子的价层电子排布式： C. 基态P原子的价层电子轨道表示式： D. 的电子云轮廓图： 4. 下列解释事实的化学用语书写不正确的是 A. 氨水的 B. 明矾[]净水：(胶体) C. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应： D. 向悬浊液中滴加溶液，沉淀变为黄色： 5. 下列说法正确的是 A. 电子从2s跃迁到3s时，吸收能量 B. 最外层电子数为2的元素都分布在s区 C. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数随电子层数增大依次增多 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 6. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是 A．酸性氢氧燃料电池的负极反应： B．电解溶液： C．在水中电离： D．与反应的能量变化： A. A B. B C. C D. D 7. 实验表明：少量的可以催化分解。下面图1是催化过程的机理，图2是有、无存在下分解的能量变化示意图。 下列说法不正确的是 A. 分解是放热反应 B. 发生反应： C. 反应速率： D. 加入不会改变分解反应的焓变 8. 常温下，实验小组测得溶液的pH为12，下列关于该溶液的说法不正确的是 A. B. 水电离出的浓度为 C. D. 升高温度，溶液中的浓度增大 9. 下列实验操作或装置（夹持装置略）能达到对应实验目的的是 实验目的 A．探究压强对化学平衡的影响 B．测定中和反应的反应热 操作或装置 实验目的 C．铁制品表面镀铜 D．比较和的溶解度大小 操作或装置 A. A B. B C. C D. D 10. 在容积可变的密闭容器中，发生反应：。起始时和的物质的量之比为2：1.在不同压强下()反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 反应的 B. 压强： C. 正反应速率：y点>x点 D. 化学平衡常数：y点>x点 11. 用溶液分别滴定体积均为、浓度均为溶液和HX溶液，溶液的pH随加入溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 为强酸 B. 点 C. 点 D. 溶液滴定溶液，用酚酞作指示剂，溶液由粉红色变为无色时到达滴定终点 12. 粗制晶体中含有杂质。在提纯时，为了除去，常先加入少量酸化的溶液，然后在室温下调节溶液的为4。 已知：i． ii．时饱和溶液中。 下列说法不正确的是 A. 加入的目的为 B. ，计算得，可认为已完全沉淀 C. 理论分析粗制溶液达饱和后，在时会析出沉淀 D. 沉淀溶解平衡原理对分离金属离子的选择具有指导意义 13. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解质溶液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制取和，装置如图所示。下列说法不正确的是 A. 电极a连接电源负极 B. Z为O2 C. 电解总反应： D. 反应过程中，加入的目的是补充 14. 小组实验探究银镜的清洗和的回收，实验过程如图。 已知：ⅰ、 ⅱ、(无色) 下列说法不正确的是 A. 产生的少量气体是 B. 气体的产生有利于银镜的脱落 C. 增大使降低，有利于与的反应 D. 用足量浓替换醋酸溶液，也可达到上述银镜脱落沉降、回收的效果 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 常作为钠离子电池的正极材料。制备时，用柠檬酸钠溶液作为添加剂。 （1）C元素处于元素周期表的________区，基态O原子的轨道表示式是________，基态的价层电子排布式是________。 （2）基态Na原子电子占据________个能层，电子占据的最高能级的符号是________。 （3）N、O、Na三种元素第一电离能由大到小的顺序是________（填元素符号）。 （4）电负性C________N（填“>”“<”或“=”），从原子结构的角度说明原因：________________。 16. 电解质溶液的性质与溶液中粒子的种类和浓度等有关。 （1）室温下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。 ①醋酸溶液能导电的原因是其中含有______(用化学符号表示)。 ②由B到C的过程______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）25℃几种酸的电离常数如下表： 酸 电离常数 ①溶液显______(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：______。 ②25℃，物质的量浓度相同的溶液和溶液的pH大小：______ (填“>”“<”或“=”)。 ③含等物质的量的和的混合溶液呈酸性，原因是______。 ④向溶液中通入少量，反应的离子方程式是______。 17. 氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物质的传输与转化关系如下图所示(其中电极未标出)。 （1）A中的电极反应是_______。 （2）燃料电池中的迁移方向是_______(填“C→D”或“D→C”)。 （3）燃料电池中正极的电极反应是_______ （4）下列说法不正确的是_______(填序号)。 a.燃料电池可以实现化学能向电能的转化 b.燃料电池工作时，NaOH没有发挥作用 c.电解池中的离子交换膜是阳离子交换膜 （5）比较a%、b%和c%的值，由大到小排序：_______。 （6）从能源利用及产品获取的角度说明该工艺的优点：_______。 18. CO2与H2在不同条件下发生不同反应，可实现不同的应用。 （1）载人航天器中，航天员呼出的CO2可与H2反应生成CH4和H2O，电解H2O可实现O2和H2的再生。 ①在一定条件下发生反应： (a、b不均为0) 则该条件下， _______ ②某温度下，向1 L恒容密闭容器中通入0.01 mol CO2和0.04 mol H2，发生反应：，平衡后生成0.005 mol CH4。CO2的转化率是_______，该温度下反应的平衡常数是_______。 （2）CO2催化加氢是制备CH3OH的重要方法，反应过程涉及的主要反应如下： 反应1： 反应2： ①有关上述反应的说法正确的是_______(填序号)。 a．增大压强有利于CH3OH的生成 b．使用催化剂，能降低反应的活化能，提高CO2的平衡转化率 c．升温有利于反应1，反应1先达到平衡状态 ②其他条件不变时，一段时间内，温度对CO2加氢制CH3OH反应的影响如图。已知：CH3OH选择性。 ⅰ．由图知240℃时实际反应未达到平衡状态，图中的依据是_______。 ⅱ．220~240℃时，CO2的平衡转化率变化的原因是_______。 ⅲ．220~240℃，升高温度，CH3OH的实际选择性变化的原因可能是_______。 19. 以铝土矿为原料生产产生的废渣俗称赤泥，除去钠钙后的赤泥中含，、、、、等多种成分，下面是工业上从赤泥中提取钛、钪的一种工艺流程。 已知：ⅰ.溶于水，电离出的可水解 ⅱ.P204(HR)是一种有机提取剂，提取原理为： (有机)(有机)，代表、或 ⅲ. I.提取钛 （1）滤渣用浓硫酸酸浸，其中溶于硫酸生成的化学方程式是_______。 （2）水解生成沉淀的离子方程式是_______。 （3）测定产品中Ti元素的含量：称取ag产品放入锥形瓶中，一定条件下将溶解并还原为，再滴加2~3滴KSCN溶液，用溶液滴定至全部生成，消耗溶液VmL。 ①将氧化为的离子方程式是_______。 ②产品中Ti元素的质量分数是_______。 II.提取钪 （4）P204对_______(填“”、“”或“”)的提取能力最强。 （5）用草酸()“沉钪”，调节溶液的pH为2。 已知：的溶液中： 加入前的溶液中，按加入，忽略溶液体积的变化。判断是否有沉淀生成并说明理由：_______。 （6）草酸钪晶体在空气中灼烧，产生的气体可直接排放，该化学方程式是_______。 20. 化学小组探究不同盐对镁与水反应的影响。 （1）镁条与KHCO3溶液反应 序号 试剂 现象 I 镁条和H2O 微小气泡附着在镁表面，镁表面失去金属光泽 II 镁条和KHCO3溶液 立即产生大量气泡 ①I中生成的气体为H2，反应的化学方程式是_______。 ②镁条与H2O反应过程中生成的Mg(OH)2覆盖在镁条表面，导致反应缓慢。从沉淀溶解平衡的角度解释II中立即产生大量气泡的主要原因：_______。 （2）镁条与AgCl反应 序号 试剂 现象 III 4.5mL1mol·L−1KCl溶液和 0.5mL0.2mol·L−1AgNO3溶液 生成大量白色沉淀，得到浊液X。 过滤，得到无色滤液Y IV 镁条和浊液X 镁表面变为黑色，有少量气泡生成 V 镁条和滤液Y 镁表面变为棕黑色，迅速产生气泡 资料：i．Ag不能溶于氨水，黑色难溶物Ag2O能溶于氨水生成[Ag(NH3)2]+。 ii．[Ag(NH3)2]+⇌Ag++2NH3，[Ag(NH3)2]+在酸性溶液中不稳定。 ①补全Ag2O与氨水反应的离子方程式：_______。 Ag2O+□NH3·H2O=□[Ag(NH3)2]++□_______+□_______。 ②IV中生成的黑色固体可能是Ag或Ag2O。设计实验方案检验该固体的成分：将反应后的镁条洗净，取表面的黑色固体置于浓氨水中放置一段时间，再向溶液中_______(填实验操作与现象)，证实固体是Ag不是Ag2O。 （3）对比实验I和V，对生成气泡速率不同的原因提出如下假设： 假设1：资料表明，滤液中Cl−能钻入Mg(OH)2膜，破坏Mg(OH)2对镁的覆盖。 假设2：Ag+能与Mg反应生成Ag，形成原电池，增大Mg与H2O反应的速率。 设计如下实验对上述假设进行验证。 序号 试剂 现象 VI 镁条、_______和0.6mLH2O 有少量气泡缓慢逸出 VII 镁条、 4.4mL1mol·L−1KCl溶液、0.1mLH2O和 0.5mL0.2mol·L−1KNO3溶液 有少量气泡缓慢逸出 ①实验VI能够证实假设1，请补充横线上的试剂：_______。 ②通过以上实验可以得到的结论是_______。 （4）实验IV中没有出现大量气体的可能原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $