精品解析：北京市通州区2024-2025学年高二上学期期末质量检测

通州区2024-2025学年第一学期高二年级期末质量检测 化学试卷 本试卷共8页，共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，请将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 灼烧氯化钾的过程中能看到紫色的光，下列对此现象的描述正确的是 A. 紫光属于发射光谱，此过程为物理变化 B. 紫光属于发射光谱，此过程为化学变化 C. 紫光属于吸收光谱，此过程为物理变化 D. 紫光属于吸收光谱，此过程为化学变化 【答案】A 【解析】 【详解】氯化钾在灼烧过程中，发出紫色的光，是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至是基态时，会以光的形式释放能量，故为发射光谱，该过程没有新物质生成，属于物理变化，A正确； 故答案选A。 2. 下列元素中，基态原子的第一电离能最大的是 A. 硼 B. 碳 C. 氮 D. 氧 【答案】C 【解析】 【详解】硼、碳、氮、氧均为第二周期元素，同周期元素第一电离能总体随核电荷数增大呈增大趋势，但VA族元素由于价电子处于半充满状态，其第一电离能高于同周期相邻主族元素，所以基态原子的第一电离能最大的是氮，故选C。 3. 某温度时，以下反应达到平衡： ，为提高CO转化率可采用 A. 压缩容器体积 B. 扩大容器体积 C. 升高温度 D. 降低温度 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应前后气体总计量数之和相等，压缩容器体积增大压强，平衡不移动，转化率不变，A错误； B．该反应前后气体总计量数之和相等，扩大容器体积减小压强，平衡不移动，转化率不变，B错误； C．该反应正反应为放热反应（），升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，转化率降低，C错误； D．该反应正反应为放热反应（），降低温度平衡向放热的正反应方向移动，转化率提高，D正确； 故选D。 4. 下列微粒中，碳元素化合价最低的是 A. CO B. C. D. CN- 【答案】C 【解析】 【详解】A．中为价，化合物正负化合价代数和为0，计算得化合价为，A不符合题意； B．中为价，计算得化合价为，B不符合题意； C．中为价，计算得化合价为，是四个选项中碳元素化合价最低的，C符合题意； D．常见氰根为，其中为价，离子化合价代数和等于所带电荷，计算得化合价为，D不符合题意； 故选C。 5. 下列溶液加热蒸干后，不能析出溶质固体的是 A. B. C. D. KCl 【答案】B 【解析】 【详解】A．加热水解生成和难挥发的，水蒸发后与反应重新得到，可析出原溶质，A不符合题意； B．加热水解生成和易挥发的，挥发促进水解完全，最终得到或其分解产物，不能析出原溶质，B符合题意； C．加热水解生成和，二者均不挥发，加热时又反应生成，可析出原溶质，C不符合题意； D．属于强酸强碱盐，不发生水解，加热蒸干后析出固体，D不符合题意； 故选B。 6. 对于反应，以下化学反应速率由快到慢的排序是 ① ② ③ ④ A. ②>①>③>④ B. ③>①>④>② C. ①>④>②>③ D. ③>④>②>① 【答案】B 【解析】 【分析】比较不同物质表示的反应速率时，需先统一单位，再将各物质的反应速率除以其对应的化学计量数，所得数值越大，反应速率越快。反应中，计量数为4，计量数为1，统一单位为计算： 【详解】①，比值为； ②，比值为； ③，比值为； ④，比值为； 速率排序为，故本题选B。 7. 下列说法正确的是 A. s能级的原子轨道半径与能层序数无关 B. s能级和p能级的原子轨道形状相同 C. 基态硅原子的电子在14个原子轨道上高速运动 D. 每个p能级都有3个原子轨道 【答案】D 【解析】 【详解】A．能层序数越大，能级的原子轨道半径越大，能级的原子轨道半径与能层序数有关，A错误； B．能级的原子轨道为球形，能级的原子轨道为哑铃形，二者形状不相同，B错误； C．基态硅原子的电子排布式为，电子填充的原子轨道数为，电子在8个原子轨道上高速运动，C错误； D．每个能级都有3个能量相同、伸展方向不同的原子轨道，D正确； 故选D。 8. 在氮气和氢气合成氨的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是 ①加入氮气或氢气 ②升高温度 ③压缩容器增大压强 ④加入催化剂 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】①加入氮气或氢气是增大反应物浓度，仅增加单位体积内活化分子数，活化分子百分数不变，错误； ②升高温度可提高分子平均能量，使更多普通分子变为活化分子，活化分子数和百分数均增大，正确； ③压缩容器增大压强本质是增大气体浓度，仅增加单位体积内活化分子数，活化分子百分数不变，错误； ④加入催化剂可降低反应活化能，使更多分子满足活化分子能量要求，活化分子数和百分数均增大，正确； 故选C。 9. 已知下列热化学方程式： ① ② ③ ④ 下列关系式正确的是 A. a<c<0 B. b<d<0 C. 2a=b<0 D. 2c=d>0 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①生成气态，反应③生成液态，气态水变为液态水会额外放热，故等物质的量燃烧生成液态水放出的热量更多，焓变更小，即，A错误； B．反应②生成气态，反应④生成液态，等物质的量燃烧生成液态水放出的热量更多，故，B错误； C．反应②的反应物、生成物状态与反应①一致，计量数为反应①的2倍，同一反应焓变与计量数成正比，且氢气燃烧为放热反应焓变为负，故，即，C正确； D．氢气燃烧为放热反应，焓变小于0，故，D错误； 故选C。 10. 如图是氯碱工业电解饱和食盐水的示意图。下列说法不正确的是 A. 阳极材料换成铁电极，产物不变 B. 使用的阳离子交换膜阻止阴离子和气体通过，使生成的NaOH更纯 C. 阴极发生的电极反应： D. b处通入的原料是NaOH的稀溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．若将阳极材料换成铁电极，Fe为活性电极，阳极上Fe优先失电子生成，不再生成，产物发生变化，A错误； B．阳离子交换膜只允许阳离子通过，可阻止、及两极产生的气体通过，避免与反应，使生成的纯度更高，B正确； C．阴极上电离出的得电子生成，电极反应为，C正确； D．阴极区最终产出浓溶液，b处通入稀溶液可增强溶液导电性，D正确； 故选A。 11. 对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 选项 粒子组 判断和分析 A 、、、 能大量共存，粒子间不反应 B 澄清透明的溶液中：、、、 能大量共存，粒子间不反应 C 、、、 能大量共存，粒子间不反应 D 常温下，的溶液中：、、、 能大量共存，粒子间不反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．与会发生彻底双水解反应，生成沉淀和气体，不能大量共存，A错误； B．澄清透明溶液允许有色离子存在，、、、之间不发生反应，能大量共存，B正确； C．会作为催化剂加快的分解，粒子间发生反应，不能大量共存，C错误； D．常温下的溶液呈强酸性，会与反应生成和，不能大量共存，D错误； 故选B。 12. 的盐酸与的NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法不正确的是 A. 为防止混合溶液时溅出产生误差，混合时速度要慢 B. 玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测得的会偏大 C. 测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度 D. 为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．混合时速度过慢会导致热量大量散失，增大实验误差，应在防止溅出的同时快速混合，A错误； B．铜是热的良导体，用铜代替玻璃搅拌器会导致热量散失增多，测得的反应放热偏小，为负值，故测得的偏大，B正确； C．中和反应放热，反应完全时温度达到最高，需随时读取温度并记录最高温度作为反应终止温度，C正确； D．采用稍过量的溶液，可保证盐酸完全被中和，减小实验误差，D正确； 故本题选A。 13. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A. 图1中若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 B. 图1中若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 C. 图1中若将钢闸门与电源的负极相连，同时将辅助电极换成锌板，可防止钢闸门腐蚀 D. 图2中若金属M比Fe活泼，可防止铁输水管腐蚀 【答案】B 【解析】 【详解】A．断开电源后，钢闸门在中性海水环境中形成原电池，发生吸氧腐蚀，A正确； B．若钢闸门与电源正极相连，钢闸门作电解池阳极，失电子被氧化，会加速钢闸门腐蚀，无法起到防护作用，B错误； C．钢闸门与电源负极相连作电解池阴极，受外加电流保护，即使辅助电极换为锌板，阴极仍不会发生氧化反应，可防止腐蚀，C正确； D．金属比活泼，形成原电池时作负极被腐蚀，铁输水管作正极被保护，可防止铁输水管腐蚀，D正确； 故选B。 14. 一定温度下，三种碳酸盐（、、）的沉淀溶解平衡曲线如图所示。用代表三种金属离子，，。下列说法正确的是 A. 、、的依次增大 B. a点可表示的饱和溶液，且 C. b点可表示的饱和溶液，且 D. c点可表示的不饱和溶液，且 【答案】D 【解析】 【详解】A．相同时，、、对应的依次增大，依次减小，由可知三者依次减小，A错误； B．a点在的溶解平衡曲线上，为饱和溶液，且a点位于的虚线上，故，B错误； C．b点在的溶解平衡曲线上，为饱和溶液，b点，则，C错误； D．c点对应的，为的不饱和溶液，且，故，D正确； 故本题选D。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，操作如下： ①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上 ②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体 ③调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数 ④移取20.00 mL待测液注入洁净的存有少量蒸馏水的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液 ⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数 （1）以上步骤有错误的是______（填编号）。若测定结果偏高，原因可能是______（填字母）。 A．在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水 B．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确 C．锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测液润洗 D．滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后无气泡 （2）如图是某次滴定时滴定管中的液面，其读数为______mL。 （3）根据下列数据，计算待测盐酸的浓度为______。 滴定次数 待测液体积/mL 标准烧碱溶液体积/mL 滴定前读数 滴定后读数 第一次 20.00 0.40 20.30 第二次 20.00 2.00 24.10 第三次 20.00 4.00 24.10 第四次 20.00 3.00 23.00 （4）拓展：某同学学习了中和滴定，将该原理又应用到葡萄酒中抗氧化剂残留量（以游离计算）的测定。 准确量取100.00 mL葡萄酒样品，加酸加热，蒸出的二氧化硫用水吸收，以淀粉为指示剂，用浓度为的溶液滴定至终点，重复操作三次，平均消耗溶液（已知滴定过程中发生的反应为）。判断达到滴定终点的依据是______________________________；所测100.00 mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量（以游离二氧化硫计算）为______。 【答案】（1） ①. ① ②. BCD （2）22.60 （3）0.2000 （4） ①. 滴入最后半滴溶液，溶液的颜色从无色刚好变为蓝色，且半分钟内不褪色 ②. 144 【解析】 【小问1详解】 步骤①中，碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，必须用待装的标准 溶液润洗2~3次，否则管内残留的蒸馏水会稀释标准液，导致滴定时消耗的标准液体积偏大，故①操作错误； A．锥形瓶内留有少量蒸馏水，不会改变待测液中溶质的物质的量，消耗的标准液体积不变，对测定结果无影响； B．滴定终点读数时仰视，会导致读取的标准液体积数值偏大，计算出的待测液浓度偏高； C．锥形瓶用待测液润洗，会导致锥形瓶内待测液的物质的量偏大，消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高； D．滴定前尖嘴有气泡，滴定后无气泡，气泡的体积被错误计入消耗的标准液体积中，导致读数偏大，测定结果偏高； 故选BCD； 【小问2详解】 滴定管的刻度自上而下逐渐增大，且精确度为 。图中液面凹液面最低处位于22刻度下方6个小格处，故读数为 ； 【小问3详解】 四次滴定消耗的标准 溶液体积分别为： 第一次：； 第二次：； 第三次：； 第四次：； 第二次数据与其余三次相差较大，属于异常数据，应舍去，有效消耗体积的平均值为 ，根据 ，可得待测盐酸的浓度为：； 【小问4详解】 滴定终点时， 被完全消耗，过量的 遇淀粉指示剂变蓝，故终点现象为：滴入最后半滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；消耗的 的物质的量为 ，根据反应方程式 可知，，其质量 ，则所测 葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量为 。 16. 下表为25℃时几种电解质的电离平衡常数，回答相应问题。 HCN （1）写出碳酸在水中的电离方程式：______________________。 （2）25℃时，浓度均为的四种溶液：① ② ③ ④，溶液pH由小到大的排序为______________。 （3）足量的溶液与稀充分反应，写出最可能发生反应的离子方程式________。 （4）25℃时，向溶液中加少量水稀释，下列关系式变小的是________。 A. B. C. D. （5）0.07 mol二氧化碳与溶液充分反应，所得溶液中______（填“>”或“<”），______（忽略反应前后溶液体积变化）。 【答案】（1）、 （2）①<②<③<④ （3） （4）CD （5） ①. > ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 碳酸（）是二元弱酸，在水溶液中分步电离，且以第一步电离为主。电离方程式需用可逆符号“”并分步书写：第一步为 ，第二步为 ； 【小问2详解】 根据表中电离平衡常数可知，酸性强弱顺序为：。根据“越弱越水解”的规律，酸根离子的水解程度（即碱性强弱）顺序为：，故相同浓度的钠盐溶液pH大小为：④ > ② > ① 。对于③ ，其电离常数 。对于④ ， 的第一步水解常数 。因为 ，所以同浓度的 溶液碱性强于 ，即 ④ > ③。对于② ， 的水解常数 。因为 ，所以 ③ > ②。综合可得溶液pH由小到大的排序为：① < ② < ③ < ④； 【小问3详解】 根据表中数据，。根据强酸制弱酸原理，磷酸只能将其第一步电离出的 转移给 ，即使 足量，反应也只能生成 和 。离子方程式为：； 【小问4详解】 加水稀释弱酸 溶液，电离程度增大，但溶液体积增大的影响占主导，因此 、、 均减小；由于温度不变， 不变， 减小导致 增大。 A． ，稀释促进电离， 增大， 减小，比值变大； B．，同理比值变大； C．，分子减小，分母增大，比值变小； D．，分子减小，分母增大，比值变小； 故本题选CD； 【小问5详解】 ，。两者反应的物质的量之比介于 和 之间，故生成物为 和 的混合物。设生成 为 ， 为 。根据钠原子和碳原子守恒列方程组：，。解得 ，。初始状态下 ，且 的水解程度大于 ， 水解还会生成 ，故溶液中 。根据溶液中的电荷守恒定律：，移项可得：。忽略体积变化，溶液体积仍为 ，则 。 17. 研究金属腐蚀的原理很有现实意义。 （1）甲图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中的液柱上升缓慢，下列措施可以更快地观察到水柱上升现象的有________。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热具支试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉的混合物 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间增长逐渐___________（填“加快”“不变”或“减慢”），你认为影响因素为_________________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验中所发生的反应，进行以下实验，请补全表格。 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近液面出现红色 腐蚀对应的电极反应式为______________ 然后再滴加2～3滴____________________ 铁钉附近的溶液中出现蓝色沉淀 腐蚀对应的电极反应式为_______________ 根据以上实验探究，可知在腐蚀过程中a点附近为______（填“正极”或“负极”）。 【答案】（1）AC （2） ①. 减慢 ②. 氧气的浓度 （3） ①. ②. 铁氰化钾溶液 ③. ④. 正极 【解析】 【小问1详解】 A．用纯氧气代替空气，铁钉锈蚀加快，能更快地观察到水柱上升现象，A正确； B．用酒精灯加热具支试管，虽然能使铁钉锈蚀加快，但具支试管内气体受热膨胀，不能更快地观察到水柱上升现象，B错误； C．将铁钉替换成铁粉增加了铁与空气的接触面积，同时加入炭粉形成原电池，均有利于加快铁与氧气的反应，能更快地观察到水柱上升现象，C正确； 故本题选AC； 【小问2详解】 图表中每隔2 min液柱高度的变化分别为1.3 cm、0.9 cm、0.7 cm、0.5 cm，故腐蚀的速率随时间增长逐渐减慢，最主要的影响因素为氧气的浓度随消耗不断下降，导致反应速率降低； 【小问3详解】 a点附近无色酚酞试剂变红，说明产生了氢氧根离子，电极反应式为：；铁钉腐蚀的过程中，铁首先被氧化为亚铁离子，亚铁离子和氢氧根生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁进而被氧化为氢氧化铁沉淀，其分解生成铁锈，由实验现象可知，该实验的目的是检验溶液中的Fe2+，故加入的试剂为铁氰化钾溶液；铁单质失电子，被氧化为亚铁离子，电极反应式为；a点附近得到电子，故为原电池的正极。 18. 工业合成氨是人类合成史上大规模转化氮气的唯一途径。 （1）科学家确定了氮解离和中间产物后，明确了催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与每一步反应的势能如下图所示（角标ad表示吸附在催化剂表面）。 合成氨反应势能图（能量单位：） ①结合反应势能图，写出合成氨反应的热化学方程式为___________________________。 ②写出步骤丁的化学反应式：_____________________。 （2）另一种合成氨的方法，其反应过程如下所示： 该过程的第一步反应需在____________（填“高温”或“低温”）下有利于自发进行。 （3）若向容积为2.0 L的反应容器中投入、，在一定温度下反应达到平衡，混合气体中的质量分数为40%，此温度下的平衡常数________（列出算式并代入数据即可）。 （4）以下两图分别表示压强、初始投料比与反应后气体中氨气体积分数的关系。 ①图1曲线变化趋势的原因为_____________________________________。 ②在合成氨的实际生产中，初始投料时氮气和氢气的体积比会略高于1：3.结合图2说明这样做的原因是_____________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. ②. （2）高温 （3） （4） ①. 该反应为气体分子总数减小的反应，增大压强，平衡向正向移动 ②. 从图中数据来看初始投料时氮气和氢气的体积比略大于1：3，反应后氨气含量没有显著降低。由于氢气较氮气原料成本高，氮气过量有利于提高氢气转化率 【解析】 【小问1详解】 ① 由反应势能图可知，反应物 的总能量比生成物 的总能量高 ，说明该反应为放热反应。因此，合成氨反应的热化学方程式为 ； ② 观察势能图，步骤丁的反应物为吸附在催化剂表面的 和 ，生成物为 ，故其化学反应式为 ； 【小问2详解】 第一步反应 的焓变 ，且正反应是气体分子数增加的反应，即熵变 。根据吉布斯自由能判据 时反应能自发进行，可知该反应在高温条件下有利于自发进行； 【小问3详解】 反应前混合气体的总质量为 。根据质量守恒定律，平衡时混合气体的总质量仍为 ，平衡时 的质量分数为 ，则 ，其物质的量 。据此列出反应的三段式： 容器容积为 ，则平衡浓度分别为 ，，，此温度下的平衡常数 ； 【小问4详解】 ① 合成氨反应 是一个气体分子数减小的可逆反应。在相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向（即体积减小的方向）移动，因此 的体积分数随压强增大而增大； ② 由图2可知，当初始投料中 的体积分数为 （即 ）时， 的体积分数达到最大。在实际生产中， 相对廉价易得，而 制备成本较高。当 的体积分数略大于 时，虽然 的体积分数略有下降，但适当增大 的浓度能促使平衡正向移动，从而有效提高昂贵原料 的转化率，达到降低整体生产成本的经济目的。 19. 阅读以下材料，回答相关问题。 太平洋海底有一个叫做“Clarion-Clipperton区”（简称CC区）的海区，是位于墨西哥和夏威夷之间的一片广阔的深海平原，散布着岩石和海底山脉。这是迄今地球上最原始、探索得最少的区域之一，但却可能即将迎来人类的第一次深海采矿活动。 CC区海底散布着数万亿颗马铃薯大小的黑色岩石，即多金属结核。这些结核含有多种有价值的金属，包括电动汽车所需的钴、铜和镍，对清洁能源技术至关重要的稀土元素，以及少量电池上需求量较大的锂。测量员预计，整个CC区的总储量巨大，有的矿产资源甚至比当前陆地上的还要多。 …… 探矿者表示，如果不开展深海采矿，我们将耗尽绿色技术所必需的金属。根据有关研究的数据，为了避免全球温度上升超过2℃，我们将需要超过30亿吨的矿物和金属来部署足够的风能、太阳能和地热能。据估计，对于可充电电池广泛使用的钴，以及电动汽车电池和可再生能源存储中常用的镍，CC区内的储量远远大于陆地上的现有储量——尽管深海中矿产资源的真实储量很难被测定，尤其是那些容易被回收的资源。 但并非所有人都相信我们即将面临金属短缺，或是如果出现供应短缺，深海采矿将是唯一的解决方案。陆地上的现有储量足以满足全世界向100%可再生能源转变的需求。此外，“城市开采”也有巨大的潜力，即从废弃的电子设备（包括计算机、手机、平板电脑等）中回收金属。然而，目前全世界范围内电子废弃物的回收率不到20%，这些垃圾的安全处置也是一个日益严重的问题。另外，未来对某些金属（如钴和锂）的需求量可能低于预期。举例来说，现在特斯拉一半的新车中都使用了无钴电池，制造商也在探究锂基电池的替代品。 ——节选自《深海采矿再次遇阻》，部分文字有改动 （1）根据文中作者的观点，为解决金属短缺的问题，除了在海陆采矿，其它的思路是_________。 A. 打捞CC区的金属结核 B. 充分利用风能、太阳能和地热能 C. “城市开采” D. 寻找替代品 （2）科学家发现深海沉积物中的含量比值比大气中高出约两个数量级。基态的核外电子排布式为__________________。 （3）钕、镝、镨、铽四种稀土元素是制造永磁风电机的关键元素。已知它们都属于镧系元素，则它们位于第________周期，属于________区。 （4）①1980年，科学家发现钴酸锂（）可以作为正极构建锂离子电池。下图所示的锂离子电池以石墨为负极。该电池的总反应为，则正极的电极反应式为_______________________________。 ②特斯拉汽车使用的无钴电池主要是以磷酸铁锂（）为正极。以下电极反应式表示磷酸铁锂的________（填“充电”或“放电”）过程：。 ③锂离子电池的另一发展思路是用镍来代替钴，比如将钴酸锂中的用取代，但是不稳定，容易转化为。基态的价层电子轨道表示式为________________________。 ④一种从废弃的锂离子电池（正极为钴酸锂）中回收钴的方法是将电池正极的活性物质用酸溶解，同时加入硫代硫酸钠将钴转化为，再将钴沉淀，过滤分离。已知，为使常温下将钴沉淀完全，溶液的pH至少达到________（填整数）。 ⑤发展钠离子电池是当前的研究热点之一。钠比锂原料易得，但是钠离子半径比锂离子半径________（填“大”或“小”），对电极材料的层间距有新的要求。 【答案】（1）CD （2） （3） ①. 六 ②. f （4） ①. ②. 充电 ③. ④. 10 ⑤. 大 【解析】 【小问1详解】 A．打捞CC区的金属结核包括在“在海陆采矿”之内，A不符合题意； B．充分利用风能、太阳能和地热能与解决金属短缺无关，B不符合题意； C．“城市开采”能增加金属材料来源，有助于解决金属短缺问题，C符合题意； D．寻找替代品能减少金属的使用，有助于解决金属短缺问题，D符合题意； 故本题选CD； 【小问2详解】 He为2号元素，其核外电子排布式为1s2； 【小问3详解】 镧系元素为第六周期元素，位于元素周期表的f区； 【小问4详解】 ①极为正极，锂离子与在正极得电子结合为，故电极反应式为； ②为电极的正极，正极失去电子说明电池处于充电过程； ③Ni为28号元素，价层电子排布式为3d84s2，故Ni2+的价层电子轨道表示式为：； ④沉淀完全时，c(Co2+)≤1×10-5 mol/L，故，，即必有pH>9，取整数得溶液的pH至少达到10； ⑤Na和Li为同一主族元素，简单阳离子的半径从上往下依次增大，故Na+的半径大于Li+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 通州区2024-2025学年第一学期高二年级期末质量检测 化学试卷 本试卷共8页，共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，请将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 灼烧氯化钾的过程中能看到紫色的光，下列对此现象的描述正确的是 A. 紫光属于发射光谱，此过程为物理变化 B. 紫光属于发射光谱，此过程为化学变化 C. 紫光属于吸收光谱，此过程为物理变化 D. 紫光属于吸收光谱，此过程为化学变化 2. 下列元素中，基态原子的第一电离能最大的是 A. 硼 B. 碳 C. 氮 D. 氧 3. 某温度时，以下反应达到平衡： ，为提高CO转化率可采用 A. 压缩容器体积 B. 扩大容器体积 C. 升高温度 D. 降低温度 4. 下列微粒中，碳元素化合价最低的是 A. CO B. C. D. CN- 5. 下列溶液加热蒸干后，不能析出溶质固体的是 A. B. C. D. KCl 6. 对于反应，以下化学反应速率由快到慢的排序是 ① ② ③ ④ A. ②>①>③>④ B. ③>①>④>② C. ①>④>②>③ D. ③>④>②>① 7. 下列说法正确的是 A. s能级的原子轨道半径与能层序数无关 B. s能级和p能级的原子轨道形状相同 C. 基态硅原子的电子在14个原子轨道上高速运动 D. 每个p能级都有3个原子轨道 8. 在氮气和氢气合成氨的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是 ①加入氮气或氢气 ②升高温度 ③压缩容器增大压强 ④加入催化剂 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④ 9. 已知下列热化学方程式： ① ② ③ ④ 下列关系式正确的是 A. a<c<0 B. b<d<0 C. 2a=b<0 D. 2c=d>0 10. 如图是氯碱工业电解饱和食盐水的示意图。下列说法不正确的是 A. 阳极材料换成铁电极，产物不变 B. 使用的阳离子交换膜阻止阴离子和气体通过，使生成的NaOH更纯 C. 阴极发生的电极反应： D. b处通入的原料是NaOH的稀溶液 11. 对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是 选项 粒子组 判断和分析 A 、、、 能大量共存，粒子间不反应 B 澄清透明的溶液中：、、、 能大量共存，粒子间不反应 C 、、、 能大量共存，粒子间不反应 D 常温下，的溶液中：、、、 能大量共存，粒子间不反应 A. A B. B C. C D. D 12. 的盐酸与的NaOH溶液进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热，下列说法不正确的是 A. 为防止混合溶液时溅出产生误差，混合时速度要慢 B. 玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测得的会偏大 C. 测量反应混合液的温度时要随时读取温度，记录下最高温度 D. 为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液 13. 下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A. 图1中若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 B. 图1中若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 C. 图1中若将钢闸门与电源的负极相连，同时将辅助电极换成锌板，可防止钢闸门腐蚀 D. 图2中若金属M比Fe活泼，可防止铁输水管腐蚀 14. 一定温度下，三种碳酸盐（、、）的沉淀溶解平衡曲线如图所示。用代表三种金属离子，，。下列说法正确的是 A. 、、的依次增大 B. a点可表示的饱和溶液，且 C. b点可表示的饱和溶液，且 D. c点可表示的不饱和溶液，且 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，操作如下： ①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上 ②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体 ③调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数 ④移取20.00 mL待测液注入洁净的存有少量蒸馏水的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液 ⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数 （1）以上步骤有错误的是______（填编号）。若测定结果偏高，原因可能是______（填字母）。 A．在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水 B．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确 C．锥形瓶用蒸馏水洗过后再用待测液润洗 D．滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后无气泡 （2）如图是某次滴定时滴定管中的液面，其读数为______mL。 （3）根据下列数据，计算待测盐酸的浓度为______。 滴定次数 待测液体积/mL 标准烧碱溶液体积/mL 滴定前读数 滴定后读数 第一次 20.00 0.40 20.30 第二次 20.00 2.00 24.10 第三次 20.00 4.00 24.10 第四次 20.00 3.00 23.00 （4）拓展：某同学学习了中和滴定，将该原理又应用到葡萄酒中抗氧化剂残留量（以游离计算）的测定。 准确量取100.00 mL葡萄酒样品，加酸加热，蒸出的二氧化硫用水吸收，以淀粉为指示剂，用浓度为的溶液滴定至终点，重复操作三次，平均消耗溶液（已知滴定过程中发生的反应为）。判断达到滴定终点的依据是______________________________；所测100.00 mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量（以游离二氧化硫计算）为______。 16. 下表为25℃时几种电解质的电离平衡常数，回答相应问题。 HCN （1）写出碳酸在水中的电离方程式：______________________。 （2）25℃时，浓度均为的四种溶液：① ② ③ ④，溶液pH由小到大的排序为______________。 （3）足量的溶液与稀充分反应，写出最可能发生反应的离子方程式________。 （4）25℃时，向溶液中加少量水稀释，下列关系式变小的是________。 A. B. C. D. （5）0.07 mol二氧化碳与溶液充分反应，所得溶液中______（填“>”或“<”），______（忽略反应前后溶液体积变化）。 17. 研究金属腐蚀的原理很有现实意义。 （1）甲图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中的液柱上升缓慢，下列措施可以更快地观察到水柱上升现象的有________。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热具支试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉的混合物 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间增长逐渐___________（填“加快”“不变”或“减慢”），你认为影响因素为_________________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验中所发生的反应，进行以下实验，请补全表格。 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近液面出现红色 腐蚀对应的电极反应式为______________ 然后再滴加2～3滴____________________ 铁钉附近的溶液中出现蓝色沉淀 腐蚀对应的电极反应式为_______________ 根据以上实验探究，可知在腐蚀过程中a点附近为______（填“正极”或“负极”）。 18. 工业合成氨是人类合成史上大规模转化氮气的唯一途径。 （1）科学家确定了氮解离和中间产物后，明确了催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与每一步反应的势能如下图所示（角标ad表示吸附在催化剂表面）。 合成氨反应势能图（能量单位：） ①结合反应势能图，写出合成氨反应的热化学方程式为___________________________。 ②写出步骤丁的化学反应式：_____________________。 （2）另一种合成氨的方法，其反应过程如下所示： 该过程的第一步反应需在____________（填“高温”或“低温”）下有利于自发进行。 （3）若向容积为2.0 L的反应容器中投入、，在一定温度下反应达到平衡，混合气体中的质量分数为40%，此温度下的平衡常数________（列出算式并代入数据即可）。 （4）以下两图分别表示压强、初始投料比与反应后气体中氨气体积分数的关系。 ①图1曲线变化趋势的原因为_____________________________________。 ②在合成氨的实际生产中，初始投料时氮气和氢气的体积比会略高于1：3.结合图2说明这样做的原因是_____________________________________________________________________。 19. 阅读以下材料，回答相关问题。 太平洋海底有一个叫做“Clarion-Clipperton区”（简称CC区）的海区，是位于墨西哥和夏威夷之间的一片广阔的深海平原，散布着岩石和海底山脉。这是迄今地球上最原始、探索得最少的区域之一，但却可能即将迎来人类的第一次深海采矿活动。 CC区海底散布着数万亿颗马铃薯大小的黑色岩石，即多金属结核。这些结核含有多种有价值的金属，包括电动汽车所需的钴、铜和镍，对清洁能源技术至关重要的稀土元素，以及少量电池上需求量较大的锂。测量员预计，整个CC区的总储量巨大，有的矿产资源甚至比当前陆地上的还要多。 …… 探矿者表示，如果不开展深海采矿，我们将耗尽绿色技术所必需的金属。根据有关研究的数据，为了避免全球温度上升超过2℃，我们将需要超过30亿吨的矿物和金属来部署足够的风能、太阳能和地热能。据估计，对于可充电电池广泛使用的钴，以及电动汽车电池和可再生能源存储中常用的镍，CC区内的储量远远大于陆地上的现有储量——尽管深海中矿产资源的真实储量很难被测定，尤其是那些容易被回收的资源。 但并非所有人都相信我们即将面临金属短缺，或是如果出现供应短缺，深海采矿将是唯一的解决方案。陆地上的现有储量足以满足全世界向100%可再生能源转变的需求。此外，“城市开采”也有巨大的潜力，即从废弃的电子设备（包括计算机、手机、平板电脑等）中回收金属。然而，目前全世界范围内电子废弃物的回收率不到20%，这些垃圾的安全处置也是一个日益严重的问题。另外，未来对某些金属（如钴和锂）的需求量可能低于预期。举例来说，现在特斯拉一半的新车中都使用了无钴电池，制造商也在探究锂基电池的替代品。 ——节选自《深海采矿再次遇阻》，部分文字有改动 （1）根据文中作者的观点，为解决金属短缺的问题，除了在海陆采矿，其它的思路是_________。 A. 打捞CC区的金属结核 B. 充分利用风能、太阳能和地热能 C. “城市开采” D. 寻找替代品 （2）科学家发现深海沉积物中的含量比值比大气中高出约两个数量级。基态的核外电子排布式为__________________。 （3）钕、镝、镨、铽四种稀土元素是制造永磁风电机的关键元素。已知它们都属于镧系元素，则它们位于第________周期，属于________区。 （4）①1980年，科学家发现钴酸锂（）可以作为正极构建锂离子电池。下图所示的锂离子电池以石墨为负极。该电池的总反应为，则正极的电极反应式为_______________________________。 ②特斯拉汽车使用的无钴电池主要是以磷酸铁锂（）为正极。以下电极反应式表示磷酸铁锂的________（填“充电”或“放电”）过程：。 ③锂离子电池的另一发展思路是用镍来代替钴，比如将钴酸锂中的用取代，但是不稳定，容易转化为。基态的价层电子轨道表示式为________________________。 ④一种从废弃的锂离子电池（正极为钴酸锂）中回收钴的方法是将电池正极的活性物质用酸溶解，同时加入硫代硫酸钠将钴转化为，再将钴沉淀，过滤分离。已知，为使常温下将钴沉淀完全，溶液的pH至少达到________（填整数）。 ⑤发展钠离子电池是当前的研究热点之一。钠比锂原料易得，但是钠离子半径比锂离子半径________（填“大”或“小”），对电极材料的层间距有新的要求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $