精品解析：广东省深圳市南山区2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题

2024-2025学年度第一学期期末教学质量监测 高二化学试题 2025.01 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Au 197 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 能量的利用程度是衡量文明发展的重要指标，以下生活场景不存在化学能转化为热能的是 A. 木材燃烧 B. 火焰切割 C. 冰块融化 D. 谷物酿酒 【答案】C 【解析】 【详解】A．木材燃烧是放热化学反应，过程中化学能转化为热能，A不符合题意； B．火焰切割利用可燃气体燃烧放热，属于化学能转化为热能，B不符合题意； C．冰块融化是水由固态变为液态的物理变化，无化学反应发生，不存在化学能转化为热能，C符合题意； D．谷物酿酒属于放热的发酵反应，是化学变化，存在化学能转化为热能，D不符合题意； 故选C。 2. 光照时，纳米能使水产生羟基自由基，可用于处理废水。下列表述正确的是 A. Ti为ds区元素 B. 基态O原子的最高能级轨道为球形 C. 羟基自由基的电子式 D. 激发态H原子的轨道表示式 【答案】C 【解析】 【详解】A．是22号元素，价电子排布为，属于d区元素，ds区对应ⅠB、ⅡB族元素，A错误； B．基态原子电子排布为，最高能级为，轨道为哑铃形，仅轨道为球形，B错误； C．羟基自由基为中性粒子，价电子总数为7，与之间形成1对共用电子，周围共7个电子，题图电子式书写正确，C正确； D．第一能层（）仅存在轨道，不存在轨道，该轨道表示式错误，D错误； 故答案选C。 3. 化学与生产生活密切相关，下列说法正确的是 A. 草木灰和铵态氮肥混合施用可以增强肥效 B. 碱性锌锰干电池和锂离子电池都是二次电池 C. 工业合成氨采用400～500℃，是因为升高温度有利于提高反应物的平衡转化率 D. 保暖贴(主要成分：铁粉、碳粉、食盐、水)发热过程利用了原电池的原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．草木灰的主要成分为，水解显碱性，与铵态氮肥中的发生双水解反应释放，会降低肥效，A错误； B．碱性锌锰干电池是一次电池，无法充电重复使用，仅锂离子电池属于二次电池，B错误； C．工业合成氨的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，会降低反应物的平衡转化率，选择400～500℃是因为该温度下催化剂活性最高，反应速率较快，C错误； D．保暖贴中铁粉、碳粉与食盐水构成原电池，铁发生吸氧腐蚀，将化学能转化为热能，利用了原电池原理，D正确； 故选D。 4. 下列实验装置图正确且能达到相应实验目的的是 A. 中和热的测定 B. 溶液pH的测定 C. 酸碱中和滴定 D. 电解精炼铜 【答案】D 【解析】 【详解】A．中和热的测定装置缺少环形玻璃搅拌器，无法使酸碱溶液充分混合反应，测定误差较大，A不合题意； B．将pH试纸直接浸入醋酸溶液中测定pH，会污染待测的醋酸溶液，操作不符合规范，B不合题意； C．用酸滴定NaOH待测液时应该使用酸式滴定管装酸，图示使用的是碱式滴定管，装置错误，C不合题意； D．电解精炼铜时，粗铜接电源正极作阳极，纯铜接电源负极作阴极，CuSO4溶液为电解质溶液，装置正确且能达到实验目的，D符合题意； 故答案为：D。 5. 劳动创造美好生活，以下劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 节日燃放烟花 特定元素原子的发射光谱 B 轮船外壳连接锌块 形成原电池降低腐蚀电流 C 将工厂烟囱加高 增长反应时间，提高原料利用率 D 用泡沫灭火器灭火 和发生双水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．节日燃放烟花利用焰色试验原理，高温下金属元素原子的电子跃迁，释放出特定波长的光，属于原子的发射光谱，劳动项目和化学知识有关联，A不符合题意； B．轮船外壳连接锌块，Zn比Fe活泼，Zn、Fe、海水构成原电池，锌作负极被腐蚀，铁被保护（牺牲阳极法），可以降低铁的腐蚀电流，劳动项目和化学知识有关联，B不符合题意； C．将工厂烟囱加高，只是把污染物排放到更高处，不能减少污染物，也不会改变反应时间、提高原料利用率，该劳动项目与所给化学知识没有关联，C符合题意； D．泡沫灭火器内和溶液混合，与发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，形成泡沫隔绝氧气灭火，劳动项目和化学知识有关联，D不符合题意； 故选C。 6. 在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示，以下说法不正确的是 A. 冰醋酸中几乎没有可以自由移动的离子 B. a→b过程，溶液中不断增大 C. b→c过程，电离平衡常数不断增大 D. c点加入少量固体，可以使对应溶液中和都增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰醋酸是纯醋酸，属于共价化合物，在未加水时，以分子形式存在，几乎没有可以自由移动的离子，A正确； B．图中的a→b过程，通过观察纵坐标的导电能力可知溶液中不断增大，B正确； C．电离平衡常数只与温度有关，在一定温度下，b→c过程，温度相同，电离平衡常数不变，C错误； D．c点加入少量固体，会消耗醋酸电离出的，促进醋酸的电离，可以使c点溶液中和都增大，D正确。 故选C。 7. Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列关于该电池说法不正确的是 A. 电解质溶液是海水 B. 负极材料是Mg发生还原反应 C. 正极反应为： D. 电池放电时由正极向负极迁移 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电池可被海水激活，海水作为电解质溶液，A正确； B．Mg活泼性较强，作原电池负极，负极失电子发生氧化反应，选项描述为发生还原反应，B错误； C．正极上得到电子发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．原电池放电时，阴离子向负极迁移，因此由正极向负极移动，D正确； 故选B。 8. 设为阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是 A. 18 g的中含有的质子数为 B. 溶液中所含的数目为 C. 密闭容器中，和充分反应后分子总数为 D. 标准状况下，11.2 L 溶于水，溶液中、和HClO的微粒数之和小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．的摩尔质量为，的物质的量为，1个含10个质子，故质子数为，A错误； B．在水溶液中会发生水解，因此溶液中数目小于，B错误； C．与生成的反应为可逆反应，不能进行完全，因此充分反应后分子总数大于，C错误； D．标准状况下物质的量为，与水的反应为可逆反应，溶液中还存在未反应的分子，根据氯元素守恒，、和的微粒数之和小于，D正确； 故选D。 9. 采用Deacon催化氧化法可将工业副产物HCl制成。该法的一种催化机理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 其中为中间产物 B. 消耗1 mol HCl，需投入1 mol CuO C. 该过程的总反应为： D. 图中转化涉及的含铜化合物中Cu的化合价有2种 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，右边循环图反应的第一步为，第二步为，第三步为；左边循环图反应的第一步为，第二步为，第三步为，据此分析。 【详解】A．由分析知，在反应过程中先生成、后续又被消耗，属于中间产物，A正确； B．由分析知，是该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变，可循环使用，不需要持续按计量比投入，B错误； C．箭头进入的物质为反应物，箭头出来的为生成物，由图可知，该总反应的反应物为、，生成物为和，根据原子守恒配平可得总反应为，C正确； D．含铜化合物中，中为价，其余、、、中均为价，共2种化合价，D正确； 故选B。 10. 常温下，向溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液，混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如下图所示。已知：，下列说法正确的是 A. 水的电离程度： B. M点： C. 若在溶液中滴加几滴酚酞，过程可观察到酚酞由无色变红 D. 当时，溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】向溶液滴入，一开始很大，随甲酸加入，不断消耗，浓度持续下降，所以曲线①代表；随着反应进行不断生成，逐渐增大，曲线②代表；M点是两曲线交点，。 【详解】A．M点溶质是与，N点时已加入20 mL甲酸，酸碱恰好完全反应，溶质只有，是强碱而强烈抑制水的电离，水解会促进水的电离。所以水的电离程度，A错误； B．M点溶质是与，溶液呈碱性，，交点满足，则离子浓度顺序：，B错误； C．整个过程溶液始终显碱性，酚酞一开始就是红色；随着浓度不断降低，碱性减弱，现象是红色逐渐变浅，C错误； D．加入10 mL ，，反应之后溶质为等物质的量的和。根据钠元素总量是含碳微粒（、）总物质的量的2倍，溶液中存在物料守恒表达式：，D正确； 故选D。 11. 一种除草剂的结构如图所示，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、Z、W位于同一周期，Z与R同主族。下列有关说法正确的是 A. 电负性： B. X原子核外电子只有一种运动状态 C. 第一电离能： D. 氧化物对应水化物的酸性： 【答案】B 【解析】 【分析】首先推断元素：X只形成1个共价键且原子序数最小，为；Y、Z、W为原子序数依次增大的同周期短周期元素，Y形成4个共价键为，Z形成3个共价键为，W形成2个共价键为；Z与R同主族且R为短周期元素，R为。 【详解】A．电负性顺序为，不符合，A错误； B．X为，原子核外仅有1个电子，每个电子对应唯一的运动状态，故核外电子只有一种运动状态，B正确； C．同周期第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能顺序为，不符合，C错误； D．选项未说明是最高价氧化物对应水化物，如酸性弱于，无法确定给定酸性顺序，D错误； 故本题选B。 12. 化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A. 用纯碱溶液处理水垢中的 B. 用惰性电极电解溶液： C. 工业废水中的用FeS去除： D. 明矾用于净水： 【答案】A 【解析】 【详解】A．用纯碱溶液处理水垢中的，存在难溶物转化为更难溶的物质，，故A正确； B．用惰性电极电解溶液，阳极为失电子生成，阴极为得电子生成Cu，总反应的离子方程式为，故B错误； C．不溶于水，正确的离子方程式为，故C错误； D．明矾净水是铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物并使之沉降：，故D错误； 故选A。 13. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。提高反应温度，增大，c(X)/c(Y)增大。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，随着反应的进行，X的浓度逐渐减小，Y的浓度先增加后减小，Z的浓度逐渐增大；所以X为反应物，Y为中间产物，Z为最终产物。根据图示，X的浓度变化比Z的更大，即X的消耗速率比Z的生成速率更快，所以第一步反应的速率比第二步反应的速率快，第一步反应的活化能更小，排除B、C；升高温度，增大，说明升温更有利于X的浓度增加，但升温速率都是加快的，所以只能是总反应平衡逆向移动，总反应放热；增大，即升温更有利于X的浓度增加，同理，说明升温使第一步反应平衡逆向移动，反应放热，排除D。综上，正确答案为A。 14. 某小组同学利用如图实验探究平衡移动原理。 已知：ⅰ． ⅱ．溶液为无色 下列说法不正确的是 A. 结合实验1和2，推测反应ⅰ是吸热反应 B. ①中滴加浓盐酸，增大，导致，ⅰ中平衡正向移动 C. ②中加水，由于增大，导致，ⅰ中平衡逆向移动 D. ③中发生的离子反应可能为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验1中加热溶液变蓝，说明反应ⅰ平衡正向移动，降温溶液变红说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，可推测反应ⅰ是吸热反应，A正确； B．①中滴加浓盐酸，增大，浓度商，反应ⅰ的平衡正向移动，B正确； C．为纯液体，其浓度为定值，不参与浓度商和平衡常数的计算，平衡逆向移动并非由增大导致，而是由其余离子浓度降低导致，C错误； D．③中与结合生成稳定的，使降低，反应ⅰ平衡逆向移动，总离子反应可表示为，D正确； 故本题选C。 15. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向含有酚酞的溶液中加入少量固体 溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡 B 向溶液中滴加溶液 出现黄色沉淀() 发生了水解反应 C 用pH试纸分别测定溶液和溶液pH 溶液pH大 结合能力： D 向FeS悬浊液中滴加饱和溶液 沉淀颜色由黑色变为浅红色(MnS) A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液中存在水解平衡，加入固体后，与反应生成沉淀，浓度减小，平衡逆向移动，浓度降低，溶液红色变浅，可证明存在水解平衡，A正确； B．溶液中发生电离产生，与结合生成黄色沉淀，与水解无关，B错误； C．未说明溶液和溶液的浓度相等，无法根据pH大小比较酸根离子结合的能力，C错误； D．滴加的是饱和溶液，浓度过高，即使，也可满足生成沉淀，不能证明，D错误； 故选A。 16. 以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和装置图如下所示。下列说法不正确的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入的物质Y为 C. 电极a发生的反应为 D. 理论上电极b每消耗1 mol ，生成标准状况下22.4 L Z 【答案】D 【解析】 【分析】电解池中，右侧电极b上溴离子转化为溴酸根离子，溴元素化合价升高，被氧化，所以电极b为电解池的阳极，电极a为电解池的阴极，电极反应式为：；右侧溴酸根离子在催化剂表面生成溴离子，重新回到电解液循环利用，据此分析解答。 【详解】A．电极a生成，发生得电子的还原反应，为电解池阴极，连接电源负极，A正确； B．电极b上转化为，需要氧元素，故加入的物质Y为，B正确； C．电极a为阴极，水电离出的得电子生成，反应为，C正确； D．电极b消耗1mol 时生成1mol ，催化室中转化为和，根据电子守恒：，得，标准状况下体积为，不是，D错误； 答案选D。 17. 某化学兴趣小组探究溶液与几种金属的反应。 Ⅰ．实验准备 （1）配制溶液：将固体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到指定浓度。其中，盐酸的作用是________________。 （2）用EDTA二钠盐()溶液以滴定法测定溶液浓度。 实验原理：。 ①该测定过程需要用到的实验仪器有________(填字母)。 A.　　B.　　　　C.　　　　D. ②滴定数据及处理：溶液20.00 mL，消耗溶液9.80mL，则_________。 Ⅱ．实验探究 实验1：甲同学向溶液()中加入过量Zn粉，一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质。 （3）用平衡移动的原理解释实验1中生成红褐色沉淀的原因________________________。 （4）对于实验1中未能检测到Fe单质，小组成员提出了2种假设 假设1：①_________________ 假设2：产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与的反应 查阅资料：实验所用浓度溶液中开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。 为验证以上假设，乙同学设计以下方案，进行实验。 实验 操作、现象(及产物) 2 向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，观察到②________ 3 ③向实验1固液混合物中先滴入几滴________，再持续加入盐酸控制溶液pH范围为________，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 结论：假设1不成立，假设2成立 实验4：丙同学向溶液()中加入过量Mg粉，有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 （5）对比实验1，实验4固体中检测到Fe单质的原因为________________________。 （6）根据以上结论，优化实验1的实验方案，以得到预期实验现象________________________。 【答案】（1）抑制水解 （2） ①. AD ②. 0.4900 （3），加入的Zn消耗，促进水解平衡正向移动，使其转化为沉淀 （4） ①. pH为3～4的溶液中即便生成Fe也会被消耗 ②. 无蓝色沉淀生成 ③. KSCN溶液 ④. （5）加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被沉淀包裹 （6）搅拌下向溶液中加入过量Zn粉，并持续搅拌 【解析】 【分析】制备溶液后，将溶液加入过量的粉，发现无单质生成，对其原因进行探究，发现主要是产生的覆盖在粉表面阻碍了与反应导致的，由此解答； 【小问1详解】 在水溶液中存在水解平衡：，加入盐酸可以提升溶液中的浓度，水解平衡逆向移动，从而抑制的水解； 【小问2详解】 ①A．聚四氟乙烯活塞的酸式滴定管可以量取溶液，为滴定过程中需要的仪器，A正确； B．蒸发皿主要用于蒸发过程，滴定过程中不需要该仪器，B错误； C．漏斗主要用于过滤等过程，滴定过程中不需要该仪器，C错误； D．锥形瓶用于盛放待滴定溶液，为滴定过程中需要的仪器，D正确； 故选AD； ②消耗的的物质的量为，根据可知，的物质的量为，因此的物质的量浓度为； 【小问3详解】 在水溶液中存在水解平衡：，加入粉，会消耗，水解平衡正向移动，使其转化为沉淀； 【小问4详解】 乙同学设计的实验2是用于验证假设1是否正确的，向为3～4的稀盐酸中加铁粉，检验溶液中是否含有，说明假设1认为生成的在为3～4的溶液中溶解转化为，因此假设1为为3～4的溶液中即使生成也会被消耗； 由于得出的结论为假设1不成立，说明为3～4的稀盐酸和铁粉不反应，不会产生，因此加入溶液不会生成蓝色沉淀； 由于得出的结论为假设2成立，说明生成的阻碍了反应继续进行，因此需要将调节到不产生的范围证明该结论，根据已知，调节；需要观察到溶液红色消失，说明先加入的试剂为溶液，该溶液可以检测是否完全与反应； 【小问5详解】 比更活泼，会迅速产生大量的气泡，使不能覆盖在的表面阻碍反应继续进行，因此可以检测到有单质生成； 【小问6详解】 根据结论可知，为了得到预期实验现象，需要不让覆盖在粉表面阻碍反应进行，因此可以搅拌下向溶液中加入过量粉，并持续搅拌。 18. 研究化学能与电能的相互转化对社会的发展有重要意义 （1）某同学设计了如下图所示装置，用甲烷燃料电池作为电源探究粗铜精炼原理，根据要求回答问题： ①甲装置中通入甲烷的电极为________（填“正极”或“负极”），发生的电极反应式为_____________。 ②乙装置中，________（填“a”或“b”）极为粗铜。若粗铜中含有铁、银等杂质，发生的电极反应式有_____________。乙装置中反应一段时间后，溶液的浓度________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 ③若在标准状况下，甲装置有2.24 L氧气参加反应，氧气参加反应所对应电量的90%有效用于乙装置阴极析出铜，则乙装置中阴极析出铜的质量为________g。 （2）电化学还原是最有前途的利用技术之一。利用下图装置可以将烟气中，转化为CO。（已知：银对等气体具较强吸附作用并可催化在电极上的还原；工作时，在双极膜界面处被催化解离生成和。） ①Ag/活性炭电极为电解池的________（填“阳极”或“阴极”），对应的电极反应为_______________。 ②阴极生成的CO会混有和等杂质气体，阴极电解液中适当添加可减少的生成，原因是_______________。 【答案】（1） ①. 负极 ②. ③. b ④. 及 ⑤. 减小 ⑥. 11.52 （2） ①. 阴极 ②. ③. 提高溶液pH，减小浓度从而减小的生成 【解析】 【小问1详解】 ①由图可知，甲装置以KOH溶液为电解质溶液甲烷燃料电池，为原电池装置，甲烷中碳元素的化合价由-4价升高到+4价，甲烷失去电子发生氧化反应，因此通入甲烷的电极为负极。在碱性条件下，碳元素转化为，结合原子守恒和电荷守恒，负极反应式为。 ②乙装置的a极与甲装置通入甲烷的负极相连，为电解池的阴极；另一电极b与甲装置通入氧气的正极相连，为电解池的阳极。电解精炼铜时，粗铜作阳极，故b极为粗铜。粗铜中的铁比铜活泼，铁和铜均能失去电子进入溶液；银比铜不活泼，不在此条件下失去电子，而是形成阳极泥。因此，粗铜阳极发生的电极反应为及。阴极发生。由于阳极的部分电子由铁失去，阳极溶解的铜少于阴极析出的铜，溶液中的物质的量减少，故溶液的浓度减小。 ③甲装置的氧气电极发生，即每消耗1 mol氧气转移4 mol电子。反应消耗氧气的物质的量为，对应转移电子的物质的量为。其中90%的电量有效用于阴极析铜，对应的电子物质的量为。由阴极反应，析出铜的物质的量为，故析出铜的质量为； 【小问2详解】 ①银能吸附并催化其还原，转化为CO时，碳元素的化合价由+4价降低到+2价，发生得电子的还原反应，因此Ag/活性炭电极为阴极。工作时，双极膜界面生成的向右侧阴极区迁移，参与的还原；每还原1 mol需要2 mol电子，结合原子守恒和电荷守恒，对应的电极反应为。 ②阴极还可能发生析氢反应。适当加入后，，使溶液pH升高、浓度减小，从而抑制阴极析氢，减少的生成。 19. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置为________，基态Cu原子的价层电子排布图为________。 （2）“酸浸”前，为提高浸取效率，可采取的措施有________。（写一条即可） （3）“酸浸”步骤中，CoO发生的化学方程式是________，浸渣的成分有________。(填化学式) （4）“沉锰”步骤中，涉及的主要离子方程式为________，此外，加入的作用还有________。 （5）“沉钴”步骤中，若控制溶液pH = 5.0，滤液中_________。 （6）已知pH > 12，Zn在溶液中以存在，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是________。 【答案】（1） ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. （2）粉碎废渣、适当提高硫酸浓度、搅拌、加热 （3） ①. ②. Cu、 （4） ①. ②. 将氧化为 （5） （6）向滤液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH为8.2到12.0之间，使锌离子沉淀完全，静置后过滤、洗涤、干燥 【解析】 【分析】用稀硫酸浸取废渣，使锌单质及能形成可溶性硫酸盐的金属氧化物转入溶液，过滤分离不溶固体。向浸出液中通入，使转化为CuS沉淀而除去；随后加入，将氧化为沉淀，同时将氧化为，由表中数据可知，在pH为2.8时已沉淀完全，而和开始沉淀的pH分别为6.2和7.4，因此用NaOH调节pH为4，可使铁以沉淀的形式除去，并使锌、钴留在溶液中，再加入NaClO，将氧化为；后者在较低pH下即可形成沉淀，从而与锌分离；沉钴后的滤液中，待回收的金属离子主要为，可继续通过调节pH回收氢氧化锌。 【小问1详解】 Co的原子序数为27，基态原子的电子排布式为，最高能层序数为4，价层电子数为9，故Co位于第四周期第Ⅷ族；Cu的原子序数为29，基态原子的电子排布式为，价层电子排布式为，其中，3d能级的5个轨道均容纳2个自旋相反的电子，4s轨道容纳1个电子，因此价层电子排布图为：； 【小问2详解】 酸浸是固体废渣与酸溶液接触并反应的过程。粉碎废渣可增大固液接触面积；适当提高硫酸浓度可增大反应物浓度；搅拌可使固液充分接触；加热可提高反应速率，因此，粉碎废渣、适当提高硫酸浓度、搅拌、加热均有利于提高浸取效率，写出其中一条即可； 【小问3详解】 CoO是碱性氧化物，与稀硫酸反应生成硫酸钴和水，化学方程式为；废渣中的Cu不与稀硫酸反应，留在浸渣中；PbO与硫酸反应生成难溶的硫酸铅，反应为，生成的硫酸铅也留在浸渣中，因此，浸渣的成分为Cu、； 【小问4详解】 “沉锰”时加入，生成沉淀，Mn元素的化合价由+2价升高到+4价，每个失去2个电子，转化为时，半反应为，根据电子守恒及原子、电荷守恒，主要离子方程式为；后续沉淀步骤控制pH为4，此时尚未开始沉淀，而已沉淀完全，因此需先将氧化为，以便后续除铁，故加入的另一作用是将氧化为，相应反应为； 【小问5详解】 氢氧化钴的沉淀溶解平衡为，其溶度积表达式为，题中以离子浓度不大于作为沉淀完全的标准，设pH为1.1和5.0时的平衡浓度分别为和，对应的浓度分别为和，在表中给出的沉淀完全临界pH为1.1时，，同一温度下，pH由1.1升高到5.0，氢氧根离子浓度变为原来的倍，即，由于溶度积不变，，因此； 【小问6详解】 沉钴时溶液的pH为5.0，低于开始沉淀的pH，因此锌仍留在滤液中，加入NaOH溶液后，发生，当pH达到8.2时，锌离子沉淀完全；题中又给出pH大于12时，锌在溶液中以存在，说明碱过量会使氢氧化锌溶解，反应为，因此应控制，具体方法为：向滤液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，将pH控制在8.2到12.0之间，使锌离子沉淀完全，静置后过滤、洗涤、干燥，得到氢氧化锌。 20. 我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在加氢合成的体系中，同时发生以下反应： I． II． III． （1）___________。 （2）在恒温恒容密闭容器中，下列说法中能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A. 、、、的物质的量之比为 B. 甲醇的百分含量不再变化 C. 混合气体的密度不再变化 D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 （3）一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为___________(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为___________。 （4）按投料于恒容密闭容器中进行上述反应。在其他条件相同的情况下，使用某种新型催化剂，的平衡转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性：转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示： ①甲醇的选择性随温度的变化趋势对应曲线___________(填“a”或“b”)，理由是___________。 ②根据图中数据，温度选择___________K，达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高。 ③在其他条件相同的情况下，不同压强下，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示： 压强、、由大到小的顺序为___________；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。 【答案】（1） （2）BD （3） ①. ②. （4） ①. a ②. 升高温度，反应Ⅰ和Ⅲ平衡均逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，甲醇的选择性降低 ③. 553 ④. ⑤. 温度时以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应I−反应III=反应II，则； 【小问2详解】 A．、、、的物质的量之比为不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； B．甲醇的百分含量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量将变化，则平均相对分子质量不变可说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 故选BD； 【小问3详解】 设反应Ⅰ生成甲醇的物质的量为xmol、反应Ⅱ生成一氧化碳的物质的量为ymol、反应Ⅲ生成甲醇的物质的量为zmol，由题意可建立如下三段式： 由平衡时甲醇和一氧化碳的物质的量可得：x+z=a、y-z=b，则平衡时，氢气的物质的量为(3-3x-y-2z)mol=[3-3x-(b+z)-2z]mol=[3-b-3(x+z)] mol=(3-b-3a) mol，水蒸气的物质的量为(x+y) mol =(a+b) mol，则氢气的浓度为；由碳原子个数守恒可知，平衡时二氧化碳的物质的量为(1-a-b) mol，则反应II的平衡常数； 【小问4详解】 ①温度升高时，放热反应Ⅰ和反应Ⅲ的平衡均逆向移动，吸热反应Ⅱ平衡正向移动，甲醇的选择性降低，对应曲线a； 曲线a为甲醇的选择性，曲线b为的平衡转化率，设，，温度为473K时，生成甲醇的物质的量为；温度为513K时，生成甲醇的物质的量为；温度为553K时，生成甲醇的物质的量为，所以温度为553K时，达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高； ③当温度升高时，放热反应Ⅰ和Ⅲ平衡均逆向移动，则的平衡产率降低，对应图甲，则图乙为的平衡转化率随温度的变化曲线，反应Ⅰ和Ⅲ是气体体积减小的反应，压强增大，反应Ⅰ和Ⅲ平衡均正向移动，的平衡产率增大，根据图可得压强关系：；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点，即温度时压强对反应几乎无影响，温度时以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期期末教学质量监测 高二化学试题 2025.01 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Au 197 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 能量的利用程度是衡量文明发展的重要指标，以下生活场景不存在化学能转化为热能的是 A. 木材燃烧 B. 火焰切割 C. 冰块融化 D. 谷物酿酒 2. 光照时，纳米能使水产生羟基自由基，可用于处理废水。下列表述正确的是 A. Ti为ds区元素 B. 基态O原子的最高能级轨道为球形 C. 羟基自由基的电子式 D. 激发态H原子的轨道表示式 3. 化学与生产生活密切相关，下列说法正确的是 A. 草木灰和铵态氮肥混合施用可以增强肥效 B. 碱性锌锰干电池和锂离子电池都是二次电池 C. 工业合成氨采用400～500℃，是因为升高温度有利于提高反应物的平衡转化率 D. 保暖贴(主要成分：铁粉、碳粉、食盐、水)发热过程利用了原电池的原理 4. 下列实验装置图正确且能达到相应实验目的的是 A. 中和热的测定 B. 溶液pH的测定 C. 酸碱中和滴定 D. 电解精炼铜 5. 劳动创造美好生活，以下劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 节日燃放烟花 特定元素原子的发射光谱 B 轮船外壳连接锌块 形成原电池降低腐蚀电流 C 将工厂烟囱加高 增长反应时间，提高原料利用率 D 用泡沫灭火器灭火 和发生双水解 A. A B. B C. C D. D 6. 在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示，以下说法不正确的是 A. 冰醋酸中几乎没有可以自由移动的离子 B. a→b过程，溶液中不断增大 C. b→c过程，电离平衡常数不断增大 D. c点加入少量固体，可以使对应溶液中和都增大 7. Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列关于该电池说法不正确的是 A. 电解质溶液是海水 B. 负极材料是Mg发生还原反应 C. 正极反应为： D. 电池放电时由正极向负极迁移 8. 设为阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是 A. 18 g的中含有的质子数为 B. 溶液中所含的数目为 C. 密闭容器中，和充分反应后分子总数为 D. 标准状况下，11.2 L 溶于水，溶液中、和HClO的微粒数之和小于 9. 采用Deacon催化氧化法可将工业副产物HCl制成。该法的一种催化机理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 其中为中间产物 B. 消耗1 mol HCl，需投入1 mol CuO C. 该过程的总反应为： D. 图中转化涉及的含铜化合物中Cu的化合价有2种 10. 常温下，向溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液，混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如下图所示。已知：，下列说法正确的是 A. 水的电离程度： B. M点： C. 若在溶液中滴加几滴酚酞，过程可观察到酚酞由无色变红 D. 当时，溶液中 11. 一种除草剂的结构如图所示，X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、Z、W位于同一周期，Z与R同主族。下列有关说法正确的是 A. 电负性： B. X原子核外电子只有一种运动状态 C. 第一电离能： D. 氧化物对应水化物的酸性： 12. 化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A. 用纯碱溶液处理水垢中的 B. 用惰性电极电解溶液： C. 工业废水中的用FeS去除： D. 明矾用于净水： 13. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。提高反应温度，增大，c(X)/c(Y)增大。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 14. 某小组同学利用如图实验探究平衡移动原理。 已知：ⅰ． ⅱ．溶液为无色 下列说法不正确的是 A. 结合实验1和2，推测反应ⅰ是吸热反应 B. ①中滴加浓盐酸，增大，导致，ⅰ中平衡正向移动 C. ②中加水，由于增大，导致，ⅰ中平衡逆向移动 D. ③中发生的离子反应可能为： 15. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向含有酚酞的溶液中加入少量固体 溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡 B 向溶液中滴加溶液 出现黄色沉淀() 发生了水解反应 C 用pH试纸分别测定溶液和溶液pH 溶液pH大 结合能力： D 向FeS悬浊液中滴加饱和溶液 沉淀颜色由黑色变为浅红色(MnS) A. A B. B C. C D. D 16. 以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和装置图如下所示。下列说法不正确的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入的物质Y为 C. 电极a发生的反应为 D. 理论上电极b每消耗1 mol ，生成标准状况下22.4 L Z 17. 某化学兴趣小组探究溶液与几种金属的反应。 Ⅰ．实验准备 （1）配制溶液：将固体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到指定浓度。其中，盐酸的作用是________________。 （2）用EDTA二钠盐()溶液以滴定法测定溶液浓度。 实验原理：。 ①该测定过程需要用到的实验仪器有________(填字母)。 A.　　B.　　　　C.　　　　D. ②滴定数据及处理：溶液20.00 mL，消耗溶液9.80mL，则_________。 Ⅱ．实验探究 实验1：甲同学向溶液()中加入过量Zn粉，一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质。 （3）用平衡移动的原理解释实验1中生成红褐色沉淀的原因________________________。 （4）对于实验1中未能检测到Fe单质，小组成员提出了2种假设 假设1：①_________________ 假设2：产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与的反应 查阅资料：实验所用浓度溶液中开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。 为验证以上假设，乙同学设计以下方案，进行实验。 实验 操作、现象(及产物) 2 向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加溶液，观察到②________ 3 ③向实验1固液混合物中先滴入几滴________，再持续加入盐酸控制溶液pH范围为________，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 结论：假设1不成立，假设2成立 实验4：丙同学向溶液()中加入过量Mg粉，有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 （5）对比实验1，实验4固体中检测到Fe单质的原因为________________________。 （6）根据以上结论，优化实验1的实验方案，以得到预期实验现象________________________。 18. 研究化学能与电能的相互转化对社会的发展有重要意义 （1）某同学设计了如下图所示装置，用甲烷燃料电池作为电源探究粗铜精炼原理，根据要求回答问题： ①甲装置中通入甲烷的电极为________（填“正极”或“负极”），发生的电极反应式为_____________。 ②乙装置中，________（填“a”或“b”）极为粗铜。若粗铜中含有铁、银等杂质，发生的电极反应式有_____________。乙装置中反应一段时间后，溶液的浓度________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 ③若在标准状况下，甲装置有2.24 L氧气参加反应，氧气参加反应所对应电量的90%有效用于乙装置阴极析出铜，则乙装置中阴极析出铜的质量为________g。 （2）电化学还原是最有前途的利用技术之一。利用下图装置可以将烟气中，转化为CO。（已知：银对等气体具较强吸附作用并可催化在电极上的还原；工作时，在双极膜界面处被催化解离生成和。） ①Ag/活性炭电极为电解池的________（填“阳极”或“阴极”），对应的电极反应为_______________。 ②阴极生成的CO会混有和等杂质气体，阴极电解液中适当添加可减少的生成，原因是_______________。 19. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置为________，基态Cu原子的价层电子排布图为________。 （2）“酸浸”前，为提高浸取效率，可采取的措施有________。（写一条即可） （3）“酸浸”步骤中，CoO发生的化学方程式是________，浸渣的成分有________。(填化学式) （4）“沉锰”步骤中，涉及的主要离子方程式为________，此外，加入的作用还有________。 （5）“沉钴”步骤中，若控制溶液pH = 5.0，滤液中_________。 （6）已知pH > 12，Zn在溶液中以存在，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是________。 20. 我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在加氢合成的体系中，同时发生以下反应： I． II． III． （1）___________。 （2）在恒温恒容密闭容器中，下列说法中能说明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A. 、、、的物质的量之比为 B. 甲醇的百分含量不再变化 C. 混合气体的密度不再变化 D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 （3）一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入和发生上述反应，达到平衡时，容器中为，为，此时的浓度为___________(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为___________。 （4）按投料于恒容密闭容器中进行上述反应。在其他条件相同的情况下，使用某种新型催化剂，的平衡转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性：转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示： ①甲醇的选择性随温度的变化趋势对应曲线___________(填“a”或“b”)，理由是___________。 ②根据图中数据，温度选择___________K，达到平衡时反应体系内甲醇的产量最高。 ③在其他条件相同的情况下，不同压强下，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示： 压强、、由大到小的顺序为___________；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $