精品解析：湖北武汉市黄陂区2025-2026学年度上学期期末高二年级 化学学科训练题

2025—2026学年度上学期期末高二年级 化学学科训练题 重要说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。请将答案填入答题卡。 满分：100分  时间：75分钟 参考用相对原子质量：H—1，O—16，Mg—24，S—32，Fe—56，Cu—64 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答颞卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题（每小题3分，共45分。每小题都只有一个选项符合题意。） 1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生 B. 用光催化分解代替电解水制可实现节能环保 C. 食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率慢，所以食品能够保存较长时间 D. 可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象 2. 下列离子方程式或电极方程式正确的是 A. 铜的电解精炼阳极反应： B. 除去污水中： C. 钢铁的析氢腐蚀原理： D. 铅蓄电池放电时正极反应： 3. 在200℃、Pa下，1mol燃烧生成气态水的能量变化如图所示，已知： kJ·mol-1下列有关说法正确的是 A. B. 键的键能为930kJ·mol-1 C. 物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D. 1mol分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量 4. 某元素 价离子的电子排布式为 ，该元素在周期表中的位置为 A. 第三周期 VB 族d 区 B. 第四周期 族d 区 C. 第四周期 VA 族P 区 D. 第四周期 VB 族ds 区 5. 锅炉水垢中含有的常用溶液浸泡一段时间，放出浸泡液，再用稀盐酸处理。下列说法错误的是[已知，] A. 放出的浸泡液中存在 B. 将稀盐酸换成同浓度稀硫酸达不到除水垢的目的 C. 使用溶液浸泡的过程中，浸泡液下降 D. 转化为的过程中， 6. 下列实验装置(夹持装置已略去)选择正确且能达到相应实验目的的是 A. 图A是电解精炼铜 B. 图B是测定中和反应反应热 C. 图C是实现化学能转化为电能 D. 图D是测定食醋浓度 7. 血浆中/使保持相对稳定对人体健康十分重要。已知室温下，的值：，（为电离常数）。下列叙述错误的是 A. 当血浆碱性偏高时，平衡向方向移动，血浆的pH基本保持不变 B. 血浆中越大，越大 C. 当时，血浆pH为6.35 D. 长期服用阿司匹林引起酸中毒时可服用小苏打溶液解毒 8. 我国科研人员发现了一种安全、高效的“点击化学”试剂氟磺酰基叠氮，下列关于元素F、S、O、N的说法错误的是 A. 第一电离能：N>F>O>S B. 氢化物的稳定性： C. 简单离子半径： D. 基态S原子的核外电子排布式为 9. 微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a极为该电池的负极 B. b极的电极反应式为 C. 放电过程中a极附近pH降低 D. 当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极 10. 在2 L的恒温密闭容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)，10min后达到平衡，PCl5为0.4 mol。下列说法正确的是 A. 0～10 min内，用PCl3表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1 B. 当混合气体的密度不再改变时，可以表示反应达到平衡状态 C. 若升高温度(T1<T2)，反应的平衡常数减小，则平衡时PCl3的物质的量变化 D. 平衡后，如果移走1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，在相同温度下达到平衡时PCl5的物质的量小于0.2 mol 11. 25℃时，用0.1000mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL，浓度均为0.1000mol·L-1HA和HB两种酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A. HB为弱酸，滴定过程中可选用甲基橙作为指示剂 B. 时，滴定HB溶液消耗mL C. mL时，HB的电离程度比的水解程度大 D. mL时，两份溶液中 12. 氯化银和溴化银常应用于感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，X为或，表示。下列说法不正确的是 A. 曲线Ⅰ代表的沉淀溶解平衡曲线 B. m点和n点对应的大小关系： C. n点和q点对应的大小关系： D. 向m点的溶液中加入少量固体，溶液组成由m点沿曲线向n点方向移动 13. 室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液吸收至的溶液： B. 吸收后的溶液： C. 沉淀后的上层清液： D. 沉淀后的上层清液久置： 14. 下列表达式正确的是 A. 基态原子的价电子排布式： B. 错误，违反了泡利不相容原理 C. 钠原子由时原子释放能量，产生的原子光谱为发射光谱 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大 15. 化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 下列说法不正确的是 A. 实验Ⅰ中发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ B. 实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C. 实验Ⅱ中铜片附近处出现红色，发生电极反应： D. 实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色，出现蓝色的离子方程式为： 二、填空题（55分） 16. 回答下列问题 （1）已知： 物质 电离平衡常数   则溶液呈_____性（答酸、碱或中），溶液中浓度最大的离子是_____。 （2）溶液与溶液等体积混合后，溶液的，混合后溶液中粒子浓度由大到小的顺序为_____（包括），该溶液中_____（填精确数值）。 （3）将、、、分别溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶、再灼烧，得到化学组成与原固体物质相同的是_____。（填写化学式） （4）为了除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再向滤液中加入适量的盐酸，这种试剂是_____。（填写化学式） （5）能发生强烈的水解，生成难溶的，反应的化学方程式是_____。 17. 回答下列问题： （1）下列说法正确的是_____。 a.相同质量的与所含中子数之比为9：10 b.元素周期表的各个周期总是从ns能级开始，以np能级结束 c.元素周期表中，氟元素的电负性最大，第一电离能也最大 d.可用光谱仪摄取某元素原子由基态跃迁到激发态的发射光谱，从而进行元素鉴定 e．若某基态原子有种不同运动状态的电子，则该原子的原子序数为 f．Li原子的核外电子排布式写成违反了能量最低原理 g．2s轨道与轨道都是球形，但电子云半径更大 h．电子亚层的三个轨道之间具有不同的形状 （2）Si位于元素周期表第______周期第_____族，其基态原子的轨道表示式为_____。 （3）某元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有8个电子，其元素符号为_____；其价电子排布图为_____。 （4）D元素的正三价离子的3d能级为半充满， D的元素符号为_____，其基态原子的电子排布式为_____，其原子的结构示意图为_____。 （5）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se_____（填“>”或“<”）Si。 （6）已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构角度解释其原因：____________________。 （7）第二周期部分元素的电离能如图所示，用表示第一电离能，，，类推。则a表示_____，b表示_____。（填I1，I2，或） 18. 甲醇是一种重要的有机化工原料，工业生产中可利用还原制备甲醇，涉及的反应如下。 I． II． III． （1）则反应I的焓变为_____，该反应在_____（填“低温”、“高温”或“任意温度”）下能自发进行。 （2）反应II的中间产物是，已知：①（慢）②（快）。则下列示意图中能体现反应II能量变化的是______。 （3）在恒温恒容下反应物投料比对平衡转化率的影响如图A所示，相同时间内甲醇产率随反应温度的变化如图B所示。 ①图A中随着投料比的增大，增大的原因是_____。 ②根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因可能是_____。 （4）制备甲醇时，若只发生反应I和II。保持温度不变，向一体积为的恒容密闭容器中充入和。后达到平衡，此时的转化率为，容器中的物质的量为，则内，_____，若起始压强为，则反应I的平衡常数_____（用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数）。 19. 钛（Ti）的性质稳定，有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性，工业上常用钛铁矿（主要含和少量等）通过如图所示工艺流程制取钛，并回收镁、铝、铁等。 已知：①易水解，只能存在于强酸性溶液中； ②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示。 金属离子 开始沉淀的 2.2 6.5 3.5 9.5 沉淀完全（ ）的 3.2 9.7 5.0 11.0 （1）“酸溶”时，常将钛铁矿粉碎的目的是_____。 （2）“酸溶”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式_____。 （3）“水浸”后，过滤、洗涤得水浸渣（ ），检验 已洗涤干净的操作及现象为_____。 （4）“分步沉淀”中当沉淀完全时，“母液”中的浓度为_____mol/L。 （5）已知 ，该反应极难进行，从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是_____。 （6）研究发现，可以用石墨、钛网作电极、熔融 作电解质，利用如图装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。阳极的电极反应式为_____，若由制得金属，则理论上产生的体积换算成标准状况时为______L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度上学期期末高二年级 化学学科训练题 重要说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。请将答案填入答题卡。 满分：100分  时间：75分钟 参考用相对原子质量：H—1，O—16，Mg—24，S—32，Fe—56，Cu—64 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答颞卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题（每小题3分，共45分。每小题都只有一个选项符合题意。） 1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法错误的是 A. 将煤气化，有利于提供更多的能量，而且有效地减少温室气体的产生 B. 用光催化分解代替电解水制可实现节能环保 C. 食品放入冰箱中，因为温度低，变质速率慢，所以食品能够保存较长时间 D. 可用勒夏特列原理解释夏天打开啤酒盖喷出大量泡沫的现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，将煤气化不会提供更多的能量，A错误； B．利用太阳能，用光催化分解代替电解水制氢气，避免了电能的大量损耗，使用氢气减少了化石燃料的使用，可实现节能环保，B正确； C．其它条件不变时，降低温度化学反应速率减慢，故食品放入冰箱中，由于温度的降低使变质速率减慢，使食品能保存较长时间，C正确； D．啤酒中存在平衡CO2(aq)⇌CO2(g)，打开啤酒盖，减小压强，平衡正向移动，喷出大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，D正确； 答案选A。 2. 下列离子方程式或电极方程式正确的是 A. 铜的电解精炼阳极反应： B. 除去污水中： C. 钢铁的析氢腐蚀原理： D. 铅蓄电池放电时正极反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．铜的电解精炼中，阳极的主要反应为粗铜失去电子生成Cu2+，电极反应式为，A错误； B．FeS与Hg2+反应发生沉淀转化生成更难溶的HgS和Fe2+，离子方程式符合反应原理，且原子和电荷守恒，B正确； C．钢铁析氢腐蚀中，铁在酸性环境下被氧化为Fe2+，离子方程式为，C错误； D．铅蓄电池放电时，正极反应为PbO2得电子被还原为PbSO4，电极反应式为，D错误； 故答案选B。 3. 在200℃、Pa下，1mol燃烧生成气态水的能量变化如图所示，已知： kJ·mol-1下列有关说法正确的是 A. B. 键的键能为930kJ·mol-1 C. 物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D. 1mol分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量 【答案】D 【解析】 【分析】化学反应中，断键需要吸收能量，成键则放出能量，断键吸收的能量-成键释放的能量；对于所给反应，-490kJ·mol-1，解得a=498。 【详解】A．结合分析知，-490kJ·mol-1，则a=498，A项错误； B．通过乙→丙可知，4molH与2molO形成4molH-O键时释放出1860kJ能量，则H-O键的键能为=465 kJ/mol，B项错误； C．甲→乙是断裂反应物中化学键的过程，需要吸收热量，则物质所具有的总能量：乙>甲；乙→丙是形成新键得到生成物的过程，需要释放热量，则物质所具有的总能量：乙>丙；所给反应是放热反应，则物质所具有的总能量：甲>丙；综上，正确的顺序应为乙>甲>丙，C项错误； D．由图可知，2molH与1molO形成1molH2O(g)时释放出1860kJ热量，则1mol H2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量，D项正确； 故选D。 4. 某元素 价离子的电子排布式为 ，该元素在周期表中的位置为 A. 第三周期 VB 族d 区 B. 第四周期 族d 区 C. 第四周期 VA 族P 区 D. 第四周期 VB 族ds 区 【答案】B 【解析】 【详解】某价离子的电子排布式为，其原子核外电子数为，为Fe元素，原子核外排布式为，处于周期表中第四周期第Ⅷ族，位于元素周期表的d区， 故选B。 5. 锅炉水垢中含有的常用溶液浸泡一段时间，放出浸泡液，再用稀盐酸处理。下列说法错误的是[已知，] A. 放出的浸泡液中存在 B. 将稀盐酸换成同浓度稀硫酸达不到除水垢的目的 C. 使用溶液浸泡的过程中，浸泡液下降 D. 转化为的过程中， 【答案】D 【解析】 【详解】A．放出的浸泡液为的饱和溶液，满足沉淀溶解平衡关系，A正确； B．若使用稀硫酸，与稀硫酸反应生成微溶的，会覆盖在水垢表面阻止反应持续进行，无法达到除水垢的目的，B正确； C．溶液因水解显碱性，浸泡过程中发生反应，浓度减小，水解产生的浓度降低，溶液pH下降，C正确； D．转化为的过程中，溶液中两种沉淀均达到溶解平衡，，并非大于该值，D错误； 故选D。 6. 下列实验装置(夹持装置已略去)选择正确且能达到相应实验目的的是 A. 图A是电解精炼铜 B. 图B是测定中和反应反应热 C. 图C是实现化学能转化为电能 D. 图D是测定食醋浓度 【答案】C 【解析】 【详解】A．图A中粗铜连接电源负极作阴极，阴极上发生还原反应；精铜连接电源正极作阳极，发生氧化反应变为Cu2+进入溶液，因此不是电解精炼铜，A错误； B．图B缺少混合反应溶液的环形玻璃搅拌棒，因此不能用于测定中和反应反应热，B错误； C．图C构成了原电池，能够实现化学能向电能的转化，C正确； D．NaOH标准溶液显碱性，应该使用碱式滴定管，若使用酸式滴定管，会导致活塞与滴定管黏在一起，因此图D不能用于测定食醋浓度，D错误； 故合理选项是C。 7. 血浆中/使保持相对稳定对人体健康十分重要。已知室温下，的值：，（为电离常数）。下列叙述错误的是 A. 当血浆碱性偏高时，平衡向方向移动，血浆的pH基本保持不变 B. 血浆中越大，越大 C. 当时，血浆pH为6.35 D. 长期服用阿司匹林引起酸中毒时可服用小苏打溶液解毒 【答案】B 【解析】 【详解】A．血浆中存在如下电离平衡：，血浆碱性偏高时，血浆中的氢氧根离子会与电离出的氢离子反应，使得平衡正向移动，血浆中的氢离子浓度基本不变， 使得pH基本保持不变，A正确； B．由电离常数可知，血浆中的氢离子浓度为：，则血浆中越大，血浆中的氢离子浓度越大，pH越小，B错误； C．由电离常数可知，血浆中的氢离子浓度为：，则血浆中碳酸和碳酸氢根离子浓度相等时，血浆中的氢离子浓度与电离常数相等，所以由题意可知，血浆的pH为6.35，C正确； D．小苏打是碳酸氢钠的俗称，酸中毒时，服用小苏打溶液可以中和血浆中过量的氢离子，降低氢离子浓度，起到解毒的目的，D正确； 故选B。 8. 我国科研人员发现了一种安全、高效的“点击化学”试剂氟磺酰基叠氮，下列关于元素F、S、O、N的说法错误的是 A. 第一电离能：N>F>O>S B. 氢化物的稳定性： C. 简单离子半径： D. 基态S原子的核外电子排布式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，同主族元素，从上到下第一电离能依此减小，则第一电离能的大小顺序为F>N>O>S，故A错误； B．元素非金属性越强形成的简单氢化物越稳定，非金属性：F>O>S，则氢化物的稳定性：，故B正确； C．离子的电子层数越大，离子半径越大，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子的离子半径大小顺序为，故C正确； D．硫元素的原子序数为16，基态原子的核外电子排布式为，故D正确； 故选：A。 9. 微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a极为该电池的负极 B. b极的电极反应式为 C. 放电过程中a极附近pH降低 D. 当外电路通过时，理论上溶液中会有通过质子交换膜移向b极 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电池中甲醇做还原剂，所以a极为该电池的负极，A项正确； B．b极的电极反应式为，B项错误； C．放电过程中a极的电极反应式为，所以其附近pH降低，C项正确； D．通过质子交换膜移向b极，D项正确。 故答案为：B 10. 在2 L的恒温密闭容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)，10min后达到平衡，PCl5为0.4 mol。下列说法正确的是 A. 0～10 min内，用PCl3表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1 B. 当混合气体的密度不再改变时，可以表示反应达到平衡状态 C. 若升高温度(T1<T2)，反应的平衡常数减小，则平衡时PCl3的物质的量变化 D. 平衡后，如果移走1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，在相同温度下达到平衡时PCl5的物质的量小于0.2 mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．10min后达到平衡，PCl5为0.4 mol，则说明PCl3消耗了0.4 mol，用PCl3表示的平均反应速率=，A错误； B．根据质量守恒，混合气体的质量不变，容器体积也不变，即混合气体的密度是定值，与反应进行的程度无关，不能表示反应达到平衡状态，B错误； C．若升高温度(T1<T2)，反应的平衡常数减小，说明平衡逆向移动，平衡时PCl3的转化率，则平衡时PCl3的物质的量变化，C错误； D．平衡后，如果移走1.0 mol PCl3和0.5 mol Cl2，重新到达的平衡，可以等效为开始加入1mol PCl3和0.5mol Cl2到达的平衡，与原平衡相比压强减小，平衡向逆反应移动，反应物的转化率减小，达新平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的，即小于×0.4mol=0.2mol，D正确； 故选D。 11. 25℃时，用0.1000mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL，浓度均为0.1000mol·L-1HA和HB两种酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A. HB为弱酸，滴定过程中可选用甲基橙作为指示剂 B. 时，滴定HB溶液消耗mL C. mL时，HB的电离程度比的水解程度大 D. mL时，两份溶液中 【答案】C 【解析】 【详解】A．由滴定曲线起点可知，HB为弱酸，恰好中和时生成NaB溶液，呈碱性，应选择碱性范围内变色的指示剂，如酚酞，A错误； B．因为HB为弱酸，达到滴定终点时，NaB溶液因的水解，要使溶液，消耗的应小于20.00mL，B错误； C．mL时，溶质组成为，根据图像，此时溶液呈酸性，可推知：HB的电离程度比的水解程度大，C正确； D．HA是强酸，滴定完成时，溶液呈中性；HB是弱酸，滴定完成时，溶液呈碱性；两份溶液中相等，可推知：，D错误； 答案选C。 12. 氯化银和溴化银常应用于感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，X为或，表示。下列说法不正确的是 A. 曲线Ⅰ代表的沉淀溶解平衡曲线 B. m点和n点对应的大小关系： C. n点和q点对应的大小关系： D. 向m点的溶液中加入少量固体，溶液组成由m点沿曲线向n点方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为，当相等时，，，则曲线Ⅰ表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线，A正确； B．m点和n点都在曲线Ⅰ上，都是相同温度下的AgBr的饱和溶液，则对应的大小关系：，B正确； C．n、q两点，溶液中的相等，曲线Ⅰ表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线，由于，所以大小关系：，C正确； D．向m点的溶液中加入少量AgX固体，由于m点的溶液是AgBr的饱和溶液，加入的AgBr不能溶于水，对沉淀溶解平衡无影响，所以溶液组成仍在m点，不会沿mn曲线向n点方向移动，D错误； 故选D。 13. 室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液吸收至的溶液： B. 吸收后的溶液： C. 沉淀后的上层清液： D. 沉淀后的上层清液久置： 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH=7时，，所以，故A正确； B．吸收后，根据电荷守恒：，两式联立可得：，故B错误； C．有沉淀产生，因此上层清液为饱和溶液，，故C错误； D．久置后亚硫酸根、亚硫酸氢根均会被氧化，几乎不存在亚硫酸根、亚硫酸氢根，故D错误； 故选A。 14. 下列表达式正确的是 A. 基态原子的价电子排布式： B. 错误，违反了泡利不相容原理 C. 钠原子由时原子释放能量，产生的原子光谱为发射光谱 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】C 【解析】 【详解】A．Cu是29号元素，核外含有29个电子，基态原子的价电子排布式：，A错误； B．题干所给的 1s、2s、2p 电子排布图并未出现同一轨道内两个电子自旋相同的情况，故并未违反泡利不相容原理，而洪特规则表明：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋状态相同，违反了洪特规则，B错误； C．当钠原子的最外层电子从3p轨道返回到能量较低的3s轨道时，会释放能量并产生发射光谱，C正确； D．元素电负性越大，原子对键合电子吸引力越大，则原子得电子的能力越强，即元素非金属性越强，同一周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第IIA、第VA族的元素第一电离能大于相邻主族，如电负性、非金属性：O>N，但第一电离能：N>O，D错误； 故选C。 15. 化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 实验 Ⅰ Ⅱ 装置 下列说法不正确的是 A. 实验Ⅰ中发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ B. 实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C. 实验Ⅱ中铜片附近处出现红色，发生电极反应： D. 实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色，出现蓝色的离子方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验Ⅰ中为酸性环境，发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中为中性环境，发生吸氧腐蚀，实验I中锌为负极，铁为正极被保护，实验Ⅱ中Fe为负极，腐蚀加快，则铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ，A正确； B．验I中锌为负极，铁为正极被保护，溶液中不存在Fe2+，实验Ⅰ中裸露在外的铁钉附近处不会出现蓝色，B错误； C．实验Ⅱ中Fe为负极，生成Fe2+，Cu为正极，正极O2得电子生成OH-，发生电极反应：，Fe2+向铜片移动，铜片附近得到的Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀， C正确； D．实验Ⅱ中Fe为负极，生成Fe2+，产生的 Fe2+扩散到铁钉附近与 K3[Fe(CN)6]中的 [Fe(CN)6]3-结合，形成蓝色沉淀，离子方程式为：，D正确； 故选B。 二、填空题（55分） 16. 回答下列问题 （1）已知： 物质 电离平衡常数   则溶液呈_____性（答酸、碱或中），溶液中浓度最大的离子是_____。 （2）溶液与溶液等体积混合后，溶液的，混合后溶液中粒子浓度由大到小的顺序为_____（包括），该溶液中_____（填精确数值）。 （3）将、、、分别溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶、再灼烧，得到化学组成与原固体物质相同的是_____。（填写化学式） （4）为了除去酸性溶液中的，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再向滤液中加入适量的盐酸，这种试剂是_____。（填写化学式） （5）能发生强烈的水解，生成难溶的，反应的化学方程式是_____。 【答案】（1） ①. 碱 ②. （2） ①. ②. （3） （4）或 （5） 【解析】 【小问1详解】 的水解常数，的水解常数，水解程度大于，溶液显碱性； 两离子初始浓度相等，消耗更多，故浓度最大的离子为； 【小问2详解】 等体积混合后溶质为等浓度（）的和，说明电离程度大于水解程度，故，结合电离、水解均微弱，并且溶液呈酸性，可得粒子浓度顺序； 根据电荷守恒，物料守恒，联立得； 【小问3详解】 灼烧失去结晶水得到，与原组成不同； 水解生成的易挥发，蒸发得到，灼烧生成； 水解生成的分解，最终得到； 水解生成的难挥发，蒸发结晶、灼烧仍得到，因此得到化学组成与原固体物质相同的是； 【小问4详解】 加入含铜元素的或，可消耗升高溶液，使完全水解生成沉淀除去，且不引入新杂质，过滤后加盐酸可除去过量试剂； 【小问5详解】 水解时，结合水电离的，最终生成难溶的，同时生成，因此反应方程式。 17. 回答下列问题： （1）下列说法正确的是_____。 a.相同质量的与所含中子数之比为9：10 b.元素周期表的各个周期总是从ns能级开始，以np能级结束 c.元素周期表中，氟元素的电负性最大，第一电离能也最大 d.可用光谱仪摄取某元素原子由基态跃迁到激发态的发射光谱，从而进行元素鉴定 e．若某基态原子有种不同运动状态的电子，则该原子的原子序数为 f．Li原子的核外电子排布式写成违反了能量最低原理 g．2s轨道与轨道都是球形，但电子云半径更大 h．电子亚层的三个轨道之间具有不同的形状 （2）Si位于元素周期表第______周期第_____族，其基态原子的轨道表示式为_____。 （3）某元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有8个电子，其元素符号为_____；其价电子排布图为_____。 （4）D元素的正三价离子的3d能级为半充满， D的元素符号为_____，其基态原子的电子排布式为_____，其原子的结构示意图为_____。 （5）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se_____（填“>”或“<”）Si。 （6）已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构角度解释其原因：____________________。 （7）第二周期部分元素的电离能如图所示，用表示第一电离能，，，类推。则a表示_____，b表示_____。（填I1，I2，或） 【答案】（1）aeg （2） ①. 三 ②. IVA ③. （3） ①. P ②. （4） ①. Fe ②. （或） ③. （5）> （6）的核外电子排布为，3d轨道处于全充满的稳定状态，而的核外电子排布为，未达到全充满稳定结构 （7） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 a．的摩尔质量为，1个分子含16个中子，的摩尔质量为，1个分子含20个中子，相同质量时，中子数之比为，a正确； b．第一周期只有1s能级，没有p能级，b错误； c．氟的电负性最大，但第一电离能最大的是He，c错误； d．基态跃迁到激发态吸收能量，形成的是吸收光谱，d错误； e．原子中每个电子的运动状态均不相同，有n种运动状态即有n个电子，原子序数为n，e正确； f．排成违反了泡利不相容原理，f错误； g．对于同一原子的1s与2s轨道，2s轨道主量子数更大，电子云半径更大，g正确； h．2p的三个轨道形状相同（均为哑铃形），只是空间伸展方向不同，h错误； 故选a、e、g； 【小问2详解】 Si的原子序数为14，核外电子排布式为，位于周期表第三周期第IVA族；其基态原子的轨道表示式为； 【小问3详解】 该元素次外层有8个电子，说明最外层为M层（第三层），最外层有3个未成对电子，则其价电子排布为，该元素为P，价电子排布图为； 【小问4详解】 某元素正三价离子（失去3个电子）的3d能级半充满，即排布为，则其基态原子的核外电子排布为，该元素为Fe，其原子结构示意图为； 【小问5详解】 “Si-H”中共用电子对偏向氢元素，说明电负性H > Si，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，说明电负性Se > H，综合可得电负性大小关系为：Se > Si； 【小问6详解】 中Cu的化合价为+1价，其价电子排布为，3d轨道处于全充满的稳定状态；而中Cu的化合价为+2价，其价电子排布为，未达到全充满的稳定结构，故高温下更稳定； 【小问7详解】 题图横坐标原子序数为11~17，实为第三周期元素（Na~Cl）的电离能变化图，图c中Na的电离能最小，符合第一电离能的递变规律；图a中Na的电离能突跃至最大，说明是Na失去最外层1个电子后，再失去内层电子所需能量极大，对应第二电离能；图b中Mg的电离能突跃至最大，说明是Mg失去最外层2个电子后，再失去内层电子所需能量极大，对应第三电离能。 18. 甲醇是一种重要的有机化工原料，工业生产中可利用还原制备甲醇，涉及的反应如下。 I． II． III． （1）则反应I的焓变为_____，该反应在_____（填“低温”、“高温”或“任意温度”）下能自发进行。 （2）反应II的中间产物是，已知：①（慢）②（快）。则下列示意图中能体现反应II能量变化的是______。 （3）在恒温恒容下反应物投料比对平衡转化率的影响如图A所示，相同时间内甲醇产率随反应温度的变化如图B所示。 ①图A中随着投料比的增大，增大的原因是_____。 ②根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因可能是_____。 （4）制备甲醇时，若只发生反应I和II。保持温度不变，向一体积为的恒容密闭容器中充入和。后达到平衡，此时的转化率为，容器中的物质的量为，则内，_____，若起始压强为，则反应I的平衡常数_____（用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数）。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2） B （3） ①. ① 增大了氢气的浓度，使平衡正向移动，从而提高了二氧化碳的转化率 ②. ② 温度低于时，反应未达到平衡，温度越高，反应速率越快，相同时间内甲醇产率越大；温度高于时，反应已达到平衡，合成甲醇的反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲醇产率减小（或催化剂活性降低导致反应速率减慢） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应I 反应II 反应III，因此 。该反应的 且气体分子数减少即 ，根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行，可知该反应在低温下能自发进行。 【小问2详解】 反应II的 ，为吸热反应，说明生成物的总能量高于反应物的总能量。反应①为慢反应，说明其活化能较大，对应图像中的能垒较高；反应②为快反应，说明其活化能较小，对应图像中的能垒较低。综合分析可知，B图符合题意。 【小问3详解】 ① 增大投料比 ，即增加了反应物 的浓度，促使化学平衡正向移动，从而提高了 的转化率。 ② 反应开始时未达到平衡，温度低于时，随着温度升高，反应速率加快，相同时间内生成的甲醇增多，产率增大；温度高于时，反应已达到平衡，由于合成甲醇的反应（反应I和III）均为放热反应，继续升高温度，平衡逆向移动，导致甲醇产率减小（或温度过高导致催化剂活性降低，反应速率减慢）。 【小问4详解】 设反应I消耗的 为 ，反应II消耗的 为 。平衡时 的转化率为 ，则消耗的 总量为 ，即 。由反应II可知，生成的 为 ，已知平衡时 为 ，则 ，从而解得 。 内，反应I生成 ，反应II生成 ，共生成 。则 。平衡时各物质的物质的量分别为：，，，，。平衡时总物质的量 ，初始总物质的量为 。恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡时总压 。各物质的分压分别为：，，，。反应I的平衡常数 kPa−2。 19. 钛（Ti）的性质稳定，有良好的耐高温、抗酸碱、高强度、低密度等特性，工业上常用钛铁矿（主要含和少量等）通过如图所示工艺流程制取钛，并回收镁、铝、铁等。 已知：①易水解，只能存在于强酸性溶液中； ②常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示。 金属离子 开始沉淀的 2.2 6.5 3.5 9.5 沉淀完全（ ）的 3.2 9.7 5.0 11.0 （1）“酸溶”时，常将钛铁矿粉碎的目的是_____。 （2）“酸溶”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式_____。 （3）“水浸”后，过滤、洗涤得水浸渣（ ），检验 已洗涤干净的操作及现象为_____。 （4）“分步沉淀”中当沉淀完全时，“母液”中的浓度为_____mol/L。 （5）已知 ，该反应极难进行，从化学平衡的角度解释“氯化”时需向反应体系中加入焦炭的原因是_____。 （6）研究发现，可以用石墨、钛网作电极、熔融 作电解质，利用如图装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。阳极的电极反应式为_____，若由制得金属，则理论上产生的体积换算成标准状况时为______L。 【答案】（1）增大反应物接触面积，加快酸溶速率，使钛铁矿充分反应 （2） （3）取最后一次洗涤液少许于试管中，加入稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净 （4） （5）焦炭与反应生成的反应，降低的浓度，使平衡正向移动，同时反应放热，维持反应所需温度，促进反应进行 （6） ①. ； ②. 【解析】 【分析】起始原料为钛铁矿，主要成分为，含、、、杂质，目标产物为金属钛，同时回收镁、铝、铁。酸溶环节中，不与硫酸反应成为滤渣，其余组分与硫酸反应，生成、、、、进入酸溶后的溶液。水浸环节中，水解生成成为水浸渣，滤液中含、、、，加入氨水后通过调控pH分步沉淀对应氢氧化物，实现镁、铝、铁的回收。水浸渣经煅烧得到，加入焦炭、氯气氯化得到，再经镁还原得到金属钛。电解制备钙的装置中，石墨为阳极，阳极上C失电子和氧离子结合生成，钛网电解槽为阴极，在阴极得电子生成钙，用于还原制备金属钛。 【小问1详解】 将钛铁矿粉碎，可增大反应物的接触面积，加快酸溶的反应速率，同时使钛铁矿与硫酸充分接触，提高酸溶的浸出率。 【小问2详解】 酸溶时，与反应生成、和，配平后离子方程式为。 【小问3详解】 水浸渣表面吸附的可溶性杂质为硫酸盐，检验洗涤干净即检验最后一次洗涤液中不含，操作为取最后一次洗涤液少许于试管中，加入稀盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明洗涤干净。 【小问4详解】 由表格数据可知，沉淀完全时pH为5.0，此时，，，则。 当沉淀完全时pH为11.0，此时，，则母液中。 【小问5详解】 反应为吸热反应，加入焦炭后，焦炭与反应生成的反应，降低体系中的浓度，使平衡正向移动，同时焦炭与的反应放热，维持反应所需的温度，促进氯化反应进行。 【小问6详解】 电解装置中石墨与电源正极相连，为阳极；阳极上C失电子和氧离子结合生成二氧化碳，电极反应式为。 由制得1mol金属Ti，Ti元素化合价由+4价降低为0价，整个过程转移电子的物质的量为4mol。阳极生成1mol 时，C元素化合价由0价升高为+4价，转移电子的物质的量为4mol，根据电子守恒，理论上生成的物质的量为1mol，标准状况下体积为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $