湖南省名校联盟2024-2025学年高二下学期开学质量检测 化学试题（含解析）

这是一份湖南省名校联盟2024-2025学年高二下学期开学质量检测 化学试题（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共14小题）
1．化学的实用性表现在它与人们的生产、生活紧密相连，在生活的各个方面体现出来。下列说法正确的是（ ）
A．生活中常利用与两种溶液制作泡沫灭火剂
B．生活中使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢不能用勒夏特列原理解释原因
C．工业上用石墨电极电解熔融冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化须定期更换
D．工业上用处理含、的废水，是因为具有强还原性
2．下列化学用语或表述正确的是（ ）
A．基态的价层电子排布式：
B．基态氮原子核外能量最高电子的电子云的形状：
C．原子的结构示意图为
D．镁原子最外层电子的电子云轮廓图为
3．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．25℃，的溶液中，数目为
B．电解精炼铜时，若阳极质量减少3.2g，转移的电子数目一定为
C．的溶液中和的离子数之和为
D．和在密闭容器中充分反应，生成分子的数目为
4．下列说法正确的是（ ）
A．钠原子由时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．电子云轮廓图中稠密部分代表此处电子数多，电子出现的概率大
C．在第三能层中自旋状态相同的电子最多有10个
D．同一原子中，、、能级的轨道数依次增多
5．下列关于能层与能级的说法中，正确的是（ ）
A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量一定相同
B．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数一定等于该能层序数
6．下列装置的有关说法正确的是（ ）
A．装置Ⅰ中电极的电极反应式：
B．装置Ⅱ中将镁块换成锌块也能起到保护作用
C．装置Ⅲ中可根据右面试管中现象验证铁的析氢腐蚀
D．装置Ⅳ可用于蒸发溶液制取固体
7．逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应I：
反应II：
在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应的
B．M点反应I的平衡常数
C．加入合适的催化剂，可由N点上升到P点
D．后，的平衡转化率明显增大是因为反应I的改变程度小于反应II的
8．制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有、、和，还含有少量的、、和P等元素。下列说法正确的是（ ）
A．若将基态原子的核外电子排布式写为，则未违背能量最低原理
B．若将基态原子的核外电子排布图写为，则违反了泡利原理
C．若将基态原子的核外电子排布式写为，则违反了构造原理
D．若将基态O原子的价层电子的轨道表示式写为，则违背了洪特规则
9．如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法正确的是（ ）
A．a极电势高于b极电势
B．电池工作一段时间后，右室溶液的稀硫酸变为浓硫酸
C．交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
D．若除去海水中58.5g的，可将含5.2g的碱性废水处理完全
10．已知A、B、G、D、E、L是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；基态B原子核外有7种不同运动状态的电子；G元素原子的价层电子排布式是；D元素在短周期主族元素中金属性最强；E与D的最高能层数相同，但其最外层电子数等于其能层数。L元素位于元素周期表的第四周期第ⅠB族。下列说法错误的是（ ）
A．六种元素中有两种元素位于元素周期表的p区
B．A、B、G三种元素的电负性：G>B>A
C．B、G、D三种元素的第一电离能：B>G>D
D．基态L原子的价层电子排布式：
11．下列实验操作与现象及结论均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
12．在石墨烯负载型单原子催化剂()上还原生成和的路径机理及活化能()如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．还原生成过程中，决速步为反应
B．升温能加快反应速率，并提高的平衡转化率
C．上还原，更容易生成
D．由图示可知，所有化学反应都存在多个基元反应
13．近日，某团队设计出了一种双极膜（将H2O解离成H+和OH-）电解合成NH3反应器，简化模型如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．a极为阴极，与电源的负极相连
B．通电时双极膜将水解离为H+和OH-，OH-向b极方向移动
C．阳极的电极反应式为
D．若电路中转移1.5mle-，理论上共产生标准状况下8.4L气体（不考虑气体的溶解）
14．25℃时，用标准溶液滴定草酸溶液，溶液中或与混合溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线Ⅱ为随溶液pH的变化曲线
B．交点a存在：
C．溶液中存在：
D．的数量级为
二、非选择题（本大题共4小题）
15．短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素的一种同位素被用作相对原子质量的测定标准；Q元素原子最高能级的不同轨道都有电子；X与Z同主族，Z元素的基态原子外围电子排布式为；元素Y的原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；G元素为第四周期元素，其最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对。回答下列问题：
(1)下列不同状态的W原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是________（填字母）。
A．B．
C．D．
(2)Z元素基态原子的电子排布式为 ，基态Z原子的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
(3)在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的元素是 （填元素符号）。上述六种元素中有 种金属元素。
(4)元素W、Q、X的第二电离能最大的是 （填元素符号），判断的依据是 。
(5)G元素的元素符号为 ；含有Y元素的盐的焰色试验为黄色，许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是 。
16．依据是否具有在熔融状态或水溶液中导电的能力，可以将化合物分为电解质和非电解质。水作为一种分布极为广泛的化合物，它实际上也是一种极弱的电解质。不同的物质对于水的电离存在不同程度的影响。学习小组在实验室中通过某酸和氨水对其进行探究。
步骤一：在常温下，量取50mL去离子水，利用pH计测定其pH，记为；
步骤二：在常温下，量取的溶液，利用pH计测定其pH，记为；
步骤三：在常温下，利用氨水滴定步骤二中的溶液，并记录pH计的数值变化。
回答下列问题：
(1)配制的溶液时必需的玻璃仪器除烧杯，玻璃棒，量筒外，还有 （填仪器名称）。
(2)小组同学在实验过程中将pH计插到另一杯温度较低的去离子水中，发现其测量值比大，由此认为温度变化对电离存在影响。升高温度对去离子水的电离起 （填“无影响”“促进”或“抑制”）作用，从化学键的角度解释该作用： 。
(3)步骤二中测得，则水电离出的 。
(4)步骤三滴定过程中通过计算得到水电离的变化如图所示。
由此提出以下相关假设：
假设一：碱电离出的阳离子会促进水的电离；
假设二：酸的稀溶液浓度与水的电离程度成正比。
①设计实验，验证假设。室温下，取两份产品，依次进行表中实验。请完成下表：
②有同学发现根据变化图可得假设一成立，而实验1中假设一却不成立，问题的关键在于 。
③根据实验以及图像可知， 会促进水的电离。
17．镍废料中主要含有，还含有、、、等的化合物及少量难溶性杂质，以镍废料为原料回收及制备硫酸镍晶体（）的工艺流程如图所示：
已知：①酸浸液中镍元素以的形式存在；
②常温下，部分物质溶度积如下：
回答下列问题：
(1)基态镍原子的价层电子轨道表示式为 ；“酸浸”过程中镍的浸出率与温度和时间的关系如图所示，酸浸的最佳温度和时间是 。
(2)“沉渣3”的主要成分是 （填化学式）。
(3)常温时，加入碳酸钙调节的目的是 ，此时当溶液中，是否会沉淀？ （通过计算说明）。
(4)向“沉渣4”中加入硫酸溶液，主要发生反应的化学方程式为 。
(5)向盐酸“酸溶”后的溶液中加入和，发生反应的离子方程式为 。
(6)采用EDTA法测定晶体中结晶水的含量。［EDTA法测定金属阳离子含量的方程式为。
步骤一：标定EDTA．取的标准溶液于锥形瓶中，用EDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液的体积为。
步骤二：称取晶体，配制250mL溶液，取25.00mL进行滴定，消耗EDTA溶液的体积为。
① （用含m、、和的表达式表示）。
②若步骤一中盛装EDTA溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，则对n数值测定结果的影响是 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
18．为减少环境污染，减少化石能源的使用，开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。回答下列问题：
(1)在催化转化器中，可将汽车尾气中的和在催化剂的作用下转化为和。发生反应：
已知：①
②
则 。
(2)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接催化分解，发生反应：，该反应的 （填“>”或“B>A，B正确；
C．B、G、D分别为N、O、Na，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故第一电离能：B>G>D，C正确；
D．L为Cu，29号元素，基态Cu原子的价层电子排布式：，D正确；
答案选A。
11．【答案】B
【详解】A．两者是等体积等浓度混合，应是恰好完全反应，溶质是，反应后溶液显碱性，说明一定是弱酸，但不一定是强碱，A错误；
B．向的溶液中滴加酚酞溶液，溶液变为浅红色，说明溶液呈碱性，则的水解程度大于其电离程度，因此；由于，则，B正确；
C．将注射器活塞向外拉，气体浓度均减小，则颜色先变浅，然后平衡向着气体体积增大的方向，即生成二氧化氮的方向移动，故颜色又会变深，但最终还是比原来颜色浅，C错误；
D．溶液过量，会直接生成Fe(OH)3沉淀，不能证明相同温度下，，D错误；
答案选B。
12．【答案】C
【详解】A．活化能最大的为决速步，则还原生成的决速步为反应，A错误；
B．根据如图数据仅知道反应、的正反应的活化能，不知道逆反应的活化能，故不能确定反应是吸热还是放热，因此不能确定的平衡转化率是增大还是减小，B错误；
C．由图知，上还原，结合各步反应，的活化能最大、发生最困难，而生成在其前面，生成在其后面，则更容易生成、不容易生成，C正确；
D．有些化学反应是基元反应，即只有一步反应就能完成，但大多数化学反应是由多个基元反应组成的，D正确；
故选C。
13．【答案】D
【分析】在a极，转化为NH3，N元素由+5价降低到-3价，则a极为阴极，电极反应式为，生成的OH-透过阴离子交换膜进入双极膜的左侧，与H+结合为H2O；则b极为阳极，OH-失电子生成O2和水，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为，K+透过阳离子交换膜进入双极膜左侧，与OH-构成KOH溶液。
【详解】A．由分析可知，a极为阴极，与电源负极相连，A正确；
B．由简化模型图可知通电时双极膜将水解离为H+和OH-，OH-向阳极（b极）方向移动，B正确；
C．由分析可知，该电解池阳极的电极反应式为，C正确；
D．阳极的电极反应式为，阴极反应式为，由此可知当转移8ml电子时，阳极生成2mlO2，阴极生成1mlNH3，生成标准状况下气体，则转移1.5ml电子时共产生标准状况下气体的体积为=12.6L，D错误；
故选D。
14．【答案】D
【分析】常温下，用氢氧化钠溶液滴定草酸溶液时，根据Ka1不变，可知溶液中增大，根据Ka2不变，可知减小，由图可知，曲线I为随溶液pH的变化曲线，曲线II为随溶液pH的变化曲线。
【详解】A．用标准溶液滴定草酸溶液，温度不变电离平衡常数不变，，，则随pH增大，增大，减小，故曲线Ⅱ为随溶液pH的变化曲线，A错误；
B．交点a，，即，故，B错误；
C．时，，则；时，，；的水解平衡常数为，的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，，C错误；
D．=10-4.4，其的数量级为，D正确；
答案选D。
15．【答案】(1)C
(2) {或} 9：7（或7：9）
(3) 2
(4) O C、N、O失去第一个电子后的电子排布式分别为、、，氧的能级为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大（答案合理均可）
(5) 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长的光的形式释放能量
【分析】W元素的一种同位素被用作相对原子质量的测定标准，则W元素为C元素；Z元素的基态原子外围电子排布式为，则n-1=2，得n=3，Z元素为S元素；X元素与Z元素同主族，则X元素为O元素；Q元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且Q元素的原子序数大于C元素，小于O元素，可知Q元素为N元素；元素Y的原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，则Y元素为Na元素；G元素为前四周期元素，其最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对，则G元素为Cu元素。根据题意分析可得：W、Q、X，Y、Z、G分别为C、N、O、、S、。
【详解】（1）
同种元素，激发态原子的能量高于基态原子，失去电子所需能量小于基态原子，元素的第二电离能大于第一电离能，基态碳原子的轨道表示式为，失去1个电子后基态正一价阳离子的轨道表示式为，为碳原子激发态电子轨道排布图，为激发态正一价阳离子，则失去一个电子需要吸收的能量最多。故选C；
（2）
S元素的基态原子的电子排布式为；核外电子排布图为，两种自旋状态的电子数之比为9：7（或7：9）。
（3）
第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的是元素，其价层电子轨道表示式为。上述六种元素中有、两种金属元素。
（4）C、N、O失去第一个电子后的电子排布式分别为、、，此时氧的能级为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大，故氧元素第二电离能最大。
（5）由分析，G为；许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长的光的形式释放能量。
16．【答案】(1)100mL容量瓶，胶头滴管
(2) 促进 温度升高，分子吸收了更多的能量，更多的水分子断开了键，促进了电离过程
(3)
(4) = 不成立 碱的碱性强弱不同 弱碱的阳离子（或）
【分析】水的电离是一个吸热过程，温度变化会影响其电离平衡。酸溶液中的主要来自酸的电离，要计算水电离出的，根据水的离子积常数计算。
【详解】（1）配制一定物质的量浓度溶液时，除了烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要用到100mL容量瓶，定容时还需要胶头滴管。
（2）温度较低时，去离子水pH测量值比常温时大，说明低温时比常温时小。因为水的电离方程式是吸热过程，升高温度，平衡向吸热方向移动，即正向移动，促进水的电离。从化学键角度看，升高温度，分子吸收了更多的能量，更多的水分子断开了键，从而促进水的电离。
（3）步骤二中测得，则溶液中，在酸溶液中，水的电离受到抑制，水电离出的等于水电离出的。根据，常温下，此时溶液中，则ml/L，所以水电离出的。
（4）的溶液、溶液以体积比1：2的比例混合，二者恰好完全反应生成，是强碱强酸盐，所以溶液的pH=7。
另取一份的溶液稀释至40mL时，溶液体积变大，浓度变小，故，若酸的稀溶液浓度与水的电离成正比，则B溶液中溶液中，则此时应大于，而实际，故假设二不成立。
有同学发现根据变化图可得假设一成立，而实验1中假设一却不成立，问题的关键在于，滴定过程用的是弱碱，设计实验中用的是强碱，碱的碱性强弱不同；
根据实验以及图像可知，弱碱的阳离子（或），会促进水的电离。
17．【答案】(1) 70℃和120min
(2)、
(3) 使完全转化为 ，故不会沉淀（答案合理均可）
(4)
(5)
(6) 偏大
【分析】镍废料中含有、、、、等的化合物及难溶性杂质，用硫酸酸浸后得到含有、、、、、的溶液，加入将氧化为，然后加入碳酸钙调pH，使变为沉淀而除去，加入后产生沉淀，加入，溶液中的与、反应生成、沉淀，达到除钙，镁的目的，加入碳酸钠沉镍，得到，煅烧得到，溶于盐酸后用氧化得到，高温还原生成；溶于硫酸后得到溶液，溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸镍晶体，据此分析；
【详解】（1）
镍是第28号元素，基态镍原子的价层电子轨道表示式为；由图示可知120min时，70℃和90℃时镍浸出率相差不大，为节约能源温度选择70℃，故酸浸的最佳温度和时间是70℃和120min；
（2）由分析可知，“沉渣3”的主要成分是、；
（3）常温时，加入碳酸钙调的目的是使完全转化为，此时溶液中，故不会沉淀；
（4）向“沉渣4”中加入硫酸溶液，主要发生反应的化学方程式为：；
（5）向盐酸“酸溶”后的溶液中加入和，被氧化为，根据得失电子守恒和原子守恒配平，化学方程式为；
（6）①根据EDTA可知EDTA溶液的浓度为，根据EDTA可知的物质的量是，因此，解得；
②若步骤一中盛装EDTA溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，消耗EDTA溶液的体积偏大，由①可知，对n数值测定结果的影响偏大。
18．【答案】(1)+183
(2) > 高温
(3) AC 0.032
(4) 负 44.8
【详解】（1）由盖斯定律可得，故；
（2）由反应②可知的，，该反应在高温条件下能自发进行；
（3）①A．反应Ⅰ是气体物质的量减小的反应，密闭容器中气体的质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应Ⅰ已达到平衡，A正确；
B．容器体积不变，充入气，容器的总压增大，但反应物和生成物的浓度没有改变，所以反应速率不变，B错误；
C．由已知数据可列三段式：
求得平衡常数，C正确；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快化学反应速率，但不能降低反应的反应热，D错误；
故选AC；
②由表格中①、②数据可知，浓度加倍，反应速率也加倍，则；对比①、③可知，氢气浓度加倍反应速率变为原来的4倍，则；将①组数据代入速率表达式可知，；将和代入中，且由，故；
③由数据可列三段式
根据的体积分数为12.5%，则，解得，所以平衡时容器中混合气体的总物质的量为0.8ml，则平衡时，同理得、、，所以（或）；
（4）①根据装置图，在阴极得电子生成，则b为电源负极，a为正极，阴极反应式为；
②根据阴极反应式：，生成，转移8ml电子，由阳极反应式为，可知当转移8ml电子时，阳极生成，在标准状况下的体积为44.8L。
选项
实验操作与现象
结论
A
室温下，将一元酸溶液和溶液等体积混合（忽略体积变化），反应后溶液显碱性
一定为弱酸、一定为强碱
B
向的溶液中滴加酚酞溶液，溶液变为浅红色
C
用注射器吸入20mL和的混合气体，将细管端用橡胶塞封闭。迅速向外拉活塞，观察到气体颜色先变浅后变深（最终颜色比拉动活塞前要深）
减小压强时该平衡向着生成的方向移动
D
向2mL溶液中加入1mL溶液，产生白色沉淀；再加入1mL溶液，产生红褐色沉淀
相同温度下，
序号
操作
现象或结论
1
各取一份的溶液、溶液以体积比1：2的比例混合，测定pH
pH 7（填“>”“