黑龙江省牡丹江地区共同体2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷（原卷版+解析版）

这是一份黑龙江省牡丹江地区共同体2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷（原卷版+解析版），共32页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 分值：100分
可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 N 14 O 16 C 59
一、选择题(每道题只有一个正确选项，每题3分，共45分)
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列说法错误的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿，利用了沉淀转化的原理，降低龋齿的发生率
B. 人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH作用
C. 工业中通常用Na2S作沉淀剂，使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去
D. 2023年杭州亚运会场馆使用了“碲化镉”光伏发电系统，将化学能转化为电能
2. 在生产生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是
A. 生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀
B. 在船舶外壳安装锌块，利用了牺牲阳极法
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+
D. 将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法
3. 下列有关盐类水解的应用及事实错误的是
A. 热纯碱能除去物品表面的油污
B. 向FeCl3溶液中加入一定量碳酸钙，溶液变为红褐色
C. 使用泡沫灭火器时将内筒与外筒的Al2(SO4)3溶液和Na2CO3溶液倒立混合
D. 可将与混合加热制取无水
4. 下列离子方程式的书写不符合要求的是
A. 用惰性电极电解饱和NaCl溶液：
B. 甲烷燃料电池(熔融为电解质)负极反应式：
C. HClO的电离方程式：
D. 的水解方程式：
5. 下列有关共价键的解释错误的是
A. 共价键都具有方向性和饱和性
B. σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转
C. C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键
D. Cl2分子中p-pσ键的形成：
6. 零碳甲醇制备的原理是综合利用焦炉气中的副产物氢气与工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色甲醇，其反应过程的能量变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A. 若该过程中使用催化剂，不会改变总反应的
B. 过程①和过程②都是吸热反应
C. 降低温度，将增大的平衡转化率
D. 两个过程中，决定总反应速率的是过程①
7. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是
A. 甲：溶液中向Cu电极方向移动，电子由锌经电解质溶液流向铜电极
B. 乙：正极的电极反应式为
C. 丙：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性增强，导电能力上升
8. 研究化学反应的方向、速率、限度具有重要意义，下列说法正确的是
A. ΔH0的反应在温度低时不能自发进行
B. 一定温度下反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达平衡，增加CaCO3的量，平衡正向移动
C. 升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数从而提高化学反应速率
D. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
9. 下列装置或操作不能达到目的的是
A. 实验1 在铜牌表面镀银B. 实验2 验证氯化银溶解度大于硫化银
C. 实验3 测定锌与稀硫酸反应的速率D. 实验4 验证温度对化学平衡的影响
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，X的最外层电子数是其电子层数的3倍，Y元素原子半径在同周期中最大，Z的轨道有3个未成对电子，X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法中错误的是
A. X在元素周期表中位于p区
B. 元素的第一电离能：
C. X、Y、W形成的简单离子半径
D. Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒
11. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
12. 25℃时，下列说法中正确的是
A. pH=7的溶液中：Fe3+、Al3+、SO、Cl-能大量共存
B. 已知电离常数：H2CO3>HClO>，向NaClO溶液中通入少量二氧化碳：ClO-+CO2+H2O= HClO+
C. 已知的Ka1=10-1.2 ， Ka2= 10-4.2 ，0.1 ml·L-1 KHC2O4溶液中，粒子浓度关系满足c(K+)>c(HC2O) > c(H2C2O4)>c(C2O)
D. 水电离出c(H+)×c(OH-)= 10-20的溶液中Na+、ClO-、、可能大量共存
13. 液氨与纯水类似，也存在微弱的电离：，T℃时，液氨的离子积常数，若用定义pH的方式来规定，则下列叙述正确的是
A. 其他条件不变，增加液氨的量，电离平衡正向移动
B. 液氨达到电离平衡时
C. T℃时的液氨中，pN=15
D. 一定温度下，向液氨中加入氯化铵固体，电离平衡逆向移动，K值减小
14. 以惰性电极电解丙烯腈(CH2=CHCN)合成己二腈[NC(CH2)4CN]，原理如图，电解过程会产生丙腈(C2H5CN)等副产物。下列说法正确是
A. 电极Y的电势高于电极X的电势
B. 电解池中H+的移动方向：右室→质子交换膜→左室
C. 电极Y上反应ⅰ的电极反应式为2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN
D. 生成2.24 LO2(标况下)时，X极区溶液的质量减少3.2 g
15. 常温下，某实验⼈员在两个相同容器中分别加溶液和40mL0.1ml∙L-1NaHA溶液，再分别⽤盐酸滴定，保持体系温度不变，利⽤pH计和压⼒传感器检测，绘制曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图中曲线甲和丁代表向Na2A溶液中滴加盐酸
B. ⽔的电离程度：b点>d点
C. 的平衡常数的数量级是10-11
D. d点溶液中满⾜
二、填空题(共55分)
16. 草酸钴可用于催化剂的制备，用水钴矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示：
已知：①不能直接被浸出；
②酸性条件下，转化为，且氧化性C3+>>Fe3+；
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示：
（1）酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取的措施为_______(写出一种即可)。
（2）浸出过程中发生反应的离子方程式为_______。
（3）向“浸出液”中加入的作用是_______。
（4）调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为_______(写出化学式)。
（5）滤液I“除镁、钙”是将Mg2+、Ca2+完全沉淀。已知在该操作温度下，Ksp(MgF2)=4.0×10-9，，已知离子浓度认为沉淀完全，此时溶液中浓度不低于_______。
（6）在萃取除锰时，先向除杂后溶液中加入有机酸萃取剂，金属离子的萃取率与溶液的关系如图1，萃取应选择的范围是_______(填选项)。
A．20~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5
（7）在空气中加热(摩尔质量为)，残留固体质量随温度变化曲线如图2所示。C点对应固体的成分为_______(填化学式)。
17. 酸碱中和滴定是中学化学中的定量实验模型，室温下，用0.1000ml•L−1盐酸溶液滴定20.00mL 0.1ml•L−1氨水溶液，滴定曲线如图所示。

（1）该中和滴定选用_______(填“甲基橙”或“酚酞”)作指示剂。
（2）b点所示的溶液中c(NH)+c(NH3•H2O)=_______ (用溶液中的其它离子浓度表示)。
（3）_______溶液中的。
A. a点B. b点C. c点D. d点
（4）点a、b、c所示的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是：_______。
A. a>b>cB. b>a>cC. c>a>bD. c>b>a
（5）氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法，某同学用的酸性标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为
①判断滴定终点时的现象为_______。
②用滴定管量取试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性标准溶液的体积如表所示：测试样中过氧化氢的浓度为_______。(保留4位有效数字)
③下列操作会使所测结果偏高的是_______ (填字母)。
A．滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B．滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C．滴定过程中不慎将数滴标准溶液液滴在锥形瓶外
D．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
E．读取溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
18. 太阳能电池是化学电源研究领域的热点问题，可做太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、、、、、、等。
（1）已知在元素周期表中的位置为_______。
（2）基态原子核外电子占据的最高能级为_______，铜的基态原子的价电子排布式为_______。
（3）P、S、电负性从大到小的顺序为_______ (填元素符号)。
（4）元素的第一电离能_______元素的第一电离能(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_______。
（5）Al在成键时，能将一个3s电子激发进入3p能级参与形成化学键，该过程形成的原子光谱为_______(填“吸收”或“发射”)光谱。
19. CO2不仅是一种温室气体，也是一种来源广泛且廉价易得的碳资源，可通过热化学、电化学等方法再利用。
Ⅰ.科学家通过如下反应利用CO2合成甲醇：
已知：
回答下列问题：
（1）计算上述合成甲醇反应的焓变_______。
（2）科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果，在3MPa，时，不同Ni、Ga配比的催化剂下，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示，其中两条甲醇时空收率随温度变化先增大后减小，请解释其原因_______。催化剂的最佳配比和反应温度是_______。
（3）将等量CO2和H2充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇，已知该温度下反应的化学平衡常数，下列事实说明该反应已达平衡的是_______。
A. 气体密度保持不变
B. 与的生成速率相等
C. 某时刻容器中
D. 混合气体的平均相对分子质量不变
Ⅱ.甲烷干重整反应可以将两类重要的温室气体CO2和CH4进行重整，涉及主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
（4）在恒温恒容密闭容器中，按投料，初始总压，达到平衡状态时测得转化率为，平衡总压为。计算该温度下反应Ⅰ的浓度平衡常数_______。
（5）某研究小组为了评估甲烷干重整反应中不同催化剂的性能差异，在常压、催化剂作用下，按投料，不同温度下反应相同时间，测得的转化率(柱形图)和产物()如图所示。请分析产物随温度变化的原因(不考虑催化剂失活)_______。
Ⅲ．
（6）运用电化学原理可以很好利用资源，火星大气由96%的二氧化碳气体组成，火星探测器采用电池供电，其反应机理如图：
电池中的“交换膜”应为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，写出CO2电极上的电极反应式为：_______。
2024年牡丹江地区共同体高二期末联考
化学试题
考试时间：75分钟 分值：100分
可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 N 14 O 16 C 59
一、选择题(每道题只有一个正确选项，每题3分，共45分)
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列说法错误的是
A. 含氟牙膏可以预防龋齿，利用了沉淀转化的原理，降低龋齿的发生率
B. 人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
C. 工业中通常用Na2S作沉淀剂，使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去
D. 2023年杭州亚运会场馆使用了“碲化镉”光伏发电系统，将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A．牙釉质对牙齿起着保护作用，其主要成分为羟基磷灰石(Ca3(PO4)3OH)，使用含氟牙膏会生成氟磷灰石(Ca3(PO4)3F)，Ca3(PO4)3F的溶解度比Ca3(PO4)3OH更小，所以是利用了沉淀转化的原理，A正确；
B．人体血液中存在H2CO3-NaHCO3缓冲体系，建立下列平衡H2CO3+H+，所以可以通过平衡的移动起到稳定血液pH的作用，B正确；
C．向含有重金属离子Cu2+、Hg2+等水中加入Na2S作沉淀剂，S2-与重金属阳离子Cu2+、Hg2+发生离子反应形成极难溶的HgS、CuS沉淀，从水中分离除去，从而降低水中Cu2+、Hg2+等的浓度，C正确；
D．2023年杭州亚运会场馆使用了“碲化镉”光伏发电系统，将光能转化为电能，D错误；
故合理选项是D。
2. 在生产生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是
A. 生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀
B. 在船舶外壳安装锌块，利用了牺牲阳极法
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+
D. 将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法
【答案】B
【解析】
【详解】A．食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，故A错误；
B．在船舶外壳安装锌块，锌比铁活泼作负极，利用了牺牲阳极法，故B正确；
C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是铁失去电子形成亚铁离子，Fe-2e-=Fe2+，故C错误；
D．钢铁闸门应与电源负极相连通过还原反应保护，属于外加电流保护法，不是正极，故D错误。
故选B。
3. 下列有关盐类水解的应用及事实错误的是
A. 热纯碱能除去物品表面的油污
B. 向FeCl3溶液中加入一定量碳酸钙，溶液变为红褐色
C. 使用泡沫灭火器时将内筒与外筒的Al2(SO4)3溶液和Na2CO3溶液倒立混合
D. 可将与混合加热制取无水
【答案】C
【解析】
【详解】A．纯碱是碳酸钠俗名，碳酸根离子水解使溶液显碱性，促进油脂的水解，与盐类水解有关，故A不选；
B．向FeCl3溶液中加入一定量碳酸钙，碳酸钙溶解的少量碳酸根与铁离子发生双水解反应生成Fe(OH)3，溶液呈红褐色，与水解有关，故B不选；
C．泡沫灭火器外筒装的是NaHCO3溶液，反应的原理为Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑，故C选；
D．亚硫酰氯遇水剧烈反应生成SO2和HCl,可以抑制MgCl2的水解，故D不选；
答案选C。
4. 下列离子方程式的书写不符合要求的是
A. 用惰性电极电解饱和NaCl溶液：
B. 甲烷燃料电池(熔融为电解质)负极反应式：
C. HClO的电离方程式：
D. 的水解方程式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．用惰性电极电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，离子方程式为，A项正确；
B．甲烷燃料电池(熔融为电解质)，负极上甲烷失电子转化为CO2，电极反应为，B项正确；
C．HClO为弱电解质，在水中部分电离，电离方程式为，C项正确；
D．为弱酸的酸式酸根，可水解，水解的离子方程式为，D项错误；
答案选D。
5. 下列有关共价键的解释错误的是
A. 共价键都具有方向性和饱和性
B. σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转
C. C2H4分子和N2H4分子中都含有5个σ键
D. Cl2分子中p-pσ键的形成：
【答案】A
【解析】
【详解】A．不是所有的共价键都有方向性，如s—sσ键不具有方向性，A错误；
B．σ键为轴对称，而π键为镜面对称，σ键可以绕键轴旋转，而π键不能绕键轴旋转，B正确；
C．乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键C-H，为σ键；碳碳原子之间存在共价双键，一个是σ键和一个是π键，因此1个C2H4分子中有5个σ键和一个π键；在N2H4分子中存在4个N-H共价键是σ键，还有一个N-N单键也是σ键，因此在1个N2H4分子中只有5个单键，即含有5个σ键，C正确；
D．Cl2分子中两个Cl原子的2个最外层的3p电子以“头并头”重叠方式形成σ键，可表示为：，D正确；
故合理选项是A。
6. 零碳甲醇制备的原理是综合利用焦炉气中的副产物氢气与工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色甲醇，其反应过程的能量变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A. 若该过程中使用催化剂，不会改变总反应的
B. 过程①和过程②都是吸热反应
C. 降低温度，将增大的平衡转化率
D. 两个过程中，决定总反应速率的是过程①
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂能降低活化能，不会改变总反应的，A正确；
B．过程②反应物总能量高于生成物，因此是放热反应，B错误；
C．由图可知，正反应放热，降低温度，平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，C正确；
D．活化能越大反应速率越慢，两个过程中，过程①的活化能大于过程②，过程①是慢反应，决定总反应速率的是过程①，D正确；
故选B。
7. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是
A. 甲：溶液中向Cu电极方向移动，电子由锌经电解质溶液流向铜电极
B. 乙：正极的电极反应式为
C. 丙：锌筒作负极，发生还原反应，锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性增强，导电能力上升
【答案】B
【解析】
【详解】A．Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，电子不经过电解质溶液，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，故A错误；
B．Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−，故B正确；
C．Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，故C错误；
D．铅蓄电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，故D错误；
故选：B。
8. 研究化学反应的方向、速率、限度具有重要意义，下列说法正确的是
A. ΔH0的反应在温度低时不能自发进行
B. 一定温度下反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达平衡，增加CaCO3的量，平衡正向移动
C. 升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数从而提高化学反应速率
D. 在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
【答案】C
【解析】
【详解】A．对于△H＜0、△S＞0的反应都有△G＜0，即在任何温度下均能发生，故A错误；
B．反应中CaCO3为固体，增加CaCO3的量，不影响反应速率，则平衡不移动，故B错误；
C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数，故C正确；
D．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，不能改变产生尾气的反应方向，故D错误；
故选C。
9. 下列装置或操作不能达到目的的是
A. 实验1 在铜牌表面镀银B. 实验2 验证氯化银溶解度大于硫化银
C. 实验3 测定锌与稀硫酸反应的速率D. 实验4 验证温度对化学平衡的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A．在铜牌表面镀银，铜牌做阴极，与电源负极相连，A不符合题意；
B．先滴入几滴氯化钠溶液，溶液中银离子过量，再加入硫化钠，一定会产生硫化银沉淀，不能证明氯化银溶解度大于硫化银，B符合题意；
C．实验3中通过测定单位时间内产生气体的体积或产生单位气体体积所需时间来测定锌与稀硫酸反应的速率，C不符合题意；
D．N2O4(无色)2NO2(红棕色)，通过观察冷水与热水中瓶内气体颜色的变化来验证温度对化学平衡的影响，D不符合题意；
故选B。
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，X的最外层电子数是其电子层数的3倍，Y元素原子半径在同周期中最大，Z的轨道有3个未成对电子，X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法中错误的是
A. X在元素周期表中位于p区
B. 元素的第一电离能：
C. X、Y、W形成的简单离子半径
D. Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，X的最外层电子数是其电子层数的3倍，则X为O；Y元素原子半径在同周期中最大，则Y为Na；Z的3p轨道有3个未成对电子，则Z为P；X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，则W为Cl，综上，X为O，Y为Na，Z为P，W为Cl。
【详解】A ．X为O，在元素周期表中位于p区，故A正确；
B．主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势， P 的 3p 能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能： Cl>P>Na ，故B正确；
C．X为O， Y为Na，W为Cl，形成的简单离子为O2-、Na+、Cl-，半径，故C正确；
D．P的最高价含氧酸钠盐为 Na3PO4 ，Na3PO4 溶液中含P微粒，故D错误；
故答案选D。
11. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．催化剂不同、催化剂的浓度不同，两个变量不能说明催化剂的催化效果，A错误；
B．该反应是吸热反应，加热该溶液，溶液由蓝色转变为黄绿色，说明升高温度平衡正向移动，B正确；
C．高锰酸钾均过量，不能观察颜色褪去，应控制高锰酸钾不足，改变草酸的浓度探究浓度对速率的影响，C 错误；
D．K2CrO4溶液中存在平衡2H+(aq)+2(aq，黄色)(aq，橙色)+H2O(l)，滴加浓盐酸，H+浓度增大，平衡正向移动，浓度增大，溶液由黄色变为橙色，增大c(H+)有利于平衡向正反应方向移动；同时浓盐酸中Cl-具有还原性，会和强氧化性的发生氧化还原反应，生成的Cr3+在水溶液中显绿色，所以溶液最终会由橙色变为绿色，故D错误；
故选B。
12. 25℃时，下列说法中正确的是
A. pH=7溶液中：Fe3+、Al3+、SO、Cl-能大量共存
B. 已知电离常数：H2CO3>HClO>，向NaClO溶液中通入少量二氧化碳：ClO-+CO2+H2O= HClO+
C. 已知的Ka1=10-1.2 ， Ka2= 10-4.2 ，0.1 ml·L-1 KHC2O4溶液中，粒子浓度关系满足c(K+)>c(HC2O) > c(H2C2O4)>c(C2O)
D. 水电离出c(H+)×c(OH-)= 10-20的溶液中Na+、ClO-、、可能大量共存
【答案】B
【解析】
【详解】A．pH=7的中性溶液中，Fe3＋和Al3＋会强烈水解生成和沉淀，无法大量共存。故A错误；
B．已知H₂CO₃的酸性（Ka1≈4.3×10－7）强于HClO（Ka≈3×10－8），而的酸性（Ka2≈4.7×10－11）弱于HClO。根据“强酸制弱酸”的规律，少量CO2通入NaClO溶液中，ClO⁻与CO2反应生成酸性更弱的HClO和，反应式为：ClO⁻ + CO2 + H2O → HClO + 。故B正确；
C．KHC2O4溶液中，的常数（Ka2=10－4.2）远大于其水解常数（≈10－12.8），说明解离占主导。因此，的浓度应大于的浓度。题目中给出的顺序为c() > c() > c()，与实际顺序c() > c() > c()矛盾。故C错误；
D．水电离出的c(H＋)×c(OH－)=10－20，说明溶液为强酸或强碱性环境。在强酸中，ClO－会与H⁺结合生成HClO；在强碱中，会与OH－反应生成NH3·H2O。因此，四种离子无法大量共存,故D错误；
故选B。
13. 液氨与纯水类似，也存在微弱的电离：，T℃时，液氨的离子积常数，若用定义pH的方式来规定，则下列叙述正确的是
A. 其他条件不变，增加液氨的量，电离平衡正向移动
B. 液氨达到电离平衡时
C. T℃时的液氨中，pN=15
D. 一定温度下，向液氨中加入氯化铵固体，电离平衡逆向移动，K值减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．液氨是浓度为定值的纯液体，增加液氨的量，电离平衡不移动，A错误；
B．液氨中电离程度微弱，达到电离平衡时c(NH3)＞c()=c() ，B错误；
C．T℃时的液氨中c()=c()= ml/L=1.0×10—15 ml/L，则pN=﹣lg c()=15，C正确；
D．向液氨中加入氯化铵固体，电离平衡逆向移动；液氨的离子积常数为温度函数，温度不变，离子积常数K值不变，D错误；
故选C。
14. 以惰性电极电解丙烯腈(CH2=CHCN)合成己二腈[NC(CH2)4CN]，原理如图，电解过程会产生丙腈(C2H5CN)等副产物。下列说法正确的是
A. 电极Y的电势高于电极X的电势
B. 电解池中H+的移动方向：右室→质子交换膜→左室
C. 电极Y上反应ⅰ的电极反应式为2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN
D. 生成2.24 LO2(标况下)时，X极区溶液的质量减少3.2 g
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知：丙烯腈在电解池的Y极得到电子生成己二腈和丙腈，生成己二腈的电极反应式为：2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN，则Y电极是阴极，X电极是阳极，阳极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，阳离子移向阴极，即H+的移动方向为：左室→质子交换膜→右室，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知：X电极是阳极，Y电极是阴极，阳极与电源正极相接，则电极X的电势高于电极Y的电势，A错误；
B．X电极是阳极，Y电极是阴极，阳离子移向阴极，即H+的移动方向为：左室→质子交换膜→右室，B错误；
C，Y电极是阴极，阴极上CH2=CHCN得电子生成NC(CH2)4CN，阴极反应式为：2CH2=CHCN +2H++2e-=NC(CH2)4CN，C正确；
D．阳极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，标况下2.24 LO2物质的量为n(O2)==0.l ml，根据阳极电极反应式可知：若反应产生0.1 ml O2，移向阴极H+的量为0.4 ml，则X极区消耗0.2 ml H2O，其质量为m(H2O)=0.2 ml×18 g/ml=3.6 g，D错误；
故合理选项C。
15. 常温下，某实验⼈员在两个相同容器中分别加溶液和40mL0.1ml∙L-1NaHA溶液，再分别⽤盐酸滴定，保持体系温度不变，利⽤pH计和压⼒传感器检测，绘制曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图中曲线甲和丁代表向Na2A溶液中滴加盐酸
B. ⽔的电离程度：b点>d点
C. 的平衡常数的数量级是10-11
D. d点溶液中满⾜
【答案】D
【解析】
【分析】Na2A的水解程度大于NaHA溶液，故Na2A的碱性强于NaHA，Na2A与盐酸反应先生成NaHA，再产生H2A气体，故图中甲、丁线表示向Na2A溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向NaHA溶液中滴加盐酸；
【详解】A．由上述分析可知，甲和丁代表向Na2A溶液中滴加盐酸，故A正确；
B．根据图像可知b点对应的滴定点为a点，c点为盐酸和Na2A恰好反应生成NaHA和氯化钠，a点为NaHA和氯化钠和H2A混合物，此溶液显碱性，可知NaHA的水解显碱性，促进了水的电离，而d点为H2A和氯化钠混合物，且显酸性，电离显酸，抑制水的电离，水的电离程度：b点＞d点，故B正确；
C．甲的起始pH=12，c(A-)≈c(OH-)=10-2ml/L，c(A2-)≈0.2ml/L，Na2A溶液中Kh1=≈=5×10-4；HA-=H++A2-的平衡常数Ka2===ml/L=2×10-11ml/L，HA-⇌H++A2-的平衡常数的数量级是10-11，故C正确；
D．d点表示向溶液滴加了40mL，由图像可知生成了部分气体，若没有气体，溶质为NaCl和H2A为2：1，但是有部分气体逸出，cNa+>2cA2-+2cHA-+2cH2A，故D错误；
答案选D。
二、填空题(共55分)
16. 草酸钴可用于催化剂的制备，用水钴矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示：
已知：①不能直接被浸出；
②酸性条件下，转化为，且氧化性C3+>>Fe3+；
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示：
（1）酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取的措施为_______(写出一种即可)。
（2）浸出过程中发生反应的离子方程式为_______。
（3）向“浸出液”中加入的作用是_______。
（4）调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为_______(写出化学式)。
（5）滤液I“除镁、钙”是将Mg2+、Ca2+完全沉淀。已知在该操作温度下，Ksp(MgF2)=4.0×10-9，，已知离子浓度认为沉淀完全，此时溶液中浓度不低于_______。
（6）在萃取除锰时，先向除杂后的溶液中加入有机酸萃取剂，金属离子的萃取率与溶液的关系如图1，萃取应选择的范围是_______(填选项)。
A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5
（7）在空气中加热(摩尔质量为)，残留固体质量随温度变化曲线如图2所示。C点对应固体的成分为_______(填化学式)。
【答案】（1）将矿石研磨成粉末状
（2）
（3）将氧化为便于除去
（4）、
（5）2.0×10-2
（6）B （7）C3O4或C10O13
【解析】
【分析】用水钻矿(主要成分为，含有少量、、、、、杂质)制备草酸钴，根据工业流程，在水钴矿中加入稀硫酸和亚硫酸钠，所得浸出液中含有的阳离子为：；浸出液加将亚铁离子氧化为铁离子。再加入碳酸钠溶液调节pH ，将转化为沉淀而除去，过滤后的滤液中加氟化钠是将镁离子、钙离子转化为、沉淀。向滤液Ⅱ中加入萃取剂，将锰离子萃取，在萃取后的余液中加入草酸得草酸钴，最后再经蒸发浓缩，冷却结晶、过滤并洗涤得到草酸钴晶体。
【小问1详解】
从反应速率的影响因素考虑，酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取措施为：将矿石研磨成粉末状；
【小问2详解】
不能直接被浸出，故加入还原性的亚硫酸钠，浸出过程中发生反应的离子方程式为：；
【小问3详解】
根据表中个阳离子的沉淀条件，向“浸出液”中加入的作用是：将氧化为便于除去；
【小问4详解】
根据离子沉淀pH表，调节溶液至5.2，过滤所得到的沉淀成分为：、；
【小问5详解】
对比氟化钙和氟化镁的溶度积可知，氟化镁的溶度积更大一些，则当镁离子沉淀完全时，钙离子也就完全沉淀了，已知在该操作温度下，Ksp(MgF2)=4.0×10-9，若使沉淀完全，，溶液中浓度不低于2.0×10-2；
【小问6详解】
由萃取剂对金属离子的萃取率与pH关系图可知，溶液pH在接近3.0时，锰离子的萃取率最高，同时钴离子的萃取率水平较低，因此使用的pH范围接近3.0，故选B；
【小问7详解】
的物质的量为0.1ml，A到B点为草酸钴晶体失去结晶水，B点为草酸钴，质量为0.1ml×147g/ml=14.7g，B到C为草酸钴分解为钴的氧化物，C点为钴的氧化物，CC2O4⋅2H2O的质量为18.3 g，其物质的量为0.1 ml，C元素质量为5.9 g，C点钴氧化物质量为8.03 g，氧化物中氧元素质量为8.03 g－5.9 g＝2.13 g，则氧化物中C原子与O原子物质的量之比为0.1 ml∶≈3∶4，故B点为C3O4，故答案为：C3O4或者C10O13。
17. 酸碱中和滴定是中学化学中的定量实验模型，室温下，用0.1000ml•L−1盐酸溶液滴定20.00mL 0.1ml•L−1氨水溶液，滴定曲线如图所示。

（1）该中和滴定选用_______(填“甲基橙”或“酚酞”)作指示剂。
（2）b点所示的溶液中c(NH)+c(NH3•H2O)=_______ (用溶液中的其它离子浓度表示)。
（3）_______溶液中的。
A. a点B. b点C. c点D. d点
（4）点a、b、c所示的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是：_______。
A. a>b>cB. b>a>cC. c>a>bD. c>b>a
（5）氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法，某同学用的酸性标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为
①判断滴定终点时的现象为_______。
②用滴定管量取试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性标准溶液的体积如表所示：测试样中过氧化氢的浓度为_______。(保留4位有效数字)
③下列操作会使所测结果偏高的是_______ (填字母)。
A．滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B．滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C．滴定过程中不慎将数滴标准溶液液滴在锥形瓶外
D．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
E．读取溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
【答案】（1）甲基橙 （2） （3）B （4）D
（5） ①. 滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液，溶液由无色变为浅紫红色且半分钟内不褪色 ②. 0.1700 ③. CD
【解析】
【分析】用0.1000ml•L−1盐酸溶液滴定20.00mL 0.1ml•L−1氨水溶液，反应方程式为：，根据滴定曲线图可知：在b点时，当加入HCl，恰好消耗一半的氨水，此时溶液中为等物质的量的和；在c点时，pH为7，溶液显中性，所用HCl体积小于20mL；c点表示二者恰好完全中和，所用HCl体积为20mL，据此分析解答。
【小问1详解】
用0.1000ml•L−1盐酸溶液滴定20.00mL 0.1ml•L−1氨水溶液，恰好完全反应时：，得到的为强酸弱碱盐，溶液显酸性，所以选择在酸性中变色的甲基橙作指示剂更好。
故答案为：甲基橙。
【小问2详解】
根据分析，在b点时，当加入HCl，恰好消耗一半的氨水，此时溶液中为等物质的量的和，根据物料守恒得出：。
故答案为：。
【小问3详解】
根据分析，在c点时，pH为7，溶液显中性，根据电荷守恒有：，得到，要使，则，溶液处于碱性范围，则题目的四个选项中，符合条件的为：
A．a点：该点时还未加盐酸，无，A不符合题意；
B．b点：此时溶液显碱性，根据前面解析，有，B符合题意；
C．c点：此时溶液显中性，根据前面解析，有，C不符合题意；
D．d点：此时溶液显酸性，根据前面解析，，D不符合题意；
故答案为：B。
【小问4详解】
在点a、b、c所示的溶液中表示的是在加入盐酸由碱性到中性的变化曲线，在此范围中，溶液的碱性越强，对水的电离抑制越强，水的电离程度越小，在点a、b、c点的pH为，则溶液中水的电离程度由大到小的顺序为：，则题目所给的四个选项中，D选项符合题意。
故答案为：D。
【小问5详解】
用的酸性标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应方程式为：
①由于是用酸性标准溶液滴定过氧化氢，且被还原为无色的，所以滴定到终点时酸性标准溶液不被消耗而显浅紫红色，故判断滴定终点时的现象为：滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液，溶液由无色变为浅紫红色且半分钟内不褪色；
②在四次的体积中由于第二次体积偏大超过误差范围要舍去，用其余3次计算出消耗酸性标准溶液的平均体积为：，根据反应方程式得测试样中过氧化氢的浓度为：。
③下列操作会使所测结果偏高的是：
A．滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶：不改变滴定的结果，试样中过氧化氢的浓度不变，A不符合题意；
B．滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出：会导致溶质减少，消耗的酸性标准溶液体积减小，计算出试样中过氧化氢的浓度降低，B不符合题意；
C．滴定过程中不慎将数滴标准溶液液滴在锥形瓶外：会导致消耗的酸性标准溶液体积增加，计算出试样中过氧化氢的浓度偏高，C符合题意；
D．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失：因需要多余的酸性标准溶液去填补气泡，会导致消耗的酸性标准溶液体积增加，计算出试样中过氧化氢的浓度偏高，D符合题意；
E．读取溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数：会导致起始时读数偏大，终点时读数偏小，最后计算出消耗的酸性标准溶液体积减小，计算出试样中过氧化氢的浓度降低，E不符合题意；
故答案为：滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液，溶液由无色变为浅紫红色且半分钟内不褪色；；CD。
18. 太阳能电池是化学电源研究领域的热点问题，可做太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、、、、、、等。
（1）已知在元素周期表中的位置为_______。
（2）基态原子核外电子占据的最高能级为_______，铜的基态原子的价电子排布式为_______。
（3）P、S、电负性从大到小的顺序为_______ (填元素符号)。
（4）元素的第一电离能_______元素的第一电离能(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_______。
（5）Al在成键时，能将一个3s电子激发进入3p能级参与形成化学键，该过程形成的原子光谱为_______(填“吸收”或“发射”)光谱。
【答案】（1）第四周期第ⅥA族
（2） ①. ②. 3d104s1
（3）
（4） ①. 大于 ②. 砷元素原子能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素
（5）吸收
【解析】
【小问1详解】
Se 的原子序数为 34，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4。电子层数为 4，最外层电子数为6，所以Se在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA 族。
【小问2详解】
Ga位于元素周期表第四周期IIIA族，故基态Ga原子核外电子占据的最高能级为4p，Cu位于元素周期表第四周期IB族，其基态原子价电子排布式为3d104s1。
【小问3详解】
P、S、Ga分别位于第三、三、四周期，故Ga的电负性最小，而S位于P的右边，故S的电负性大于S，即它们的电负性强弱顺序为S＞P＞Ga。
【小问4详解】
As的原子序数为33，电子排布式为[Ar]3d104s24p3；Se的原子序数为34，电子排布式为 [Ar]3d104s24p4。ⅡA、ⅤA 族元素的第一电离能大于相邻主族元素的第一电离能，因为ⅤA 族元素的p轨道为半充满稳定状态，As 处于ⅤA 族，Se 处于ⅥA 族，所以 As 元素的第一电离能大于 Se 元素的第一电离能，原因是 As 的4p轨道为半充满稳定结构，较难失去一个电子。
【小问5详解】
Al 在成键时，将一个3s电子激发进入3p能级，是吸收能量的过程，所以该过程形成的原子光谱为吸收光谱。
19. CO2不仅是一种温室气体，也是一种来源广泛且廉价易得的碳资源，可通过热化学、电化学等方法再利用。
Ⅰ.科学家通过如下反应利用CO2合成甲醇：
已知：
回答下列问题：
（1）计算上述合成甲醇反应的焓变_______。
（2）科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果，在3MPa，时，不同Ni、Ga配比的催化剂下，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示，其中两条甲醇时空收率随温度变化先增大后减小，请解释其原因_______。催化剂的最佳配比和反应温度是_______。
（3）将等量CO2和H2充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇，已知该温度下反应的化学平衡常数，下列事实说明该反应已达平衡的是_______。
A. 气体密度保持不变
B. 与的生成速率相等
C. 某时刻容器中
D. 混合气体的平均相对分子质量不变
Ⅱ.甲烷干重整反应可以将两类重要的温室气体CO2和CH4进行重整，涉及主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
（4）在恒温恒容密闭容器中，按投料，初始总压，达到平衡状态时测得转化率为，平衡总压为。计算该温度下反应Ⅰ的浓度平衡常数_______。
（5）某研究小组为了评估甲烷干重整反应中不同催化剂的性能差异，在常压、催化剂作用下，按投料，不同温度下反应相同时间，测得的转化率(柱形图)和产物()如图所示。请分析产物随温度变化的原因(不考虑催化剂失活)_______。
Ⅲ．
（6）运用电化学原理可以很好利用资源，火星大气由96%的二氧化碳气体组成，火星探测器采用电池供电，其反应机理如图：
电池中的“交换膜”应为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，写出CO2电极上的电极反应式为：_______。
【答案】（1）-54 （2） ①. 温度越高反应速率越快，故随温度升高，反应速率加快，、催化下甲醇时空收率曲线上升；催化剂需要一定活性催化温度，温度过高，催化剂活性下降，甲醇时空收率下降 ②. 催化剂、温度为210℃左右 （3）BD
（4）0.375 （5）温度升高，反应I的正向进行程度大于反应Ⅱ，且高温阶段以反应I为主，所以随着温度升高，逐渐增加并趋近于1
（6） ①. 阳离子 ②. 4Li++4e-+3CO2=2 Li2CO3+C
【解析】
【小问1详解】
已知：
①
②
由盖斯定律可知，由3①-②可得，ΔH=3×(-245kJ•ml-1)-(-681kJ•ml-1)=-54kJ•ml-1；
【小问2详解】
温度越高反应速率越快，故随温度升高，反应速率加快，Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升；催化剂需要一定的活性催化温度，温度过高，催化剂活性下降，甲醇时空收率下降；
由图示可知，反应最佳条件为催化剂的最佳配比5：3，使用催化剂在210℃左右下进行反应，该条件下甲醇时空收率最高；
【小问3详解】
A．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此气体密度保持不变不能说明反应已达平衡，故A不选；
B．反应速率比等于系数比，H2O（g）与CO2（g）的生成速率相等，则说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故B选；
C．某时刻容器中，则=0.1＞K=0.01，反应未平衡，故C不选；
D．气体总质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以混合气体的平均相对分子质量会发生改变，当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡，故D选；
故答案为：BD；
【小问4详解】
在恒温恒容密闭容器中，按投料，初始总压，达到平衡状态时测得转化率为，平衡总压为；列式如下：
由题意可知，x+y=0.6，初始总压，平衡总压为，则平衡时物质的量总和为3.8ml，n(CO2)=0.4，n(CH4)=1-x，n(CO)=2x+y，n(H2)=2x-y，n(H2O)=y，n(Ar)=1，有3x+y+2+0.4=3.8，列立x+y=0.6，解得x=0.4，y=0.2，则平衡时c(CO2)==0.2ml/L，c(CH4)==0.3ml/L，c(CO)==0.5ml/L，c(H2)= =0.3ml/L，则K1==()。
【小问5详解】
由图可知，温度升高，反应Ⅰ的正向进行程度大于反应Ⅱ，且高温阶段以反应Ⅰ为主，所以随着温度升高，逐渐增加并趋近于1，所以产物随温度发生了变化；
【小问6详解】
根据图示可知：左侧Li电极为负极，Li失去电子变为Li+进入电解质中，则负极Li电极的电极反应式为：Li-e-=Li+；在CO2电极上，CO2得到电子变为C单质同时产生CO，CO与电解质中的Li+结合形成Li2CO3，则正极的电极反应式为：4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C；Li+要通过离子交换膜由左侧进入右侧，因此离子交换膜为阳离子交换膜。
操作
现象
结论
A
向两支盛有少量溶液的试管中分别加入的溶液和的溶液
加入溶液的试管生成气体的速率比加入溶液的快
对分解的催化效果比强
B
在蓝色溶液中有如下平衡
，加热该溶液
溶液由蓝色转变为黄绿色
对于该反应，升高温度，平衡正向移动
C
取两支试管，各加入酸性溶液，然后向一支试管中加入溶液2mL，另一支试管中加入溶液2mL
浓度大的一支试管中溶液先褪色
其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快
D
已知K2CrO4溶液中存在以下平衡：2H+(aq)+2(aq，黄色)(aq，橙色)+H2O(l)向4mL0.1ml/LK2CrO4溶液中滴加浓盐酸
溶液由黄色变为橙色
增大c(H+)有利于平衡正向移动
沉淀物
开始沉淀时的
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀时的
3.7
9.6
5.2
92
9.8
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.04
18.00
17.00
16.96
操作
现象
结论
A
向两支盛有少量溶液的试管中分别加入的溶液和的溶液
加入溶液试管生成气体的速率比加入溶液的快
对分解的催化效果比强
B
在蓝色溶液中有如下平衡
，加热该溶液
溶液由蓝色转变为黄绿色
对于该反应，升高温度，平衡正向移动
C
取两支试管，各加入酸性溶液，然后向一支试管中加入溶液2mL，另一支试管中加入溶液2mL
浓度大的一支试管中溶液先褪色
其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快
D
已知K2CrO4溶液中存在以下平衡：2H+(aq)+2(aq，黄色)(aq，橙色)+H2O(l)向4mL0.1ml/LK2CrO4溶液中滴加浓盐酸
溶液由黄色变为橙色
增大c(H+)有利于平衡正向移动
沉淀物
开始沉淀时的
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀时的
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.04
18.00
17.00
16.96