黑龙江哈尔滨德强高中2024-2025学年上学期高二学年期末考试化学试题（解析版）

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高二学年 化学试题
答题时间：75分钟,满分：100分
可能用到的相对原子质量：C-12 O-16 Na-23 S-32
一、单选题(每题3分 共45分)。
1. 化学与生活、科学、技术、环境等密切相关，下列说法错误的是
A. 可溶性的铝盐、铁盐均可用于自来水的消毒杀菌
B. 热的纯碱溶液除油污的原理涉及到盐类的水解和酯类的水解
C. 反应能自发进行，说明该反应
D. “神舟飞船”返回舱外层材料的酚醛树脂球属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A．铁离子、铝离子在溶液中水解生成氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体，胶体具有很大的比表面积，能吸附水中悬浮杂质，达到净水的目的，但不能用于杀菌消毒，A错误；
B．碳酸钠加热条件下水解显碱性，油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠和甘油，涉及到盐类的水解和酯类的水解，B正确；
C．反应是熵减反应，，能自发进行，说明该反应ΔH0
B. *OCH2→CH2O活化能为2.13ev
C. 生成副产物CO比CH2O容易
D. 要使反应速率加快，主要降低活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图示可知：反应物CO2、H2的总能量比生成物CH3OH、H2O的总能量低，该反应属于吸热反应，因此合成甲醇反应的ΔH＞0，故A正确；
B．根据图示可知*OCH2→CH2O活化能为2.73 ev+0.60 ev =3.33ev，故B错误；
C．根据图示可知：生成副产物CO需要的活化能比生成CH2O需要的活化能小，反应需要的活化能越小，反应越容易发生，故生成副产物CO比生成CH2O更容易发生，故C正确；
D．对于多步反应，总反应速率由慢反应决定。反应的活化能越大，发生反应就越不容易发生，反应速率最慢。根据图示可知：在上述多步反应中，基元反应的活化能最大，该步反应的化学反应速率最慢，是CO2、H2的发生反应制取CH3OH的决速反应，故要使反应速率加快，主要降低活化能，故D正确；
选B。
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素；Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数，X的最高正价与最低负价代数和为0；Y、M同主族，Z的逐级电离能(单位kJ/ml)依次为578、1817、2745、11578。下列说法不正确的是
A. MY2与O3价电子总数相等B. Z、Y形成的化合物中阴阳离子个数比为1：2
C. 简单离子半径大小：M>Y>ZD. 电负性：Y>M>X
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大，W是元素周期表中s区电负性最大的元素，则W是H元素；Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数，Y、M同主族，且为短周期，则Y为第二周期元素，Y原子核外电子排布式是1s22s22p4，所以Y是O；X的最高正价与最低负价代数和为0，则X是C元素；Y、M同主族，则M是S元素；Z的逐级电离能(单位kJ/ml)依次为578、1817、2745、11578，可见Z最外层有3个电子，因此Z是13号Al元素。根据上述分析可知：W是H，X是C，Y是O，Z是Al，M是S元素。
【详解】A．SO2与O3分子中原子数相同，原子最外层电子数也相同，价电子总数相等，故A正确；
B．Y是O，Z是Al，二者形成的化合物Al2O3是离子化合物，其中阳离子Al3+与阴离子O2-个数比是2：3，故B错误；
C．Y是O，Z是Al，M是S元素。电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，三种元素形成的简单离子中，S2-核外有3个电子层，Al3+、O2-核外有2个电子层，所以离子半径大小关系为：S2->O2->Al3+，C正确；
D．根据上述分析可知：X是C，Y是O，M是S元素。元素的非金属性越强，其电负性也越大。O、S是同一主族元素，元素的原子序数越大，元素的非金属性越小，则元素的电负性：O>S；C、S是非金属性元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。酸性：H2SO4>H2CO3，可知元素的非金属性：S>C，则元素的电负性：S>C，故电负性大小关系为：O>S>C，故D正确；
选B。
11. 关于下列各装置图的叙述正确的是
A. 图①装置电流表指针不偏转B. 图②装置精炼铜，b极为纯铜
C. 图③装置钢闸门与电源正极相连获得保护D. 图④装置铁钉发生析氢腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A．在氯化钠溶液中通入氧气，则铁电极被腐蚀，发生氧化反应，铁为负极，锌为正极，两烧杯通过盐桥形成闭合回路，由电流产生，电流计指针偏转，A错误；
B．电解精炼铜，需在外接直流电源的条件下，粗铜做阳极，纯铜做阴极，根据电流流向判断，b极为阴极，为纯铜，B正确；
C．外接电源保护钢闸门，钢闸门需要与电源的负极相连，做阴极才能获得保护，C错误；
D．常温条件下，铁遇浓硫酸发生钝化，不能发生析氢腐蚀，错误D；
故选B。
12. 工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料，采用电化学法制备重铬酸钾，制备装置如图所示。已知：。下列说法错误的是
A. 不锈钢电极为阴极
B. 阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色
C. 阴极区KOH溶液的浓度会增大
D. 当电路中转移6.02×1023个电子时，阴极生成22.4 L(标准状况下)气体
【答案】D
【解析】
【分析】左侧不锈钢电极为阴极，发生还原反应；右侧惰性电极为阳极，发生氧化反应。
【详解】A．不锈钢电极连接电源负极，为电解池阴极，A正确；
B．阳极室发生氧化反应，电极反应式为，阳极区氢离子浓度增大，平衡右移，溶液由黄色逐渐变为橙色，B正确；
C．电解过程中阴极发生电极反应，所以阴极区KOH溶液的浓度会增大，C正确；
D．阴极发生电极反应，可知电路中转移6.02×1023个电子时，生成0.5ml气体，即11.2L(标准状况下)气体，D错误；
故选D 。
13. 在碳中和愿景下，全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是
A. 电子通过钠超离子导体由a极移动到b极
B. 工作一段时间b极附近可能有白色固体析出
C. 电池工作时每消耗标准状况下，a极质量减少
D. 该电池中的有机电解液可选用乙醇
【答案】B
【解析】
【分析】由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为钠离子，为原电池的负极，则a电极反应式为Na-e-=Na+，b为正极，b电极反应式为，原电池工作时，阳离子向正极移动，电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时，以NaHCO3晶体析出，据此分析解题。
【详解】A．电子不会进入电解质溶液中，即电子不会在钠超离子导体中移动，而是通过用电器经a极移动到b极，故A错误；
B．b为正极，发生还原反应，电极b上的电极反应为，同时a电极生成的Na+经钠超离子导体移动到b电极，当电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时，b极区可能发生反应，即工作一段时间b极附近可能有白色固体析出，故B正确；
C．每消耗标准状况下，即消耗0.1mlCO2，由电极反应可知，转移0.1ml电子，则消耗金属钠0.1ml，a极质量减小2.3g，故C错误；
D．钠和乙醇能发生置换反应，该电池中的有机电解液不可选用乙醇，故D错误；
故选B。
14. 一定条件下，在催化剂作用下发生反应。调整和的投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应的平衡转化率如图所示(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。下列说法错误的是
［已知反应速率分别为正、逆反应速率常数，为物质的量分数]
A. B点中，和的物质的量之比为
B. 由C、D、E三点可知，的平衡转化率增大的原因不可能是增大压强或使用催化剂
C. 由图可知E和G两点对应的温度：
D E点时，
【答案】C
【解析】
【详解】A．对于反应，在B点（0.5,50），二氧化碳的转化率为50%，，和的物质的量之比为，，A正确；
B．C、D、E三点转化率增大，平衡正向移动。反应特点是反应前后气体体积不变的反应，压强不影响平衡；使用催化剂加快反应速率，平衡不移动，故C、D、E三点可知，的平衡转化率增大的原因不可能是增大压强或使用催化剂，B正确；
C．对于反应，在G点起始时，假设开始时，由于该点二氧化碳转化率为40%，反应消耗的二氧化碳的物质的量，根据物质的转化关系可知平衡时：，，，则G点的化学平衡常数，同理可得，两点的平衡常数相同，且化学平衡常数只与温度有关，可知E和G两点对应的温度相同，C错误；
D．根据E点时，，D正确；
故选C。
15. 已知SrF2为难溶于水、可溶于酸的盐。常温下，向SrF2浊液中滴加稀盐酸，溶液中-lgc(X)(X为Sr2+)变化关系如图。下列说法正确的是
A. L1表示-lgc(Sr2+)与lg的变化关系
B. Ksp(SrF2)的数量级为10-8
C. c点溶液的pH=3.2
D. b点溶液中存在：2c(Sr2+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-)
【答案】C
【解析】
【分析】物质难溶于水，可溶于酸，一般可用平衡原理进行解释，如浊液中存在溶解平衡，用HCl调节溶液存在平衡：，促进溶解平衡正向移动。随着lg的增大，逆向移动，浓度增大，-lgc(F-)变小，则L1为-lg与lg的变化关系，L2为-lgc(Sr2+)与lg的变化关系，据此答题。
【详解】A．随着lg的增大，浓度增大，逆向移动，c(Sr2+)减小，-lgc(Sr2+)增大，对应直线L2，故A错误；
B．Ksp(SrF2)= c(Sr2+) c(F-)2，当lg=1时，c(Sr2+)=10-4ml/L，=10-2.2ml/L，代入可知Ksp(SrF2)= c(Sr2+) c(F-)2=10-4（10-2.2）2=10-8.4，数量级为10-9，故B错误；
C．通过b点可知lg=1，=10-2.2ml/L ，得Ka==10-3.2，又可知c点c(Sr2+) =c(F-)= c(HF)，pH=-lg（H+）=-lg Ka=3.2，故C正确；
D．存在溶解平衡，向其中滴加稀盐酸，根据电荷守恒，可知2c(Sr2+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-)+ c(Cl-)，故D错误；
答案选C。
二、填空题(共55分)。
16. 工业上以菱锰矿(主要成分为，还含少量的、、、、、等杂质)为原料制备高纯度的的工艺流程如图。
已知：①加沉淀剂使一种金属离子浓度，可认为该离子沉淀完全，若其他金属离子不沉淀，即认为两者完全分离。
②常温下，，。
③常温下，相关金属离子形成沉淀时，和溶液的关系如图所示：
回答下列问题：
（1）酸浸前需要将菱锰矿粉碎，其目的是_______。
（2）滤渣1的主要成分是_______。
（3）在浸出液中加入的作用是氧化Fe2+，写出Fe的价层电子轨道表示式_______
（4）滤渣2为和，加入氨水调节溶液的范围为_______。
（5）常温下，若“调”后得到的滤液中、均为，则“沉钙沉镁”步骤中加入至恰好完全沉淀时，溶液中_______，据此判断能否实现和的完全分离？_______(填“能”或“不能”)。
（6）“沉锰”时的离子方程式为_______。
【答案】（1）增大固体与酸反应的接触面积，提高酸浸反应速率
（2）、
（3） （4）
（5） ①. ②. 不能
（6）
【解析】
【分析】根据菱锰矿的成分先用硫酸溶解，碳酸盐和金属氧化物转化为硫酸盐，其中得到硫酸钙微溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到含有二氧化硅和硫酸钙的滤渣1，和含有硫酸盐的滤液，加入二氧化锰，酸性条件下二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子，向反应后的溶液中加氨水调pH在4.7-8.1范围内，将溶液中铁离子和铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得滤渣2和含有钙离子、镁离子、锰离子的滤液；向滤液中加入氟化铵溶液，将溶液中钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到滤渣3，和含有锰离子的滤液，向滤液中加入碳酸氢铵溶液，将锰离子转化为。
【小问1详解】
酸浸前需要将菱锰矿粉碎，可增大固体与酸反应的接触面积，可提高反应速率，提高酸浸反应速率；
【小问2详解】
根据分析可知，滤渣1的主要成分是、；
【小问3详解】
Fe是26号元素，价层电子排布式为3d64s2，基态原子价层电子的轨道表示式为：；
【小问4详解】
滤渣2为Fe(OH)3和Al(OH)3，加入氨水调节溶液pH，将溶液中铁离子和铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，锰离子不沉淀，由图可知，pH范围为；
【小问5详解】
加入NH4F至Mg2+恰好完全沉淀时，，溶液中；大部分Ca2+也转化为氟化物沉淀，据此判断不能实现Ca2+和Mg2+的完全分离；
【小问6详解】
“沉锰”时锰离子与碳酸氢根和一水合氨生成，离子方程式为。
17. Ⅰ某学生欲用已知物质的量浓度的醋酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，选用酚酞作为指示剂。请填写下列空白：
（1）标准液应该选择的滴定管为_____操作滴定管的图示如下，正确的是____(填选项字母)
a． b． c．
（2）下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______。
A. 酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入标准醋酸溶液
B. 滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C. 酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D. 读取醋酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
（3）若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，请将数据填入下面表格的横线处。
（4）请根据上表中数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度：_______(保留2位有效数字)。
Ⅱ．用氧化还原滴定方法测定粗品中的质量分数。
实验步骤：称取粗品配制溶液待用。用滴定管取溶液于锥形瓶中，然后加入过量的KI溶液并酸化，加入3滴淀粉溶液作为指示剂，立即用配制的溶液滴定至终点，消耗溶液。回答下列问题：
已知：①的相对分子质量为248.0；②
（5）滴定过程中，向溶液中加入过量的溶液并酸化，被还原成，写出该反应的离子方程式：_______
（6）用溶液滴定至终点的现象为：_______。
（7）粗品中的质量分数为_______。
【答案】（1） ①. 酸式滴定管 ②. b （2）D
（3） ① 27.10 ②. 26.10
（4）
（5）
（6）当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复
（7）62%
【解析】
【分析】在用一定物质的量浓度的标准醋酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，要按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作进行。在滴定操作时，左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，当滴加最后半滴标准液时，溶液由浅红色变为无色且半分钟内不褪色，此时达到滴定终点。为减少实验的偶然性，多做几次平行实验，取几次实验平均值，根据c待测=计算待测溶液的浓度；中和滴定中指示剂的选择原则应遵循指示剂的变化范围与滴定终点的酸碱性一致，酸式滴定管盛放酸性、强氧化性的物质，碱式滴定管只能盛放碱性溶液，氧化还原反应的滴定实验中处理数值，可以采用得失电子数目守恒或建立关系式进行计算；
【小问1详解】
已知物质量浓度的醋酸为标准液，为酸溶液，故选择酸式滴定管；标准盐酸溶液应该用酸式滴定管盛装，图a操作易造成活塞被拉出，标准液漏出而实验失败，故选b；
【小问2详解】
A.酸式滴定管未用标准醋酸溶液润洗就直接注入标准醋酸溶液，标准液的浓度偏小，造成V(标准)偏大，则c(待测)偏大，故A不符合；
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，待测液中氢氧化钠的物质的量不变，消耗V(标准)不变，则c(待测)不变，故B不符合；
C.酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，造成V(标准)偏大，则c(待测)偏大，故C不符合；
D.读取醋酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数，造成V(标准)小，则c(待测)偏小，故D符合；
答案选D；
【小问3详解】
起始读数为1.00mL，终点读数为27.10mL，醋酸溶液的体积为26.10mL；答案为27.10；26.10；
【小问4详解】
三组数据均有效，平均消耗V(醋酸)=，；
【小问5详解】
向溶液中加入过量的KI溶液并酸化，被还原成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式：；
【小问6详解】
滴定至终点的现象为：当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复；
【小问7详解】
根据反应方程式得出反应的关系为~3I2~6，样品中的物质的量为：，粗品中的质量分数为=62%。
18. 电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡，请回答下列问题。
（1）已知部分弱酸的电离常数如表：
①0.1ml/LNaCN溶液和0.1ml/LNaHCO3溶液中， _______(填“>”、“B>C ③.
（2）6 （3）50
（4） ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
①HCN的电离平衡常数Ka=4.3×10-10，H2CO3的电离平衡常数Ka1=5.0×10-7，碳酸的酸性大于HCN的酸性，根据“越弱越水解”， 0.1ml/LNaCN溶液和0.1ml/LNaHCO3溶液中，CN-的水解程度大于的水解程度，所以c(CN-) HCN>，根据“越弱越水解”，pH相同的三种溶液：A．CH3COONa B．NaCN C．Na2CO3，其物质的量浓度由大到小的顺序是A>B>C。
③酸性H2CO3>HCN>，根据强酸制弱酸，将少量CO2通入NaCN溶液生成碳酸氢钠和HCN，反应的离子方程式是CN-+CO2+H2O=HCN+。
【小问2详解】
室温下，H2SO3的Ka2=1.0×10-7，，SO2通入NaOH溶液中，在所得溶液中c()：c()=10：1，c(H+)=10-6，溶液的pH=6。
【小问3详解】
的水解常数Kh=2×10-11ml-L-1，HNO2的电离平衡常数为，常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5，则混合溶液中c()和c(HNO2)的比值为。
【小问4详解】
M电极氨气转化为氮气，氮元素化合价升高，失去电子，为负极，N电极NO转化为氮气，化合价降低，得到电子，为正极，N电极上发生的电极反应为：，M电极上发生的电极反应为：。
19. 环氧乙烷常作消毒剂。现代工业常用银作催化剂，氧化乙烯制备环氧乙烷，相关反应如下：
主反应i：
副反应ii：
回答下列问题：
（1）_______。反应i的正反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，发生上述反应，下列情况表明反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 混合气体密度不随时间变化B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化D.
（3）将和的混合气体以不同起始流速通入负载催化剂的反应器中，通过检测流出气体成分绘制乙烯转化率和环氧乙烷选择性曲线如图所示。
已知：环氧乙烷选择性。
①随着起始流速增大，乙烯转化率降低，可能的原因是_______。
②下列措施一定可以提高环氧乙烷平衡产率的是_______(填标号)。
A．减小反应体系压强 B．升高反应体系温度 C．及时分离出环氧乙烷
（4）某温度下，保持压强为，向密闭容器中充入和，经过达到平衡，乙烯平衡转化率为，环氧乙烷选择性为。
①内用分压表示的反应速率为_______(用含t的代数式表示)。
②反应ii的平衡常数为_______(只列计算式)。
【答案】（1） ①. ②. 低温 （2）BC
（3） ①. 流速越快，原料气与催化剂接触时间越短，原子利用率越低，导致乙烯转化率越低 ②. C
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知反应可由×[主反应i×(-1)+2×副反应ii]得到，故；当时，反应能自发进行，根据方程式可知，主反应i有，，要使，应在低温条件下；
【小问2详解】
A．根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器的容积不变，则混合气体的密度始终不变，故不能判断反应是否达到平衡状态，A项错误；
B．根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，主反应i为气体体积减小的反应，副反应ii为气体体积不变的反应，气体总物质的量为变量，当变量不变时说明反应达到平衡状态，故当气体总物质的量不变时，气体平均摩尔质量不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，B项正确；
C．主反应i为气体体积减小的反应，副反应ii为气体体积不变的反应，气体的总压强为变量，当变量不变时说明反应达到平衡状态，故气体总体积不随时间的变化而变化时，说明反应达到了平衡状态，C项正确；
D．根据碳原子守恒，关系恒成立，故不能判断反应是否达到平衡状态，D项错误；
答案选BC；
【小问3详解】
①反应器中催化剂的表面积是固定的，流速越快，原料气与催化剂接触的时间就越短，会导致乙烯的转化率降低；
②要提高环氧乙烷平衡产率，应使平衡正向移动，
A．减小反应体系的压强，主反应平衡逆向移动，副反应平衡不移动，环氧乙烷的产率减小，A项错误；
B．升高反应体系的温度，主反应和副反应的平衡均逆向移动，环氧乙烷的产率减小，B项错误；
C．及时分离出环氧乙烷，主反应平衡正向移动，环氧乙烷的产率增大，C项正确；
答案选C；
【小问4详解】
根据题意可得
因乙烯平衡转化率为，环氧乙烷选择性为，则有，，解得，；
①起始时的分压为，平衡时的分压为，故内用分压表示的反应速率为；
②由上述过程可知平衡时，，，，，又因该反应为等体积反应，故可用物质的量代替分压计算平衡常数，即平衡常数为。选项
已知条件
热化学方程式
A
的标准燃烧热

B
完全燃烧生成液态水和，放出的热量

C
石墨比金刚石能量少
(石墨，)(金刚石，)
D
分解生成和气体，吸收热量

滴定次数
待测氢氧化钠溶液的体积
醋酸的体积
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积
第一次
25.00
1.00
_______
_______
第二次
25.00
4.00
30.8
26.08
第三次
25.00
6.22
32.34
26.12
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka=1.8×10-5
Ka=4.3×10-10
Ka1=5.0×10-7；Ka2=5.6×10-11