湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题 含解析

这是一份湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题 含解析，共21页。试卷主要包含了5 Cu~64 Zn~65， 下列有关化学用语表示正确的是， 下列有关共价键的说法正确的是， 物质的结构决定其性质等内容，欢迎下载使用。
时量：75 分钟 满分：100 分
可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 Cl~35.5 Cu~64 Zn~65
一、选择题(本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法不正确的是
A. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石是碳元素的同素异形体
B. “神舟十七号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料
C. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅡA 族元素
D. 将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法保护金属
【答案】C
【解析】
【详解】A．石墨烯与金刚石结构不同，是碳元素的同素异形体，A 正确；
B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，B 正确；
C．铷元素是周期表中第ⅠA 族元素，C 错误；
D．将水库铁闸与直流电源负极相连，是利用外加电流法金属防护，D 正确；
故答案为：C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 基态硅原子的价层电子轨道表示式：
B. 基态铝原子最高能级的电子云轮廓图：
C. 基态锗原子的简化电子排布式：
D. HCl 的形成过程：
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据洪特规则，基态硅原子 价层电子轨道表示式应为 ，A 错误；
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B．铝原子最高能级为 3p，p 轨道为哑铃形，电子云轮廓图为 ，B 正确；
C．锗是第四周期第ⅣA 族元素，基态锗原子的简化电子排布式为 ，C 错误；
D．HCl 是共价化合物，用电子式表示 HCl 的形成过程为 ，D 错误；
故选 B。
3. 设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 22.4L 与足量 NaOH 溶液完全反应，则溶液中
B. 1ml (g)和 2ml (g)反应后体系中分子数目小于
C. 常温下，pH 为 5 的醋酸和 pH 为 9 的 NaOH 两种溶液中，由水电离的 之比为 1：1
D. 常温下，1L0.5ml/L 溶液的 ，溶液中的 数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于温度、压强未知，22.4L 的物质的量无法确定，故反应后溶液中含 C 的粒子总数目无
法确定，故 A 错误；
B． (g)与 (g)发生反应： ，反应前后气体分子数不变，则 1ml (g)和 2ml
(g)反应后体系中分子数目为 ，故 B 错误；
C． pH 为 5 的 醋 酸 和 pH 为 9 的 NaOH 两 种 溶 液 中 ， 水 的 电 离 都 受 到 抑 制 ， 由 水 电 离 的
，故 C 正确；
D．常温下，1L0.5ml/L 溶液的 ，由于发生 和 的双水解反应，所以
溶液中的 数目小于 ，故 D 错误；
选 C。
4. 下列有关共价键的说法正确的是
A. 共价键的成键原子只能是非金属原子
B. 所有的 键的强度都比 键的大
C. 键长等于成键两原子的半径之和
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D. 键与 键的电子云形状的对称性相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．共价键不仅存在于非金属原子之间，金属与非金属之间也可能形成共价键，例如 AlCl3 中的
Al（金属）与 Cl（非金属）通过共价键结合，A 错误；
B．虽然σ键通常比π键强度大（如 C=C 中σ键比π键强），但并非所有σ键都比π键强。例如，F2 中的σ键键能
（约 158 kJ/ml）可能低于某些分子中π键的键能（如 O=O 中的π键），因此该说法过于绝对，B 错误；
C．键长是成键原子的核间距，而原子半径通常指共价半径。虽然键长近似等于两原子共价半径之和，但严
格来说键长会因原子的电子云重叠而略小于两原子半径之和，C 错误；
D．无论是 s-sσ键还是 s-pσ键，其电子云均绕键轴对称分布，对称性相同，D 正确；
故选 D。
5. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和 HCl C. 和 D. 和
【答案】B
【解析】
【详解】A．CH4、CCl4 中心原子 C 价层电子对数均为 4，无孤对电子，空间构型为正四面体，正负电荷中
心重合，属于非极性分子，CH4、CCl4 存在极性键，故 A 不符合题意；
B．H2S、HCl 均存在极性键，H2S 的中心原子 S 价层电子对数为 4，有两对孤对电子，空间构型为 V 形，
HCl 空间构型为直线形，它们正负电荷中心不重合，属于极性分子，故 B 符合题意；
C．CO2、CS2 都是直线形分子，正负电荷中心重合，都是由极性键构成的非极性分子，故 C 不符合题意；
D．NH3 中心原子 N 的价层电子对数为 4，有一对孤对电子，是由极性键构成极性分子，CH4 空间构型为正
四面体，正负电荷中心重合，属于由极性键构成的非极性分子，故 D 不符合题意；
故选 B。
6. 卤族元素包括 F、Cl、Br、I 等，位于周期表第ⅦA 族。卤族元素形成 物质种类众多，溴化碘(IBr)的化
学性质与卤素单质相似。下列有关方程式表示正确的是
A. 向黄色的 AgI 悬浊液中加入 溶液后变黑：
B. 向 溶液中滴入过量溴水：
C. IBr 与水反应：
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D. 用铁电极作阳极，电解饱和食盐水：
【答案】C
【解析】
【 详 解 】 A． 向 黄 色 的 AgI 悬 浊 液 中 加 入 溶 液 后 变 黑 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为
，A 错误；
B． 碘 化 亚 铁 溶 液 与 过 量 溴 水 反 应 生 成 溴 化 铁 和 碘 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为
，B 错误；
C．溴化碘(IBr)的化学性质与卤素相似，Br 的化合价为 价，I 的化合价为+1 价，IBr 与水发生复分解反应
生成 HBr 和 HIO，化学方程式为 ，C 正确；
D． 用 铁 电 极 作 阳 极 电 解 饱 和 食 盐 水 ， Fe 在 阳 极 会 失 去 电 子 生 成 ， 总 反 应 方 程 式 为
，D 错误；
故选 C。
7. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为 ，
下列说法不正确的是
A. 能用勒夏特列原理解释通常采用 有利于氨的合成
B. 合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能
C. 为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化
D. 增大压强，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快
【答案】A
【解析】
【详解】A．该反应为放热反应，采用 合成氨，温度高，平衡逆移，不利于氨的合成，故 A 错误；
B．合成氨反应中，反应物的总键能小于生成物的总键能，则反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的
能量，该反应放热，故 B 正确；
C．为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化，故 C 正确；
D．增大压强是通过缩小容器体积实现，活化分子百分含量不变，单位体积内活化分子数增多，反应速率加
快，故 D 正确；
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故选 A。
8. 连二亚硫酸钠( )俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用 还原法制备保险
粉的流程如下。
下列说法错误的是
A. 反应 1 说明酸性：
B. 反应 1 结束后，可用硝酸酸化的 溶液检验 是否被氧化
C. 反应 2 中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2：1
D. 反应 2 最好在无氧条件下进行
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应 1 为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，则说明酸性：H2SO3>H2CO3，
A 正确；
B．反应 1 结束后，溶液中为亚硫酸氢钠溶液，不与氯化钡反应，若加入可用盐酸酸化的 BaCl2 溶液，出现
白色沉淀，则沉淀为硫酸钡，可证明 NaHSO3 被氧化，B 错误；
C．反应 2 为 ，亚硫酸氢钠中硫化合价从+4 下降到+3，还原剂是锌，化合
价从 0 升高到+2 价，消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2:1，，C 正确；
D．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化，反应 2 最好在无氧条件下进行，
D 正确；
故选 B；
9. 物质的结构决定其性质。下列解释与实例不相符的是
选
实例 解释 项
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混合过程中削弱了 分子间的氢
室温下，将 50mL 与
A
50mL 苯混合，混合溶液的体积为 键，且苯与 分子间作用力弱于氢
101mL
键
B 在常温下较难发生化学反应 中氮氮三键键能大
Ge 的原子半径较大，未杂化的 p 轨道很难重 C Ge 原子间难以形成 键
叠
D HF 的沸点高于 HCl F 原子半径小，H—F 键能大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．室温下，将 50 mL CH3COOH 与 50 mL 苯混合，混合溶液体积为 101 mL，造成体积变大的原
因是：混合过程中削弱了 CH3COOH 分子间的氢键，且苯与 CH3COOH 分子间作用力弱于氢键，A 正确；
B．氮气分子中氮原子之间形成氮氮三键，键能很高，导致氮气化学性质稳定， 在常温下较难发生化学
反应，B 正确；
C．Ge 原子的原子半径大，未杂化 p 轨道难以相互重叠形成π键，C 正确；
D．因为 HF 可以形成分子间氢键，所以的熔点高于 HCl，D 错误；
答案选 D。
10. 下列装置不能达到实验目的的是
A. 图甲：在铁件表面镀铜
B. 图乙：依据 设计原电池
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C. 图丙：探究吸氧腐蚀
D. 图丁：探究牺牲阳极法保护金属铁
【答案】A
【解析】
【详解】A．在铁件表面镀铜，应将待镀铁件作为电解池的阴极，A 项错误；
B．将反应 设计成原电池时， 作负极，失电子发生氧化反
应，C 作正极，电解质溶液中的 得电子生成 ，发生还原反应，电流计中有指针的偏转，B 项正确；
C．利用图丙探究吸氧腐蚀，若导管内有一段水柱，说明反应中消耗氧气，铁发生吸氧腐蚀，C 项正确；
D．向锌铁原电池工作一段时间得到的溶液中滴入铁氰化钾溶液，没有蓝色沉淀生成说明铁作正极被保护，
故题给装置能达到探究牺牲阳极法保护金属铁的实验目的，D 项正确；
答案选 A。
11. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W 为原子序数依次增大的短周期元素，X 和 W
同主族。Q 和 Y 的基态原子的 2p 能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W>Y>Z
B. 第一电离能：Z>Y>Q
C. Z 元素的氧化物对应的水化物为强酸
D. Y 的简单氢化物的中心原子的 VSEPR 模型为 V 形
【答案】B
【解析】
【分析】X、Q、Z、Y、W 为原子序数依次增大的短周期元素，Q 和 Y 的基态原子的 2p 能级上各有两个未
成对电子，电子排布式分别为 、 ，则 Q 和 Y 分别为 C 和 O，所以 Z 是 N，由该物质的
结构图可知，X 原子只形成一个共价键，W 的离子带一个正电荷，且 X 与 W 同主族，X 的原子序数小于 C、
W 的原子序数大于 O，则 X、W 分别为 H 和 Na．W、Y、Z 分别为 Na、O、N，综上，X 为 H，Q 为 C，Z
为 N，Y 为 O，W 为 Na。
【详解】A．由分析可知，Z、Y、W 分别为 N、O、Na，这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同，
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则核电荷数越大，离子半径越小，即简单离子半径：Z>Y>W，A 项错误；
B．由分析可知，Q 为 C，Z 为 N，Y 为 O，同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大的趋势，但由于氮
原子最外层的 2p 轨道为半充满，更不易失去电子，所以 N 的第一电离能比同周期相邻两元素的第一电离能
大，即第一电离能：Z>Y>Q，B 项正确；
C．Z 为 N，N 的氧化物对应的水化物可以为亚硝酸或硝酸，亚硝酸为弱酸，硝酸为强酸，故 N 元素的氧化
物对应的水化物不一定为强酸，C 项错误；
D．Y 为 O，其简单氢化物为 ，其中心氧原子的杂化类型为 ，并且有两个孤电子对，故对应的 VSEPR
模型为四面体形，D 项错误；
答案选 B。
12. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选
实验操作 现象 解释或结论 项
向 1mL0.1ml/L 溶液中加入 10 先生成白色沉
A 淀，后产生黄色
滴 0.1ml/LNaCl 溶液，振荡，再加入
沉淀
10 滴 0.1ml/LNaI 溶液，再振荡
将充满 的密闭玻璃球浸泡在热水 反应 的 B 红棕色变深
中
常温下，用pH计分别测定0.1ml/LNaA
C 酸性：
溶液和 0.1ml/LNaB 溶液的 pH
向 2mL0.01ml/L 溶液中加入
证明 和 之间的反 D 溶液变红色
1mL0.01ml/LKI 溶液，充分反应后，
应是可逆的 滴加 KSCN 溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
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【详解】A．向 1ml 0.1ml/L 溶液中加入 10 滴 0.1ml/LNaCl 溶液， 过量，再加 NaI，I-可
与 Ag+发生反应生成黄色沉淀 AgI，故不能确定是 AgCl 转化为 AgI，所以不能比较 的大小，A 项错误；
B．气体红棕色变深，说明 浓度增大，升高温度，平衡向吸热的方向移动，即平衡逆向移动，因此正
向为放热反应， ，B 项错误；
C．根据“越弱越水解”的原理可知，酸性：HAK(A)＞K(B)，A 正确；
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B． 图 1 中 条 件 下 ， A 和 C 两 点 A 点 的 温 度 更 高 ， 升 高 温 度 速 率 加 快 ， 则 反 应 速 率 ：
，故 B 正确；
C．恒温恒压时，若反应从开始到 A 点达平衡，甲醇含有为 25%；
则 ，a= ， 的平衡转化率约为 ，C 正确；
D．降低温度，正、逆反均应速率减小，反应为放热反应，平衡向逆正反应方向移动，甲醇的浓度增大，则
新平衡点可能是图中 a 点，D 错误；
故选 D。
14. 常温下，向 20ml0.1ml/LHA 溶液中滴入 0.1ml/LNaOH 溶液，体系中-lgc(HA)、-lgc(A-)、NaOH 溶液
的体积与溶液 pH 的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 25℃时，HA 的电离平衡常数的数量级为
B. 曲线①表示 与溶液 pH 关系
C. 点对应的溶液中：
D. 点对应的溶液中：
【答案】C
【解析】
【分析】未加 NaOH 溶液时，0.1ml/LHA 溶液的 pH＞2，则表明 HA 为弱酸，随着 NaOH 溶液的不断加入。
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HA 不断发生电离， 不断减小， 不断增大，溶液的 pH 不断增大，则曲线①表示
，曲线②)表示 。
【 详 解 】 A． 25℃时 ， ， ， HA 的 电 离 平 衡 常 数 为
，所以 HA 的电离平衡常数的数量级为 ，A 正确；
B．由分析可知，曲线①表示 与溶液 pH 的关系，B 正确；
C． 点对应的溶液中，加入 NaOH 的物质的量刚好为 HA 物质的量的一半，溶质为等物质的量的 NaA 和
HA 的 混 合 溶 液 ， 所 以 溶 液 中 存 在 两 个 守 恒 ： 物 料 守 恒 ， 电 荷 守 恒
，从而得出： ，且此时溶液
呈酸性， ，C 不正确；
D． 点时溶质为等物质的量的 NaA 和 HA 的混合溶液，溶液呈酸性，说明 HA 的电离程度大于 NaA 的水
解程度，因此 ，D 正确；
故选 C。
二、非选择题(本题共 4 小题，共 58 分)
15. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1） 中 的中心原子的价层电子对数为_______，空间结构为_______形。比较下列微粒中键角
的大小：① ，② ，③ ，④ ，⑤ ，键角从大到小排序：_______(用序号表示)。
（2）水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如下：
①基态氯原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②对氯苯胺中氮原子杂化方式为_______。
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③比较物质的沸点：对羟基苯甲醛( )_______水杨醛( )(填“>”
“①>②>③>⑤
（2） ①. 9 ②. ③. > ④. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成的是分子
内氢键
（3）c>d>b>a
【解析】
【小问 1 详解】
中 的中心原子的价层电子对数为 4+ =4，没有孤电子对，根据价层电子对互斥理
论可知，其空间结构为正四面体形，比较下列微粒中键角的大小：① 的价层电子对数为：3+
=3，没有孤电子对，键角为 120°，② 的价层电子对数为：4+ =4，没有孤电子对，键角为
109°28′，③ 的价层电子对数为：3+ =4，有 1 对孤电子对，键角＜109°28′，④ 的价层电
子对数为：2+ =2，没有孤电子对，键角为 180°，⑤ 的空间构型为正四面体形，键角为 60°，
故键角从大到小排序：④>①>②>③>⑤，故答案为：4；正四面体；④>①>②>③>⑤；
【小问 2 详解】
①已知 Cl 是 17 号元素，其原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，故基态氯原子核外电子占据 9 根原子
轨道，即其空间运动状态的电子有 9 种，故答案为：9；
②由题干对氯苯胺的结构简式可知，其中氮原子周围的价层电子对数为 4，则该氮原子的杂化方式为 sp3，
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故答案为：sp3；
③已知对羟基苯甲醛( )中羟基和醛基相隔较远只能形成分子间氢键，导致沸点升
高，而水杨醛( )中羟基和醛基相隔较近，能够形成分子内氢键，导致沸点降低，则导致
前者沸点＞后者，故答案为：＞；对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键；
【小问 3 详解】
已知 Ka 是酸的电离平衡常数，Ka 越大，酸性越强；
a. 苯环上连有甲基，甲基是推电子基团，会使苯环上电子云密度增大，导致酚羟基上
的氢原子不易电离，酸性减弱；
b. 苯环上无其他取代基，就是苯酚，其酸性作为参考标准；
c. 苯环上连有三氟甲基(-CF3)，氟原子的电负性很强，三氟甲基是强吸电子基团，会使
苯环上电子云密度降低，有利于酚羟基上的氢原子电离，酸性增强；
d. 苯环上连有三溴甲基(-CBr3)，溴原子也有一定的电负性，三溴甲基是吸电子基团，
但溴的电负性小于氟，所以三溴甲基的吸电子能力弱于三氟甲基，其对酚羟基酸性增强的作用不如三氟甲
基，且吸电子能力(-CF3)＞(-CBr3)，且推电子基团使酸性减弱，吸电子基团使酸性增强，所以酸性强弱顺序
为 c＞d＞b＞a，即常温下 Ka 由大到小的排序为 c＞d＞b＞a，故答案为：c＞d＞b＞a。
16. 实验室利用纯净干燥的氯气和铜粉反应制备干燥的氯化铜。将分液漏斗中浓盐酸滴加到盛有固体二氧化
锰的烧瓶 A 中，微热后产生的气体依次通过装置 B 和装置 C，然后再通过加热的石英玻璃管 D(玻璃管中预
先放置铜粉)和装置 E，试回答：
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（1）烧瓶 A 中发生反应的离子方程式为_______。
（2）装置 B 中盛装的溶液为_______。
（3）装置 E 中玻璃仪器的名称为_______，其中盛装的试剂的作用是_______。
（4）兴趣小组用“间接碘量法”测定 CuCl2 晶体中 CuCl2 的质量分数。过程如下：取 0.30g 试样溶于水，
加入过量 KI 固体，充分反应，接着用 0.1000ml·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗 Na2S2O3
标准溶液 20.00mL。
已知：以上过程涉及的离子方程式为 ；
①可选用_______作滴定指示剂，滴定终点的现象是_______。
②该试样中 CuCl2 的质量分数为_______。
【答案】（1）
（2）饱和食盐水 （3） ①. 球形干燥管 ②. 吸收未反应的氯气，防止污染空气；防止空气中水
蒸气等进入装置 D
（4） ①. 淀粉溶液 ②. 当滴入最后半滴 Na2S2O3 标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且在半分钟
内不变色 ③. 90%
【解析】
【分析】将分液漏斗中浓盐酸滴加到盛有固体二氧化锰 烧瓶 A 中，微热后产生 Cl2；由于浓盐酸易挥发，
制得的 Cl2 中混有 HCl 和水蒸气；B 装置中盛有饱和食盐水，用于除去 Cl2 中混有的 HCl；装置 C 中盛有浓
硫酸，用于干燥 Cl2；装置 D 中铜粉与 Cl2 反应制取 CuCl2；装置 E 中的碱石灰用于吸收 Cl2 尾气，并防止
空气中的水蒸气进入 D 装置。
【小问 1 详解】
烧瓶 A 中，MnO2 与浓盐酸在加热条件下反应制取 Cl2，同时生成 MnCl2 等，依据得失电子 恒、电荷守恒
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和质量守恒，可得出发生反应的离子方程式为 。
【小问 2 详解】
由分析可知，B 装置用于除去 Cl2 中混有的 HCl，则装置 B 中盛装的溶液为：饱和食盐水。
【小问 3 详解】
Cl2 是大气污染物，需进行尾气处理，CuCl2 易吸收水而生成水合物。装置 E 中，玻璃仪器的名称为：球形
干燥管，其中盛装的试剂的作用是：吸收未反应的氯气，防止污染空气；防止空气中水蒸气等进入装置 D。
【小问 4 详解】
①用 0.1000ml·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定溶液中的 I2，起初溶液呈蓝色，I2 全部被还原后，溶液呈无色，则
选用淀粉溶液作滴定指示剂，滴定终点的现象是：当滴入最后半滴 Na2S2O3 标准溶液时，溶液由蓝色变为
无色，且在半分钟内不变色。
②由反应可建立关系式：2CuCl2——I2——2Na2S2O3，n(CuCl2)=n(Na2S2O3)= 0.1000ml·L-1×
0.02000L=0.002000ml，该试样中 CuCl2 的质量分数为 =90%。
【点睛】描述滴定终点时，一定要强调“半分钟内不变色”。
17. 实验室以含锌废液(主要成分为 ，含少量的 、 、 )为原料制备活性
的实验流程如图所示。
已知：常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示(当溶液中金属阳离子浓度为
时恰好完全沉淀)：
物质
开始沉淀的 pH 1.9 6.8 6.2
8.2(注： 开始溶解 完全沉淀的 pH 2.8 8.3
)
请回答下列问题：
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（1）基态锌原子的价层电子排布式为_______，处于周期表的_______区。
（2）“除锰”阶段被氧化的元素有_______(填元素名称)。
（3）“除铁”时需调节溶液的 pH 范围为_______。
（4）用必要的化学用语和平衡移动原理解释“除铁”原理：_______。
（5）利用 与醋酸反应也能制备 。若 、 、
分别用 、 、 表示，则
的化学平衡常数
_______(用含 、 、 的代数式表示)
（6）“一系列操作”包括_______、过滤、洗涤、干燥等。
（7）用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已
知：晶胞参数为 nm。
①与 Cu 等距离且最近的 Cu 有_______个。
②该铜锌合金晶体密度为_______ (设 为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1） ①. ②. ds
（2）锰、铁 （3）
（4）溶液中存在水解平衡： ，加入的 消耗 ，溶液中
减小，水解平衡正向移动
（5）
（6）蒸发浓缩、冷却结晶
（7） ①. ①8 ②. ②
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【解析】
【分析】含锌废液的主要成分为 ，还含少量的 、 、 ，向废液中加入 ，可将
转化为 ，将 氧化为 ，滤液中此时含有 、 、 和 ，加入 后
可将 转化为 ，随后加入 ，将 转化为 ，最终加入醋酸，得到
。
【小问 1 详解】
核外有 30 个电子，电子排布式为 ，价层电子排布式为 ，处于周期表
的 区；
【小问 2 详解】
由分析可知，在“除锰”阶段，向废液中加入 ，可将 转化为 ，将 氧化为 ，故被
氧化的元素为锰和铁；
【小问 3 详解】
“除铁”时，加入 后可将 转化为 ，根据已知条件表格中的数据可知，要让 完
全沉淀，此时 ，但又不能让 以沉淀的形式存在，因此 ，故“除铁”时需调节溶液
的 pH 范围为 ；
【小问 4 详解】
在“除铁”的过程中存在 的水解平衡 ，向其中加入 ，可消耗体
系中的 ，使平衡正向移动，即可将 完全沉淀；
【小问 5 详解】
， ，
， 反 应
的 平 衡 常 数
；
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【小问 6 详解】
中加入醋酸，得到 ，经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，
可得到 ；
【小问 7 详解】
①由晶胞的结构可知，与 等距离的 原子有 8 个；
②根据均摊法可知，该晶胞中含 ： 个，含 ： 个，故该铜锌合金晶体密度为
。
18. 氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能源。回答下列问题：
Ⅰ．乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
（1）反应ⅰ的 _______ 。
（2）在恒温恒容的密闭容器中进行反应ⅲ，能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 体系的压强不再改变
B. 气体的密度不再改变
C.
D. 混合气体平均摩尔质量不变
（3）恒压条件下，1ml (g)和 3ml (g)发生上述反应，平衡时 和 CO 的选择性、乙醇的
转化率随温度的变化曲线如图。[已知：CO 的选择性 ]
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①表示 CO 选择性的曲线是_______(填标号)。
②573K 时，生成 的物质的量为_______ml。
Ⅱ．甲醛水化释氢。
45℃时，碱性条件下 Ag 作催化剂可将甲醛转化为 ，反应的机理如图所示。
使用时将纳米 Ag 颗粒负载在 表面以防止纳米 Ag 团聚，其他条件不变，反应相同时间，NaOH 浓度
对 产生快慢的影响如图所示。
（4）①若将甲醛中的氢用 D 原子标记为 DCDO，得到的氢气产物为_______(填化学式)。
②若 NaOH 浓度过大， 的产生速率减慢的原因可能是_______。
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Ⅲ．电解尿素[ ]的碱性溶液制氢的装置示意图如下(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均
为惰性电极)。
（5）尿素分子中 键和 键数目之比为_______。
（6）电解时，阳极的电极反应式为_______。
【答案】（1）+255.7 （2）AD
（3） ①. ① ②. ②1.02
（4） ①. ①HD ②. ②NaOH 溶解载体 ，使纳米 Ag 颗粒发生团聚，催化活性下降
（5）7：1 （6）
【解析】
【小问 1 详解】
根据盖斯定理可得反应ⅰ=ⅲ-2×ⅱ= ；
【小问 2 详解】
A．由于气体体积改变，所以体系的压强不再改变，说明反应达到平衡状态，正确；
B．反应前后气体质量不变，所以气体的密度不再改变，不能说明反应达到平衡状态，错误；
C．水和二氧化碳的化学计量数之比为 3:2，所以 才能说明反应达到平衡状态，故
错误；
D．反应前后气体质量不变，物质的量改变，所以混合气体平均摩尔质量不变，说明反应达到平衡状态，正
确；
故选 AD。
【小问 3 详解】
①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡
逆向移动，反应Ⅱ逆向移动 CO2 转化为 CO，故温度升高 CO 的选择性增大，CO2 的选择性减小，由于 CO
的选择性+CO2 的选择性=1，则表示 CO2 选择性的曲线为 a，表示 CO 选择性的曲线是 c，表示乙醇的转化
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率的曲线是 b；
②573K 时，CO2 的选择性为 85%，CO 的选择性为 15%，乙醇的转化率为 0.6，则平衡时 n
(CO2)+n(CO)=1ml×0.6×2=1.2ml，n(CO)= 1.2ml×15%= 0.18ml，n(CO2)= 1.2ml×85%= 1.02ml；
【小问 4 详解】
①若将甲醛中的氢用 D 原子标记为 DCDO，结合机理流程可看出，氢气中的氢原子，一个由甲醛提供，一
个由水分子提供，故得到的氢气产物为 HD；
②若 NaOH 浓度过大， 的产生速率减慢，可能是 NaOH 溶解载体 ，使纳米 Ag 颗粒发生团聚，催
化活性下降；
【小问 5 详解】
根据原子的成键原则，碳原子成 4 个键，氧原子成 2 个键，可得尿素分子 中 键和 键数目之
比为 7：1；
【小问 6 详解】
电解时，阳极失去电子，发生氧化反应，生成氮气，结合氧化还原反应，得电极反应式为
。
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