天津市五区县重点校2024-2025学年高二上学期1月期末考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE试卷第=16页，共=sectionpages1717页PAGE1天津市五区县重点校2024-2025学年高二上学期1月期末考试一、单选题1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是A．硅太阳能电池 B．锂离子电池C．太阳能集热器 D．燃气灶【答案】D【解析】硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；燃气灶将化学能转化为热能，D正确。2．下列各组元素的性质正确的是A．第一电离能：Al>Mg>Na B．电负性：F>O>NC．最高正价：F>S>Si D．原子半径：P>N>C【答案】B【解析】同周期元素从左向右，第一电离能呈增大趋势，但镁原子的3s轨道全满，第一电离能出现反常，所以第一电离能：Mg>Al>Na，A错误；同周期，从左到右，非金属性增强，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：F＞O＞N，B正确；氟无正化合价，主族元素最高正化合价等于族序数，所以最高正价：S＞Si，C错误；P原子核外三个电子层，原子半径最大，同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P＞C＞N，D错误。3．下列说法错误的是A．p能级电子的能量一定比s能级电子的能量高B．焰色试验是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱C．共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价D．电负性的大小可以作为判断非金属性强弱的依据【答案】A【解析】同一能层中p能级电子的能量一定比s能级电子的能量高，例如2s＜2p，3s＜3p，不同能层时则不一定，例如2p＜3s，A错误；电子从激发态跃迁到基态时会释放能量，焰色试验是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱，B正确；共价化合物中，电负性大的成键元素对共用电子对的吸引力强，表现为负价，C正确；电负性是原子对键合电子的吸引力，其大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据，D正确。4．下列事实其中与盐类水解有关的是①可溶性铝盐、铁盐作净水剂；②NaHSO4水溶液呈酸性；③铵态氮肥不能与草木灰混合施用；④A．全部 B．①③④ C．②④ D．①②③【答案】B【解析】可溶性铝盐、铁盐可做净水剂是因为铝离子、铁离子水解分别生成氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降，与盐类水解有关，①正确；NaHSO4水溶液呈酸性是因为硫酸氢根离子电离出氢离子的缘故，与盐类水解无关，②错误；铵态氮肥不能与草木灰混合施用，是因为铵根离子与碳酸根离子发生互促水解的原因，③正确；纯碱能去污是因为碳酸根水解显示碱性，加热，碳酸根水解程度加大，溶液碱性增强，去污能力增强，④正确；综上B正确。5．某密闭容器中存在平衡反应COg+H2Og⇌A．降低温度 B．增大压强 C．使用催化剂 D．增大H2O【答案】D【解析】该反应的正反应为放热反应，降低温度，正、逆反应速率都降低，平衡正移、能提高CO的转化率，A错误；该反应气体分子总数不变，压缩容器的容积，增大压强，气体的浓度增大，能提高反应速率，但平衡不移动，不能提高CO的平衡转化率，B错误；使用合适的催化剂，能加快反应速率，但不能使平衡发生移动，不能提高CO的平衡转化率，C错误；增大反应物H2O(g)的浓度，反应速率加快且平衡正移，能提高CO的转化率，6．NO2和N2O4存在平衡：2NOA．46g平衡混合气体中含1molN原子B．断裂2molNO2中的共价键所需能量大于断裂1molNC．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅【答案】A【解析】N2O4分子中有2个N原子，NO2分子中有1个N原子，设N2O4的质量为xg，则混合气体中N原子的物质的量为xg92g/mol×2+46-x46g/mol×1=1mol，46g平衡混合气体中含N原子数等于1mol，A正确；2NO2(g)⇌7．下列离子方程式中书写正确的是A．NaHCO3溶液呈碱性的原因：B．将水垢中CaSO4转化为CaCO3C．铅蓄电池放电时负极反应：PbD．在中性环境中，钢铁吸氧腐蚀的负极反应：O【答案】B【解析】HCO3-在水溶液中既能发生电离，也能发生水解，NaHCO3溶液呈碱性的原因是碳酸氢根水解程度大于电离程度，表示为：HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，A错误；用纯碱溶液浸泡锅炉水垢发生的反应为：CaSO8．室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A．滴入甲基橙呈红色的溶液：K+、Na+、AlB．0.1mol/LAlCl3溶液：K+、Na+、C．澄清透明溶液：Cu2+、K+、SOD．由水电离出的cH+=1.0×10-13mol/L【答案】C【解析】滴入甲基橙呈红色的溶液呈酸性，AlOH4-在酸性溶液中产生氢氧化铝沉淀甚至转变为铝离子、S2O32-在酸性溶液中转变为硫单质、二氧化硫，不共存，A错误；AlCl3溶液中的铝离子和HCO3-发生双水解反应：Al3++3HCO3-=AlOH3+3CO2，不共存，B错误；澄清透明溶液：Cu2+、K+、SO42-、NO3-互不反应，可以共存，9．下列关于各装置图的叙述正确的是A．Ⅰ装置中盐桥中的Cl-B．Ⅱ装置电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C．Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银D．Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极法”【答案】A【解析】图Ⅰ中Zn为负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，盐桥中KCl的阴离子Cl-移向左边烧杯，A正确；图Ⅱ为电解精炼铜，粗铜为阳极，粗铜上比Cu活泼的金属Zn、Fe等先失电子转化成Zn2+、Fe2+等，然后Cu失电子转化成Cu2+，活泼性比Cu弱的金属如Ag等形成阳极泥，纯铜为阴极，纯铜上的电极反应为Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，B错误；图Ⅲ中若要在镀件上镀银，则银为阳极、镀件应为阴极，C错误；图Ⅳ装置中钢闸门与外接电源的负极相连，钢闸门为阴极，辅助电极为阳极，称之为“外加电流法”，D错误。10．常温下，下列有关电解质溶液的叙述错误的是A．Na2SB．0.01mol⋅L-1C．0.1mol⋅L-1D．NH4Cl【答案】D【解析】Na2S溶液中的电荷守恒式为：cH++cNa+=cOH-+cHS-+2cS2-，A正确；0.01mol⋅L-1Na2S溶液中，S2-水解呈碱性，S2-+H2O⇌HS-+OH11．二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是A．该电池放电时质子从电极b移向电极aB．每转移4mole-，消耗O2C．电极a附近发生的电极反应为SOD．电极b附近发生的电极反应为O【答案】D【解析】放电时为原电池，电极a通入SO2，发生氧化反应生成H2SO4，电极反应为：SO2＋2H2O-2e－=SO42-＋4H＋，质子从电极a移向电极b，A、C错误；每转移4mole-，消耗O21mol，但未指明标准状况，故体积不一定为22.4L，B错误；电极b通入O2，发生还原反应，故电极b为正极，电极反应为：O2＋4e－＋4H＋=2H212．由下列事实或现象不能得出相应结论的是事实或现象结论A用pH试纸分别测定相同温度和相同浓度下，CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH结合H+能力：BCuCl2溶液中存在平衡CuH2O42++4Cl-升高温度，平衡正向移动C向K2Cr2Cr2O7D常温下，向10mL0.1mol⋅L-1NaCl溶液中滴加5滴0.1mol⋅L-1AgNO3Ksp(AgCl)>K【答案】C【解析】在相同条件下测定相同浓度CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH，pH越大，酸根离子水解程度越大，结合氢离子的能力越强，A正确；反应CuH2O42++4Cl-⇌CuCl42-+4H2OΔH>0，升温平衡正移，溶液由蓝绿色变为黄绿色，B正确；Cr2O713．用海水晒盐后的苦卤水生产金属Mg的过程可表示如下：苦卤水→石灰乳Mg下列说法不正确的是A．反应Mg2+aqB．常温下MgOH2溶于盐酸，HCl促进C．将MgCl2溶液直接蒸干灼烧得到D．电解MgCl2溶液在阴极获得金属【答案】D【解析】反应Mg2+aq+CaOH2s⇌Ca2+aq+MgOH2s的平衡常数K=c(Ca2+14．室温下，向1LpH=10的NaOH溶液中通入CO2，溶液中水电离出的cOH-与通入COA．a点：水电离产生的cB．b点：溶液中cC．c点：cD．d点：c【答案】B【解析】a点为pH=10的氢氧化钠溶液，cH+=1×10—10mol/L=cH+水，A正确；b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，溶液呈碱性，则溶液中氢氧根离子浓度大于1×10-7mol/L，B错误；c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应得到碳酸钠溶液，根据物料守恒，12cNa+=cHCO3-+cCO32-+cH2CO3，二、填空题15．北宋卷轴画《千里江山图》，颜色绚丽，由石绿、雌黄、赭石、阵碟、朱砂等颜料绘制而成，颜料中含有硫、氮、砷、铜、锌、钛、铁等元素。(1)Zn属于元素周期表中的区；基态Ti2+的价层电子的轨道表示式为(2)基态硫原子核外电子的空间运动状态有种，电子占据的最高能级原子轨道形状是形。电负性关系SAs（填“>”或“<”）。(3)下列N原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是（填序号）。A．B．C．D．(4)Cu的第二电离能I2(Cu)Zn的第二电离能I2(Zn)（填“>”或“<”），理由(5)下列有关说法不正确的是A．硫酸亚铁可用作净水剂B．Fe2+的价层电子排布式为C．铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族【答案】(1)ds(2)9哑铃>(3)D(4)>Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+(5)AB【解析】（1）Zn是30号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，属于元素周期表中的ds区；Ti是22号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，失去2个电子形成Ti2+，故基态Ti2+的价层电子的轨道表示式为（2）S是16号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，1s、2s、3s轨道充满，2p、3p轨道电子各占据3条轨道，电子的空间运动状态有9种，电子占据的最高能级为3p，原子轨道形状是哑铃形。元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，则电负性S>P，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性P>As，则电负性关系：S>As。（3）四种排布方式，、不满足洪特规则，是处于激发态，故能量最低的是，D正确。（4）Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+的价电子排布为3d10，（5）物质水解产生的胶体能吸附水中的悬浮物质，适合净水，例如明矾，硫酸亚铁通常不用作净水剂，A错误；Fe是26号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，形成Fe2+时失去的是最外层的电子，则Fe2+的价层电子排布式为3d6，B错误；铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，16．物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀溶解平衡。根据题意回答以下问题。(1)在海洋碳循环中，碳酸氢根与钙离子通过如图所示的途径发生反应从而实现固碳。写出钙化作用的离子方程：。(2)25℃时，H2A溶液中H2A、HA-、AH2A的Ka2=；NaHA溶液的pH7(3)等浓度的①NH42SO4、②NH4HSO4、③CH3COONH4、(4)常温下，用0.1mol/LNaOH溶液滴定体积为20.00mL0.1mol/L的HA溶液，滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的滴定曲线如下图。①本实验选用的指示剂是（填“甲基橙”、“酚酞”或“石蕊”）。②实验测得a点溶液的pH=2.8，则由水电离出来的cH+=③下列说法正确的是。A．HA的电离平衡常数：KB．b点溶液中：2cC．c点溶液中：cD．溶液中水的电离程度：d>c>b>a(5)常温下，Fe2+易与溶液中的S2-形成沉淀。若溶液中的cFe2+=1.0×10-5mol⋅L-1，cH2S=6.0×10-9mol⋅【答案】(1)2(2)10-13(3)①>②>④>③>⑤。(4)酚酞10-11.2(5)8【解析】（1）由图可知，钙化作用的离子方程式为：2HCO（2）随着pH的增大，H2A浓度下降，HA-先增大后下降，A2-的浓度随着HA-浓度下降而增大，则左侧两条相交的线中下行的是H2A，上行的是HA-，右侧两条相交的线中上行的是A2-，下行的是HA-。25℃时，当c(HA-)=c(A2-)时，H2A的Ka2=cA2-⋅cH+cHA-=c(H+)=10-13；c(HA-)=c(H2A)时，Ka1=cHA-⋅cH+（3）等浓度的①NH42SO4、②NH4HSO4、③CH3COONH4、④NH4Cl、⑤氨水五种溶液中，⑤氨水是弱电解质溶液，铵根离子浓度最小；由物质的化学式可知①NH42SO4电离出的铵离子数目最多，浓度最大；②、③、④中②NH4HSO4（4）①a点，0.1mol/L的HA溶液pH=2.8，说明HA是弱酸，与NaOH恰好完全反应生成的NaA的水溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂。②a点溶液的pH=2.8，则由水电离出来的cH+水③起始HA的电离平衡常数：Ka=cA-cH+cHA≃10-2.8×10-2.80.1=10-6.6，A错误；b点溶液为等物质的量的HA与NaA的混合溶液，存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)，根据物料守恒：c(A-)+c(HA)=2c(Na+)，二式合并可得2cOH-+cA-=cHA+2cH+，B正确；c点溶液NaOH与HA溶液恰好中和，溶质为NaA的溶液，溶液中A-微弱水解，溶液呈碱性，则c（5）常温下，Fe2+易与溶液中的S2-形成沉淀。若溶液中的cFe2+=1.0×10-5mol⋅L-1，饱和FeS中c(S2-)=6.0×10-1810三、解答题17．生物提取铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术，适用于从含铜量极低的矿石中冶炼出铜，具有环保、高效、低成本的优点。利用生物方法可以制备金属铜，同时生成副产品FeSO4金属离子沉淀的pH如下表FeCuFe开始沉淀时的pH1.54.26.3完全沉淀时的pH2.86.78.3(1)试剂X为“绿色氧化剂”；试剂Y为。(2)调节pH的范围在之间，所用试剂是（写出一种即可）。(3)测定FeSO4Ⅰ．用分析天平称取6.000gFeSO4⋅7HⅡ．取25.00mL的待测液置于锥形瓶中，用0.05000mol⋅L-1的KMnO实验组第一次第二次第三次滴定前KMnO4溶液的体积0.050.201.10滴定后KMnO4溶液的体积19.9520.3023.10①KMnO4标准液盛放在（填“酸式”或“碱式”②滴定终点的现象是。③FeSO4⋅7H2O晶体的纯度是④现测得该晶体纯度偏低，可能的原因是。A．在配制待测液定容时俯视刻度线B．容量瓶中有水C．待测液配制过程中被氧气氧化D．滴定前盛放KMnO4E．滴定终点时仰视读数【答案】(1)双氧水（H2O2）(2)2.8～4.2CuO或CuOH2或CuCO3(3)酸式当滴入最后半滴标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不变色92.67CD【解析】（1）CuS和FeS在硫化细菌存在下与O2、H2SO4反应得到CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合液，试剂X将Fe2+氧化成Fe3+，且为“绿色氧化剂”，应为双氧水(H2O2)；试剂Y与硫酸铜溶液反应得到FeSO4和Cu，Y（2）调节pH的目的是使Fe3+完全沉淀、Cu2+不形成沉淀，根据表中数据，调节pH的范围在2.8~4.2；为了不引入新杂质，试剂是CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2（3）①KMnO4②KMnO4溶液为紫色，滴定过程中不需要指示剂，故滴定终点的判断方法是：当滴入最后半滴标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不变色。③三次实验消耗的KMnO4溶液的体积依次为19.95mL-0.05mL=19.90mL、20.30mL-0.20mL=20.10mL、23.10mL-1.10mL=22.00mL，由于第三次实验误差较大（舍去），故消耗的KMnO4溶液的体积平均为20.00mL，根据反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，25.00mL④在配制待测液定容时俯视，待测液的体积偏小，所配溶液浓度偏大，消耗KMnO4溶液体积偏大，测得该晶体的纯度偏高，A错误；容量瓶中有水，对所配制的溶液浓度无影响，对实验结果无影响，B错误；．待测液配制过程中被氧气氧化，消耗KMnO4溶液体积偏小，测得该晶体的纯度偏低，C正确；．盛放KMnO4标准液的滴定管在滴定前无气泡，滴定后有气泡，消耗KMnO4溶液体积偏小，测得该晶体的纯