甘肅省定西市定西八校2024-2025學年高二上學期1月期末考試化學試題（解析版）

高級中學名校試卷高級中學名校試卷PAGE2PAGE1甘肅省定西市定西八校2024-2025學年高二上學期1月期末試題一、選擇題1．化學與生活密切相關。下列說法錯誤的是A．將食物放進冰箱，降低了細菌的活性，抑制食物腐敗B．鐵鹽作凈水劑利用了水解原理及鐵離子的強氧化性C．輪船鑲嵌鋅塊利用了犧牲陽極法，避免船體遭受腐蝕D．硬鋁密度小，強度高，常用于制造飛機和飛船【答案】B【解析】冰箱通過降低溫度來減緩細菌的生長和繁殖，延長食物保鮮時間，A正確；鐵鹽作凈水劑利是鐵鹽水解形成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，可吸附水中雜質，B錯誤；輪船鑲嵌鋅塊，形成原電池，鋅活潑，作原電池負極，船體被保護，C正確；硬鋁屬于鋁合金，具有密度小、強度高的特點，可用于制造飛機和飛船，D正確。2．抗癌藥物CADD522的結構如圖，下列說法錯誤的是A．基態氧原子的p能級的能量一定比s能級的能量高B．基態Cl原子中有17個空間運動狀態不同的電子C．2px、2py、2pz軌道互相垂直，但能量相等D．基態氯原子的2p和3p軌道數相同【答案】B【解析】基態氧原子核外電子排布式為1s22s22p4，p能級的能量比s能級的高，A正確；空間運動狀態就是占用的軌道數，基態Cl原子核外電子排布式為1s22s22p62s22p5，有1+1+3+1+3=9個空間運動狀態不同的電子，B錯誤；2px、2py、2pz軌道為相同能層，相同能級，方向相互垂直的三個軌道，能量相同，C正確；基態氯原子的2p和3p軌道數均為3，D正確。3．下列化學用語表達正確的是A．乙烯的球棍模型為 B．NH4Cl的電子式為C．基態S2-的價層電子排布式為3s23p6 D．中子數為10的氧原子為8【答案】C【解析】碳原子半徑大于氫原子，乙烯分子的球棍模型為：，A錯誤；NH4Cl為離子化合物，其電子式：，B錯誤；S原子序數16，基態S2-的價層電子排布式為3s23p6，C正確；中子數為10的氧原子為818O，D錯誤。4．已知M→P分兩步進行：①M→N，②N→P。其反應過程中能量變化如圖。下列說法錯誤的是A．M的總鍵能比P的總鍵能大 B．相同條件下，最穩定的物質為PC．ΔH1>ΔH2 D．ΔH<0【答案】A【解析】M→P為放熱反應，說明生成物總鍵能大于反應物總鍵能，A錯誤；物質能量越低，結構越穩定，P能量最低結構最穩定，B正確；ΔH1為吸熱過程的反應熱，為正值，ΔH2為放熱過程的反應熱，為負值，ΔH1＞ΔH5．下列說法正確的是A．失電子難的元素得電子一定容易 B．電離能越大的元素電負性一定越小C．最外層電子排布為ns2的元素一定位于s區 D．不同能層的s軌道的空間取向均相同【答案】D【解析】失電子難的元素得電子不一定容易，如最外層電子數為4的碳元素即不易失電子，也不易得電子，A錯誤；電離能越大的元素電負性不一定越小，如氮元素的第一電離能大于氧元素，而電負性小于氧元素，B錯誤；最外層電子排布為ns2的元素不一定位于s區，如氦元素位于p區、鐵元素位于d區、鋅元素位于ds區，C錯誤；不同能層的s軌道的能量不同，但空間取向卻相同，D正確。6．CO2催化加氫可制取高附加值產品甲醇、乙醇等，這對解決環境問題和能源問題都具有非常重要的意義。已知反應6H2+2CO2?A．22.4LH2含有的分子數為NA B．44gCO2含有的非極性共價鍵數為2NAC．0.1molC2H5OH中含有中子數為2NA D．每生成1molH2O，轉移的電子數為2NA【答案】C【解析】未指明氣體是否處于標準狀況，無法計算，A錯誤；CO2的結構式：O=C=O，不含非極性共價鍵，B錯誤；每個C2H5OH中含20個中子，則0.1molC2H5OH中含有中子數為2NA，C正確；反應過程中：，即生成3mol水時轉移12mol電子，則每生成1molH2O，轉移的電子數為4NA，D錯誤。7．下列實驗裝置不能達到相應實驗目的的是A．測定中和反應反應熱B．直接蒸干FeCl3飽和溶液制FeCl3晶體C．證明NH3·H2O為弱堿D．排出盛有NaOH溶液的滴定管尖嘴內的氣泡A．選項A B．選項B C．選項C D．選項D【答案】B【解析】中和反應反應熱的測定關鍵是做好保溫工作，用塑料、泡沫填充兩個燒杯的空隙，上部蓋上硬紙板，同時為了使酸、堿快速充分混合發生反應，減少熱量損失，用不易導熱的玻璃攪拌器進行攪拌，用溫度計測定反應后的溫度，圖中能夠達到測定中和反應反應熱的目的，A正確；FeCl3發生水解：FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+HCl，加熱會促進水解反應，隨著溫度升高，HCl會揮發逸出，導致FeCl3進一步水解產生Fe(OH)3，B錯誤；用干燥的pH試紙測定飽和NH4Cl溶液的酸堿性，pH＜7，說明NH4Cl溶液顯酸性，從而證明NH4+能發生水解，說明了NH3·H2O為弱堿，C正確；NaOH溶液應用堿式滴定管盛裝，在排氣泡時，用手向上彎曲橡膠管內玻璃球上方部位，并輕輕擠壓玻璃球，使液體緩緩外移不斷向外驅趕氣體，當尖嘴有液體流出時，氣泡被完全排出，操作合理，D正確。8．下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A．含有Na+，CO32-的溶液中：K+，ClB．能與Al反應放出H2的溶液中：SO42-，Fe3+，C．常溫下，KwcH+=1×10-12D．含有Fe2+、NO3-的溶液中：NH4+，【答案】C【解析】Ca2+和CO32-不能大量共存，A錯誤；與Al反應放出H2的溶液中可能是強酸性溶液，也可能是強堿性溶液，在強堿性溶液中，NH4+、Fe3+與OH-不能大量共存，B錯誤；常溫下KwcH+=1×10-12mol?L-19．由X、Y、Z、M四種短周期主族元素組成的化合物ZX2MY4可用于食品工業和發酵工業。已知X、Y、Z、M的原子序數依次增大，X與Z同主族且不相鄰，Y原子的最外層電子數是Z、M原子的最外層電子數之和，基態M原子有3個未成對電子，下列說法正確的是A．原子半徑：Z>Y>M B．第一電離能：M>X>YC．單質沸點：Y>Z>M>X D．電負性：Y>X>Z【答案】D【解析】基態M原子有3個未成對電子，則M為N或P元素，綜合信息：四種短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序數依次增大及其他可判斷M為P元素；X與Z同主族且不相鄰，Y原子的最外層電子數是Z、M原子的最外層電子數之和，則X為H、Y為O、Z為Na。Y、Z、M分別是O、Na、P，O原子電子層數最少，原子半徑最小，同周期元素從左到右原子半徑依次減小，則原子半徑：Na>P>O，A錯誤；X、Y、M分別為H、O、P，氫元素和氧元素的第一電離能均大于磷元素，B錯誤；四種元素構成的單質有：氫氣、氧氣(臭氧)、金屬鈉和單質磷（紅磷、白磷等），氧氣和臭氧都是分子晶體，而金屬鈉是金屬晶體，所以鈉的沸點高于氧氣和臭氧，另外單質磷的沸點也高于氧氣，C錯誤；金屬元素的電負性小于非金屬元素，非金屬元素的非金屬性越強，電負性越大，氧元素的非金屬性強于氫元素，則電負性大小順序為O>H>Na，D正確。10．下列實驗操作和現象及得出的結論均正確的是選項實驗操作實驗現象結論A向NaClO溶液中滴入2滴酚酞試液溶液由無色最終變為淺紅色NaClO溶液呈堿性B微熱滴有酚酞的Na2CO3溶液溶液紅色加深溫度升高，CO3C往CuSO4溶液中通入H2S產生黑色沉淀酸性：H2S>H2SO4D往Na[Al(OH)4]溶液中加入過量稀鹽酸最終有白色沉淀產生稀鹽酸促進了[Al(OH)4]-的水解A．選項A B．選項B C．選項C D．選項D【答案】B【解析】次氯酸鈉溶液呈堿性且具有強氧化性，向次氯酸鈉溶液中滴入2滴酚酞，溶液會先變紅后褪色，A錯誤；碳酸鈉在溶液中發生水解，水解反應為吸熱反應，升高溫度，水解程度增大，溶液堿性增強，所以微熱滴有酚酞的碳酸鈉溶液，溶液紅色加深，B正確；氫硫酸的酸性弱于硫酸，向硫酸銅溶液中通入硫化氫氣體產生黑色沉淀是因為硫化銅的溶解度小，不能與稀硫酸反應，C錯誤；氫氧化鋁是兩性氫氧化物，向四羥基合鋁酸鈉溶液加入過量稀鹽酸發生的反應：Na[Al(OH)4]+4HCl=NaCl+AlCl3+H2O，D錯誤。11．鋁-空氣電池具有能量密度高、比容量高、環境友好等優點，一種棉布基鋁-空氣電池的結構如圖所示，連接好裝置后，電流計發生偏轉，下列說法錯誤的是A．電子由鋁電極流出，經過外電路流向碳紙電極B．負極上發生的反應為Al-3eC．電路中每轉移2mole-，消耗11.2L（標準狀況下）OD．電池工作一段時間后，電解質溶液的pH不變【答案】D【解析】鋁-空氣電池以KOH溶液為電解液，鋁電極作負極，碳紙電極作正極，原電池中電子由負極流出，即電子由鋁電極流出，經過外電路流向碳紙電極，A正確；Al作負極，電極反應式：Al-3e-+4OH-=AlOH4-，B正確；碳紙電極作正極，電極反應：O2+4e-+2H2O=4OH12．以CH4燃料電池為電源電解飽和NaCl溶液的裝置如圖，一段時間后測得外電路中通過2mole-A．氣體X為CO2B．N極的電極反應式為OC．通過2mole-時，D．NaCl溶液中的Na+向P極移動【答案】C【解析】裝置中左側為燃料電池，通入甲烷的M電極為負極，電極反應為：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，則氣體X為二氧化碳，A正確；通入空氣的N電極為正極，電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O，B正確；右側裝置為電解飽和氯化鈉溶液，O電極與燃料電池的正極相連，為陽極，電極反應為：Cl--2e-=Cl2，P電極為陰極，電極反應式為2H2O-2e-=H2+2OH-，由得失電子數目守恒可知，通過2mol電子時，左側裝置消耗甲烷和氧氣的體積之和為2mol×18+2mol×14=0.75mol，右側裝置生成氫氣和氯氣的物質的量為13．研究葡萄糖在催化劑表面的反應始于葡萄糖醇鹽[C6H11O6K，其陰離子的存在形式為CH2OH(CHOH)3CHO-CHO]。CH2OH(CHOH)3CHO-CHO在電極上催化生成甲酸的部分反應歷程如圖（Ts為過渡態，IM表示吸附在催化劑上進行反應或生成的物種）。下列說法錯誤的是A．IM1→IM2為該反應歷程的決速步驟B．上述歷程總反應的ΔH<0C．催化劑可降低反應的活化能，加快反應速率D．反應過程中有極性鍵的斷裂和形成【答案】A【解析】決速步驟為活化能最大的反應，即為IM3→IM4，A錯誤；該反應的反應物總能量高于生成物總能量，為放熱反應，B正確；催化劑通過降低活化能以提高反應速率，C正確；CH2OH(CHOH)3CHO-CHO在電極上催化生成甲酸反應過程中有極性鍵的斷裂（C-H鍵）和形成(H-O鍵14．常溫下，調節Na2CO3溶液的pH，測得含碳微粒的摩爾分數[如H2CO3的摩爾分數為nH2CO3A．曲線a表示H2CO3的摩爾分數隨pH的變化B．N點對應溶液的pH=8.54C．常溫下，CO32-的水解常數為D．M點對應溶液中：c【答案】B【解析】Na2CO3溶液中碳酸根離子水解：CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，隨著酸性增強，pH減小，CO32-摩爾分數逐漸減小，HCO3-摩爾分數先增大，后減小，H2CO3摩爾分數逐漸增大，則曲線a表示H2CO3摩爾分數，A正確；根據曲線a、b交點，Ka1=cHCO3-×二、非選擇題15．下表為元素周期表前36號元素，回答下列問題：(1)上表元素中位于d區的元素為（填名稱）；戊元素最高能層的符號為，基態原子中未成對電子數與戊相同的元素為（填名稱）。(2)基態甲原子核外電子的軌道表示式為；乙、丙組成的原子個數比為1：1的物質與水反應的離子方程式為。(3)上述所有非金屬元素的最高價氧化物對應水化物的酸性從強到弱的順序是。(4)僅由乙、丙、丁三種元素組成的化合物的水溶液呈（填“酸”“中”或“堿”）性。(5)已知鉻原子、己原子的電離能[I/（kJ·mol-1）]數據如下表所示。鉻的第二電離能比己的第二電離能大的原因是。電離能I1I2鉻6531591己7171509【答案】(1)錳M鈉(2)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑(3)HClO4＞H3PO4＞H2CO3(4)堿(5)Cr原子失去1個電子后，Cr+的價電子排布式為穩定的半充滿結構3d5，較難失去電子，錳原子失去1個電子后，Mn+的價電子排布式為3d54s1，易失去電子形成3d5【解析】（1）位于d區的為己，己為錳元素；戊為Cl，其原子序數為17，基態原子的價電子排布式為3s23p5，最高能層的符號為M；Cl原子中未成對電子數為1，與其相同的還有丙，丙為鈉，其基態原子的價電子排布式為3s1，原子中未成對電子數為1；（2）甲為C，其原子序數為6，基態原子的電子排布式為1s22s22p2，軌道表示式為；乙為O、丙為Na，二者形成的化合物過氧化鈉與水反應的離子方程式為2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑；（3）元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，元素非金屬性強弱順序為Cl＞P＞C，則最高價氧化物對應水化物的酸性從強到弱的順序為HClO4＞H3PO4＞H2CO3；（4）乙、丙、丁分別為O、Na、P元素，三者形成的鹽磷酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性；（5）鉻元素的原子序數為24，基態原子的價電子排布式為3d54s,1，失去1個電子后，Cr+的價電子排布式為穩定的半充滿結構3d5，較難失去電子；錳元素的原子序數為25，基態原子的價電子排布式為3d54s2，錳原子失去1個電子后，Mn+的價電子排布式為3d54s1，易失去電子形成3d5，所以鉻元素的第二電離能比錳元素的第二電離能大。16．波爾多液是一種無機銅素殺菌劑，其有效成分的化學組成是CuSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2·zH2O，有良好的黏附性能，多用于葡萄園、果園等場所防治多種真菌和細菌性病害。某化學興趣小組通過間接碘量法測定波爾多液中銅元素含量的步驟如下：步驟Ⅰ．取2.50mL波爾多液試樣加入碘量瓶中，加入適量稀硫酸，調節溶液呈弱酸性；步驟Ⅱ．往碘量瓶中加入20mL2.0mol·L-1KI溶液（過量），蓋上碘量瓶玻璃塞，在暗處充分振蕩；步驟Ⅲ．打開碘量瓶玻璃塞，加入指示劑，用1.5mol·L-1硫代硫酸鈉（Na2S2O3）標準溶液滴定至溶液變色，加入KSCN溶液繼續滴定至終點，消耗標準溶液的體積為VmL，重復操作2次，實驗數據如下表：實驗編號123V/mL12.4812.5212.50已知：①2Cu2++4I-=2CuI↓②CuI沉淀表面易吸附I2，CuSCN吸附I2的能力遠遠小于CuI；③該實驗溫度下，Ksp(CuSCN)=5.0×10-15，Ksp(CuI)=1.0×10-12。請回答下列問題：(1)滴定前，往波爾多液中加入的稀硫酸需要適度過量使溶液呈弱酸性，其原因是；碘量瓶結構如圖所示，加入過量KI溶液后振蕩前塞上瓶塞的原因可能是。(2)步驟Ⅲ選擇的指示劑為；滴定終點的標志是。(3)Na2S2O3標準溶液應盛放在（填“堿式”或“酸式”）滴定管中，該儀器在使用之前需要進行的操作是。(4)若步驟Ⅲ中加入KSCN溶液后，碘量瓶內溶液中c(SCN-)=2×10-3mol·L-1，則c(I-)=mol·L-1；2.50mL該波爾多液試樣中所含銅元素的質量為g。(5)下列情況會導致最終測得的銅離子濃度偏大的是______（填標號）。A．步驟Ⅰ過程中加入充分過量的稀硫酸B．步驟Ⅱ過程中碘量瓶未塞上玻璃塞C．步驟Ⅱ過程中使用的碘量瓶用蒸餾水洗凈后未用波爾多液進行潤洗D．步驟Ⅲ過程中未加入KSCN溶液【答案】(1)防止Cu2+在溶液中水解和步驟Ⅲ消耗硫代硫酸鈉溶液消耗體積過大防止I—被空氣中氧氣氧化(2)淀粉溶液滴入最后半滴硫代硫酸鈉溶液，溶液由藍色變為無色，且半分鐘不復原(3)堿式檢查堿式滴定管是否漏液(4)0.40.096V(5)AB【解析】（1）波爾多液中的Cu2+會發生水解：Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+，為防止其水解需滴定前在波爾多液中加入適度過量的稀硫酸使溶液呈弱酸性，若酸性過強，步驟Ⅲ中滴入的硫代硫酸鈉溶液與溶液中氫離子反應，使得消耗硫代硫酸鈉溶液的體積偏大，導致所測結果偏高；碘離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，所以加入過量碘化鉀溶液后振蕩前塞上瓶塞；（2）滴定時加入的指示劑為淀粉溶液，溶液中碘與硫代硫酸鈉溶液完全反應后，滴入最后半滴硫代硫酸鈉溶液，溶液會由藍色變為無色，則滴定終點的標志是滴入最后半滴硫代硫酸鈉溶液，溶液由藍色變為無色，且半分鐘不復原；（3）硫代硫酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，應放在堿式滴定管中；堿式滴定管使用之前需檢查堿式滴定管是否漏液；（4）由溶度積可知，溶液中硫氰酸根離子的濃度為2×10—3mol/L時，溶液中亞銅離子的濃度為5.0×10-152×10-3mol/L=2.5×10—12mol/L，則溶液中碘離子濃度為1.0×10-122.5×10—12mol/L=0.4mol/L；由方程式可得如下轉化關系：2Cu2+—I2—2Na2S2（5）步驟Ⅰ過程中加入充分過量的稀硫酸會使步驟Ⅲ消耗硫代硫酸鈉溶液體積偏大，導致測得的銅離子濃度偏大，A正確；步驟Ⅱ過程中碘量瓶未塞上玻璃塞會使溶液中碘離子被空氣中氧氣氧化為碘，使得步驟Ⅲ消耗硫代硫酸鈉溶液體積偏大，導致測得的銅離子濃度偏大，B正確；步驟Ⅱ過程中使用的碘量瓶用蒸餾水洗凈后未用波爾多液進行潤洗不會影響溶液中碘的物質的量，對測得的銅離子濃度無影響，C錯誤；步驟Ⅲ過程中未加入硫氰化鉀溶液會使溶液中碘的物質的量偏小，使得步驟Ⅲ消耗硫代硫酸鈉溶液體積偏小，導致測得的銅離子濃度偏小，D錯誤。17．LiFePO4是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質）來制備LiFePO4，工藝流程如圖：已知：①酸浸后，鈦主要以TiOCl4②溶液中離子的濃度小于或等于1.0×10-5mol·L-1時可視為不存在；Ksp(FePO4)=1.3×10-22，Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-25。回答下列問題：(1)LiFePO4中鐵元素的化合價為價；將鈦鐵礦粉碎的優點為。(2)酸浸工序中，鐵的浸出率結果如圖所示，工業上一般選擇浸出溫度為90℃，時間為5小時，原因為；濾渣的主要成分為（填化學式）。(3)寫出生成TiO2·xH2O的離子方程式：；對濾液1進行加熱的目的是。(4)濾液2中加入雙氧水和磷酸發生反應的化學方程式為。(5)若濾液2中c(Mg2+)=1.0mol·L-1，當Fe3+完全沉淀時，通過計算判斷Mg2+是否沉淀：（寫出計算過程，忽略溶液體積的變化）。【答案】(1)+2價增大反應物的接觸面積，加快酸浸的反應速率，使反應更加充分(2)溫度為90℃，時間為5小時，鐵的浸出率較高，且升高溫度，延長浸出時間，鐵的浸出率變化不大SiO2(3)TiOCl42-+(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓+2H++4Cl-升高溫度，平衡右移，有利于TiO2·xH2O(4)2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4HCl(5)Fe3+完全沉淀時，溶液中磷酸根離子濃度為1.3×10-221.0×10-5mol/L=1.3×10–17mol/L，溶液中濃度熵Qc=c3(Mg2+)c2(PO43-)＝13×(1.3×10–17)2=1.7×10–34＜Ksp[Mg3(PO4)2【解析】（1）磷酸亞鐵鋰中鋰元素、磷元素和氧元素的化合價分別為+1價、+5價和—2價，由化合價代數和為0可知，鐵元素的化合價為+2價；將鈦鐵礦粉碎可以增大固體表面積，有利于增大反應物的接觸面積，加快酸浸的反應速率，使反應更加充分；（2）溫度為90℃，時間為5小時，鐵的浸出率較高，且升高溫度，延長浸出時間，鐵的浸出率變化不大，所以工業上一般選擇浸出溫度為90℃，時間為5小時；鈦鐵礦主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質，向鈦鐵礦粉中加入鹽酸酸浸，鈦元素轉化為TiOCl4（3）生成TiO2·xH2O的反應為加熱使TiOCl42-水解得到TiO2·xH2O沉淀，反應的離子方程式為TiOCl42-+(x+1)H2O=TiO2·xH2O↓+2H++4Cl-，TiOCl42-在溶液中的水解反應是吸熱反應，升高溫度，平衡右移，有利于TiOCl4（4）加入過氧化氫溶液和磷酸溶液的目的是將溶液中亞鐵離子轉化為磷酸鐵沉淀，反應的離子方程式為2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4HCl；（5）由溶度積可知，溶液中Fe3+完全沉淀時，溶液中磷酸根離子濃度為1.3×10-221.0×10-5mol/L=1.3×10–17mol/L，則溶液中濃度熵Qc=c3(Mg2+)c2(PO43-)＝13×(1.3×10–17)2=1.7×10–34＜Ksp[Mg3(PO4