可能用到的相對原子質(zhì)量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Cu：64
第Ⅰ卷 客觀題
一、單項選擇題(15小題，每小題3分，共45分)
1. 化學與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，下列說法正確的是
A. 黏土高溫燒結(jié)制陶瓷的過程中沒有形成新的化學鍵
B. 高爐煉鐵時可通過增加塔高來降低體系中CO的百分含量
C. 將煤氣化，有利于提供更多的能量，而且有效地減少溫室氣體的產(chǎn)生
D. 氯化銨溶液顯酸性可用作鐵制品除銹劑
【答案】D
【解析】黏土高溫燒結(jié)制陶瓷，有新物質(zhì)生成陶瓷燒結(jié)的過程中發(fā)生了化學變化，形成了新的化學鍵，A錯誤；高爐煉鐵時通過增加塔高不能影響化學平衡移動，不能降低CO的百分含量，B錯誤；根據(jù)蓋斯定律和能量守恒原理，將煤氣化不會提供更多的能量，不會減少溫室氣體的產(chǎn)生，C錯誤；氯化銨為強酸弱堿鹽，銨根離子水解使溶液顯酸性，故氯化銨溶液可用作鐵制品的除銹劑，D正確；
故答案為：D。
2. 下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，且能量變化符合如圖中曲線的是
A. 鋁熱反應(yīng)B. 硫單質(zhì)在氧氣中燃燒
C. 灼熱的木炭與反應(yīng)D. 碳酸鈣的分解
【答案】C
【解析】該反應(yīng)是反應(yīng)物能量低于生成物能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A不符合；S在氧氣中燃燒為放熱反應(yīng)，B不符合；灼熱的木炭與CO2反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)，C符合；碳酸鈣分解屬于吸熱反應(yīng)，但不屬于氧化還原反應(yīng)，D不符合；
答案選C。
3. 一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中進行反應(yīng)。，下列敘述能表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
①混合氣體的密度不變 ②容器內(nèi)氣體的壓強不變
③混合氣體的總物質(zhì)的量不變 ④B的物質(zhì)的量濃度不變
⑤ ⑥
A. ②⑤⑥B. ①④⑤C. ②④⑤⑥D(zhuǎn). 只有④
【答案】B
【解析】①混合氣的密度等于混合氣的總質(zhì)量除以容器體積，A是固體，所以混合氣的總質(zhì)量是一個變量，容器體積是定值，所以混合氣密度在未平衡前一直在變化，當密度不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，①符合題意；②該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等的反應(yīng)，在溫度和容積一定時，壓強和氣體的總物質(zhì)的量成正比，所以容器內(nèi)氣體的壓強一直不變，則壓強不變不能判斷該反應(yīng)是否平衡，②不符合題意；③該反應(yīng)的混合氣的總物質(zhì)的量一直不變，故不能用總的物質(zhì)的量不變判斷是否平衡，③不符合題意；④B的物質(zhì)的量濃度不再變化說明達到了平衡狀態(tài)，④符合題意；⑤用C表示的正反應(yīng)速率等于用D表示的逆反應(yīng)速率，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，⑤符合題意；⑥當各物質(zhì)濃度不發(fā)生變化，反應(yīng)達到平衡，⑤不符合題意；故①④⑤都是平衡狀態(tài)的標志；
故答案為：B。
4. 代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
A. 室溫下，的溶液中水電離產(chǎn)生的數(shù)目為
B. 1mlH2和1mlI2反應(yīng)后氣體分子總數(shù)為2NA
C. 氫氧燃料電池工作時，正極消耗氣體，電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2
D. 標準狀況下，溶于水，所得溶液中的微粒數(shù)之和為
【答案】B
【解析】溶液銨根離子會水解，使溶液顯酸性，但是溶液體積未知，不能確定水電離產(chǎn)生的數(shù)目，A錯誤；H2和I2會發(fā)生反應(yīng)：，反應(yīng)過程中氣體總物質(zhì)的量不變，1mlH2和1mlI2反應(yīng)后氣體分子總數(shù)為2NA，B正確；未說明氣體所處的溫度和壓強，無法計算其物質(zhì)的量，C錯誤；Cl2溶于水發(fā)生反應(yīng)：，標準狀況下，的物質(zhì)的量為0.5ml，根據(jù)Cl原子守恒2N(Cl2)+N()+N()+N(HClO)=，D錯誤；
故選B
5. 下列關(guān)于儀器選擇、實驗操作及相關(guān)敘述均正確的是
A. 準確測量中和反應(yīng)反應(yīng)熱
B. 用膽礬制無水硫酸銅
C. 裝置鹽橋中陽離子向溶液中遷移
D. 對比Fe3+與Cu2+對雙氧水分解的催化效率
【答案】C
【解析】金屬導熱快，故銀質(zhì)攪拌器、銅杯蓋均應(yīng)換為非金屬材質(zhì)，減少熱量散失，A錯誤；用膽礬制無水硫酸銅，屬固體加熱，應(yīng)在坩堝中進行，B錯誤；根據(jù)裝置判斷，鋅電極為負極，溶液中的陽離子向正極移動，鹽橋中陽離子向溶液中遷移，C正確；對比實驗應(yīng)該單一變量，該實驗沒有考慮氯離子和硫酸根的影響，無法對比Fe3+與Cu2+對雙氧水分解的催化效率，D錯誤；
故選C。
6. 2023年3月15日19時41分，“長征十一號”運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛，隨后，將“試驗十九號衛(wèi)星”精準送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。長征運載火箭使用偏二甲肼()作燃料，作氧化劑。下列說法正確的是
A. 基態(tài)氫原子的軌道電子云輪廓圖為啞鈴形
B. 基態(tài)原子核外能級和能級電子的能量相等
C. 基態(tài)原子的核外電子的運動狀態(tài)有8種
D. 氮原子的電子排布式由能釋放能量產(chǎn)生吸收光譜
【答案】C
【解析】基態(tài)氫原子的軌道電子云輪廓圖為球形，A錯誤；基態(tài)C原子核外2s能級和2p能級電子的能量不相等，2p能級電子的能量高，B錯誤；O原子核外有8個電子，根據(jù)泡利原理，它們的運動狀態(tài)都不相同，基態(tài)原子的核外電子的運動狀態(tài)有8種，C正確；3s能級的能量大于2p能級的能量，原子的電子排布式由，能量升高，吸收能量產(chǎn)生吸收光譜，D錯誤；
答案選C。
7. 金屬的腐蝕與防護和生活密切相關(guān)。下列有關(guān)說法錯誤的是
A. 銅器在弱酸性環(huán)境中表面生成銅綠發(fā)生的是吸氧腐蝕
B. 如上裝置，一段時間后向三頸燒瓶中加入KSCN溶液，溶液未變紅，說明鐵被保護
C. 如上裝置，開始一段時間內(nèi)壓強傳感器測得壓強幾乎未發(fā)生變化，說明鍍鋅鐵皮可能是析氫腐蝕和吸氧腐蝕同時發(fā)生
D. 采用外加電流保護法，將采油平臺的鋼鐵構(gòu)筑物與外接電源的負極相連
【答案】B
【解析】銅的還原性非常弱，一般不能與非氧化性酸反應(yīng)，銅器在弱酸性環(huán)境中表面生成銅綠發(fā)生的是吸氧腐蝕，A正確；若鐵被腐蝕生成的是Fe2+，用KSCN溶液無法檢驗，因此一段時間后向三頸燒瓶中加入KSCN溶液，溶液未變紅，并不能說明鐵被保護，B錯誤；壓強傳感器測得壓強幾乎未發(fā)生變化，則體系內(nèi)的氣體分子數(shù)幾乎不變，析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣，氣體分子數(shù)增大，吸氧腐蝕吸收氧氣，氣體分子數(shù)減小，可能是析氫腐蝕和吸氧腐蝕同時發(fā)生，C正確；采油平臺的鋼鐵構(gòu)筑物與外接電源的負極相連叫外加電流保護法，可防止鋼鐵構(gòu)筑物被腐蝕，D正確；
故選：B。
8. 下列應(yīng)用中涉及的方程式或離子方程式不正確的是
A. 使用漂白粉消毒：
B. 制備白色顏料：
C. 泡沫滅火器工作原理：
D. 使用FeS處理含汞廢水：
【答案】C
【解析】碳酸的酸性強于次氯酸，因此在使用漂白粉消毒時，空氣中的CO2溶于水，會將ClO－轉(zhuǎn)化為HClO，離子方程式為，A不符合題意；TiCl4為強酸弱堿鹽，極易水解，生成TiO2·xH2O和HCl，方程式為，B不符合題意；泡沫滅火器利用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液，用于滅火時，將兩溶液混合， Al3+和發(fā)生雙水解反應(yīng)，離子方程式應(yīng)為，C符合題意；一般來說，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。HgS的溶解度比FeS小，因此FeS可用于處理含汞廢水，離子方程式為，D不符合題意；
答案選C。
9. MnO2催化某反應(yīng)的一種催化機理如圖所示。下列敘述正確的是
A. 使用MnO2催化時，總反應(yīng)的焓變會發(fā)生變化
B. H2O+O2→H+++ ?OH放出熱量
C. 催化過程中，所發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
D. 1mlHCHO參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移4ml電子
【答案】D
【解析】使用MnO2催化時，降低反應(yīng)所需活化能，但反應(yīng)的?H不變，故A錯誤；H2O+O2→H+++ ?OH過程為水中的O-H鍵斷裂的過程，斷鍵為吸熱過程，故B錯誤；過程中碳酸氫根和氫離子生成二氧化碳和水的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；HCHO最終生成二氧化碳和水，HCHO中C為0價變?yōu)槎趸贾?4價，因此1ml HCHO參與反應(yīng)時轉(zhuǎn)移4ml電子，故D正確；
故選D。
10. 下列事實或現(xiàn)象和相應(yīng)結(jié)論均正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】氯化鐵在溶液中水解使溶液呈酸性，氯化鐵溶液加水稀釋后溶液pH變大，主要是因為加水稀釋溶液中氫離子濃度減小，與水解程度增大無關(guān)，A錯誤；硝酸具有氧化性，可以將BaSO3氧化為BaSO4，因此不能證明樣品中含有，B錯誤；二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳，二氧化硫飽和溶液中亞硫酸的濃度大于二氧化碳飽和溶液中碳酸的濃度，則前者飽和溶液的pH小于后者不能說明亞硫酸的酸性強于碳酸，C錯誤；硫化鈉溶液與硫酸鋅溶液完全反應(yīng)生成硫化鋅沉淀和硫酸鈉，向反應(yīng)后的溶液中再加入硫酸銅溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀說明硫化鋅的溶度積大于硫化銅，D正確；
答案選D。
11. 氧化亞氮()是一種強溫室氣體，且易轉(zhuǎn)換成顆粒污染物。碘蒸氣存在能大幅度提高分解速率，反應(yīng)歷程為：
第一步：(快反應(yīng))
第二步：(慢反應(yīng))
第三步：(快反應(yīng))
實驗表明，含碘時分解速率方程(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是
A. 分解反應(yīng)中，(含碘)>(無碘)
B. 第三步對總反應(yīng)速率起決定作用
C. 第二步活化能比第三步小
D. 濃度與分解速率無關(guān)
【答案】A
【解析】由題可知，碘蒸氣的存在能大幅度提高N2O的分解速率，v=k?c(N2O)?c0.5(I2)中v與k成正比，則k(含碘)＞k(無碘)，故A正確；慢反應(yīng)對總反應(yīng)速率起決定作用，所以第二步起決定作用，故B錯誤；第二步反應(yīng)慢，活化能大，即第二步活化能比第三步大，故C錯誤；根據(jù)N2O分解速率方程v=k?c(N2O)?c0.5(I2)， I2濃度與N2O分解速率有關(guān)，故D錯誤；
答案選A。
12. 用0.100的溶液滴定的溶液，測得滴定過程中溶液的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A. ①點溶液中：
B. ②點溶液中：
C. ③點溶液中：
D. 在相同溫度下，①、②、③三點溶液中水電離的：③＜②＜①
【答案】D
【解析】由圖示知，點①時溶液顯酸性，故c(H+)＞c(OH-)，A正確；點②pH=7，溶液中c(H+)=c(OH-)，根據(jù)電荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-)，B正確；點③所示溶液恰好反應(yīng)生成醋酸鈉，醋酸鈉水解，溶液顯堿性，但水解程度較小：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，C正確；從點①到點③的滴定過程中，隨著反應(yīng)的進行，CH3COOH的濃度逐漸減小，CH3COONa的濃度逐漸增大，CH3COOH抑制水電離，CH3COO-水解促進水電離，水的電離程度越來越大，到點③時，兩者完全反應(yīng)生成CH3COONa，水的電離程度最大，故三點溶液中由水電離的c(OH-)：③＞②＞①，D錯誤；
故答案選D。
13. 氨對發(fā)展農(nóng)業(yè)有著重要意義，也是重要的化工原料。合成氨的生產(chǎn)流程示意圖如下。
下列有關(guān)合成氨說法正確的是
A. 從合成氨平衡體系中分離出，可提高正反應(yīng)速率，減小逆反應(yīng)速率，平衡正移
B. 熱交換的目的是預(yù)熱原料氣，同時對合成的氨氣進行降溫利于液化分離
C. 合成氨一般選擇進行，鐵觸媒的活性最大，原料氣平衡轉(zhuǎn)化率高
D. 步驟④⑤均有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】B
【解析】從合成氨平衡體系中分離出氨氣，減少了生成物的濃度，使平衡正向移動，但正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，故A錯誤；熱交換將氨氣熱量轉(zhuǎn)給氮氣和氫氣，目的是預(yù)熱原料氣，同時對合成的氨氣進行降溫，利于液化分離，故B正確；合成氨一般選擇進行，主要是讓鐵觸媒的活性最大，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，原料氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；步驟④是有利于鐵觸媒的活性最大，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，原料的平衡轉(zhuǎn)化率降低，步驟⑤分離出氨氣，有利于平衡正向移動，可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，故D錯誤；
故選B。
14. 水系雙離子電池相比于鋰電池有安全和成本優(yōu)勢，在儲能領(lǐng)域有較好應(yīng)用。我國最新水系(堿性)雙離子電池的工作原理如圖所示，下列有關(guān)敘述錯誤的是
A. 放電時，電解質(zhì)溶液中的Na+由b極區(qū)向a極區(qū)轉(zhuǎn)移
B. 放電時，若a極得到3.2gCu和，則電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.14ml
C. 為消除第一次放電的不可逆，可將Cu3(PO4)2徹底放電轉(zhuǎn)化為Cu2O后再充電
D. 第1次放電時，a極的電極反應(yīng)式為
【答案】B
【解析】放電時為原電池，由圖可知a極上的反應(yīng)涉及Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，即a極為正極，則b極為負極，充電時a極為陽極、b極為陰極，據(jù)此分析解題。
放電時為原電池，Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，b極為負極，a極為正極，電解質(zhì)溶液中的鈉離子向正極移動，即鈉離子由b極區(qū)向a極區(qū)轉(zhuǎn)移，A正確；放電時，a極的電極反應(yīng)涉及Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，若a極得到3.2gCu和2.88gCu2O，Cu3(PO4)2→Cu2O時移的電子的物質(zhì)的量為=0.04ml，由Cu3(PO4)2→Cu時移的電子的物質(zhì)的量為=0.1ml，即共轉(zhuǎn)移0.1ml+0.04ml=0.14ml，但是由于a極還有水放電，所以電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量大于0.14 ml，B錯誤；若將Cu3(PO4)2徹底放電轉(zhuǎn)化為Cu2O，再充時Cu2O可單向轉(zhuǎn)化生成Cu3(PO4)2，C正確；放電時，a極的電極反應(yīng)涉及Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，Cu元素化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，第1次放電時，a極的電極反應(yīng)式為 ，D正確；
故答案為：B。
15. 工業(yè)上以SrSO4(s)為原料生產(chǎn)SrCO3(s)，對其工藝條件進行研究。現(xiàn)有含SrCO3(s)的0.1 ml·L1Na2CO3溶液和1.0ml·L1 Na2CO3溶液，含 SrSO4(s)的0.1 ml·L1 Na2SO4溶液和1.0ml·L1 Na2SO4溶液，在一定pH范圍內(nèi)，四種溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系如圖所示。
下列說法錯誤的是
A. a=—6.5
B. pH相同時，溶液中c( )越大，c(Sr2+ )越小
C. 曲線③對應(yīng)含SrCO3(s)的0.1 ml·L1Na2CO3溶液
D. 在Na2SO4和Na2CO3初始濃度均為1.0 ml·L1的混合溶液中，pH≥7.7時才能實現(xiàn)SrSO4(s)轉(zhuǎn)化為SrCO3(s)
【答案】D
【解析】硫酸鍶和碳酸鍶在溶液中均存在難溶電解質(zhì)的溶解平衡，硫酸是強酸，溶液的pH增大，硫酸根離子濃度基本不變，鍶離子濃度基本不變，溶液pH相同時，溶液中硫酸根離子濃度越大，鍶離子濃度越小，則曲線①表示含SrSO4(s)的0.1 ml·L-1 Na2SO4溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系，曲線②表示含SrSO4(s)的1.0 ml·L-1 Na2SO4溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系；碳酸是弱酸，溶液的pH增大，碳酸根離子濃度增大，鍶離子濃度減小，溶液pH相同時，溶液中碳酸根離子濃度越大，鍶離子濃度越小，則曲線③表示含SrCO3(s)的0.1 ml·L-1Na2CO3溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系，曲線④表示含SrCO3(s)的1.0 ml·L-1Na2CO3溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系。
由分析可知，曲線①表示含SrSO4(s)的0.1 ml·L1 Na2SO4溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系，由圖可知，溶液pH為6.8時，鍶離子濃度為10—5.5ml/L，則硫酸鍶的溶度積為Ksp=0.1×10—5.5=10—6.5，溫度不變，硫酸鍶的溶度積不變，則pH為7.7時，溶液中鍶離子濃度為=10—6.5ml/L，所以a=—6.5，故A正確；由分析可知，硫酸鍶在溶液中存在難溶電解質(zhì)的溶解平衡，溶液pH相同時，溶液中硫酸根離子濃度越大，鍶離子濃度越小，故B正確；由分析可知，曲線③表示含SrCO3(s)的0.1 ml·L1Na2CO3溶液中l(wèi)gc(Sr2+)隨pH的變化關(guān)系，故C正確；由分析可知，硫酸是強酸，溶液pH變化，硫酸根離子濃度基本不變，鍶離子濃度基本不變，所以沉淀的轉(zhuǎn)化與溶液pH無關(guān)，故D錯誤；
故選D。
第Ⅱ卷 主觀題
16. 化學用語、元素周期律等是學習元素及其化合物知識的重要工具。請回答下列問題：
（1）下列說法正確的是_______(填序號)。
①s區(qū)全部是金屬元素
②共價化合物中電負性大的成鍵元素表現(xiàn)為負價
③兩種金屬元素第一電離能越小的其金屬性越強
④電負性大于1.8的一定為非金屬
⑤第四周期元素中未成對電子數(shù)最多的元素位于鉀元素后面第五位
（2）新型半導體材料如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等在航空航天、國防技術(shù)及5G技術(shù)等領(lǐng)域扮演著重要的角色?；鶓B(tài)Si原子的核外電子空間運動狀態(tài)共有_______種，其核外電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖的形狀為_______，基態(tài)鎵原子的價層電子排布式為_______。
（3）下列不同狀態(tài)的C+中，電離最外層一個電子所需能量最高的是_______。
a．1s22s22p1 b．1s22s22p2 c．1s22s2 d．1s22s12p1
（4）原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子其價電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_______。
（5）N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示：X、Y、Z中為N元素的是_______。
（6）已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42.X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X與Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子。已知檢驗微量化合物X2Y3可以用一種稱為馬氏檢驗的方法，其原理是：樣品在鹽酸中可被金屬鋅還原為XZ3氣體，產(chǎn)物還有氯化鋅和H2O，該反應(yīng)的化學方程式是_______(要用推導出來的元素表達)。
【答案】（1）②⑤ （2）①. 8 ②. 啞鈴形 ③.
（3）c （4）或
（5）Z （6）
【解析】
【小問1詳解】
①s區(qū)不全部都是金屬元素，如H元素為非金屬元素，①錯誤；
②共價化合物中，電負性大的成鍵元素對共用電子對的吸引能力較強，故電負性大的元素表現(xiàn)負價，②正確；
③金屬性：Mg＞Al，但由于Mg位于ⅡA族，Al位于ⅢA族，鎂3s能級全滿較穩(wěn)定，第一電離能：Mg＞Al，③錯誤；
④電負性大于1.8的元素不一定為非金屬元素，如Pb、Bi的電負性為1.9，④錯誤；
⑤鉻元素價層電子排布式為3d54s1，第四周期元素中未成對電子數(shù)最多的元素是鉻，位于第四周期第ⅥB族，位于鉀元素后面第五位，⑤正確；
故答案為：②⑤。
【小問2詳解】
Si原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p2，不同軌道的電子空間運動狀態(tài)不同，Si原子核外電子空間運動狀態(tài)共有8種；核外電子占據(jù)最高能級為p能級，啞鈴形；基態(tài)鎵原子序數(shù)31，價層電子排布式為4s24p1。
【小問3詳解】
1s22s22p1為基態(tài)C+，1s22s22p2為基態(tài)C原子，1s22s2為基態(tài)C2+，1s22s12p1為激發(fā)態(tài)C2+，電子離核越遠，受原子核吸引越小，越易電離，電離能越小，則電離最外層一個電子所需能量最高的是1s22s2，故選c。
【小問4詳解】
原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，磷原子其價電子排布為3s23p3，3p能級三個軌道上，每個軌道上有1個自旋方向相同的電子，則自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為或。
【小問5詳解】
一般情況下，金屬元素的第一電離能小于非金屬元素，則第一電離能最小的X為Mg元素；N原子價層電子排布式為2s22p3，N與O相比，2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故失去第一個電子較難，第一電離能較大，則較大的Z為N元素，Y為O元素。
【小問6詳解】
X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則4p能級有3個電子，其價層電子排布式為4s24p3，X為33號元素為As，Y元素原子2p軌道上有2個未成對電子，其價層電子排布式為2s22p2或2s22p4，則Y為C元素或O元素，X與Y可形成化合物X2Y3，則Y為O元素，X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，則Z為H元素；樣品在鹽酸中可被金屬鋅還原為AsH3氣體，產(chǎn)物還有氯化鋅和H2O，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式為：。
17. 鎳﹣鎘電池是一種非常理想的直流供電電池。廢舊鎳﹣鎘電池中含有鎳、鎘、鐵及少量鈷的低價氧化物和有機質(zhì)等?；厥绽脧U舊鎳﹣鎘電池的一種工藝流程如圖所示。
請回答下列問題：
（1）流程中將原料“粉碎”的目的是_______。
（2）“氧化”工序發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_______。
（3）已知：Ni(OH)2的溶度積Ksp=2.0×10-15，“調(diào)pH”時溶液中c(Ni2+)=0.02ml·L-1，則常溫下應(yīng)控制pH小于_______。
（4）濾液1經(jīng)處理之后可循環(huán)至_______工序中使用。
（5）CdCO3可用于冶煉鎘，產(chǎn)生的粗鎘可利用電解精煉的方法進行提純，在電解池的_______(填“陽極”或“陰極”)產(chǎn)生純鎘。
（6）一項研究表明，采用溶劑萃取法可將Cd2+、C2+、Ni2+從混合溶液中有效分離。如圖為不同pH下DEHPA和Cyanex272對溶液中三種離子的萃取效率，則此方法的流程為_______。
（7）鎳鎘蓄電池的工作原理為：。當飛船運行到地影區(qū)時，鎳鎘蓄電池為飛船供電，此時在正極電極反應(yīng)方程式是_______，負極附近溶液的堿性_______(填“增強”“減弱”或“不變”)。
【答案】（1）增大接觸面積，加快反應(yīng)速率
（2）
（3）7.5 （4）沉鎳
（5）陰極 （6）首先用DEHPA作萃取劑，將從溶液中分離；隨后使用Cyanex272將、分離
（7）①. ②. 減弱
【解析】利用廢舊鎳﹣鎘電池（含有鎳、鎘、鐵及少量鈷的低價氧化物和有機質(zhì)）回收鎳鎘的工藝流程為：將廢舊鎳﹣鎘電池粉碎，然后高溫灼燒除去有機質(zhì)后加硫酸酸浸，金屬轉(zhuǎn)化為陽離子、、、進入溶液，通過過濾除去不溶物，在濾液中加入把氧化為，在調(diào)節(jié)pH環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去，在濾液中加入沉鎳后過濾得到關(guān)于鎳的某種晶體，最后在濾液中加入沉鎘得到固體，據(jù)此分析解答。
【小問1詳解】
流程中將原料“粉碎”的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分。
故答案為：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率。
【小問2詳解】
“氧化”工序中，是在酸性條件下加入把氧化為，反應(yīng)的離子方程式為：。
故答案為：。
【小問3詳解】
為避免生成沉淀，需控制溶液中的氫氧根離子的濃度，利用的溶度積計算，此時溶液中，由，可得，，因此應(yīng)控制pH小于7.5。
故答案為：7.5。
【小問4詳解】
“沉鎘”時發(fā)生的反應(yīng)為：，因此濾液1的主要成分為，經(jīng)處理之后可循環(huán)至沉鎳工序中重復使用。
故答案為：沉鎳。
【小問5詳解】
根據(jù)電解原理可知，電解精煉鎘時，鎘元素從+2價得電子降低為0價的單質(zhì)鎘，所以在電解池的陰極得電子產(chǎn)生純鎘。
故答案為：陰極。
【小問6詳解】
根據(jù)萃取曲線圖可知，使用DEHPA作萃取劑對區(qū)分度好，對、的區(qū)分度不明顯，無法通過萃取分離；而用Cyanex272作萃取劑對區(qū)分度好，對、的區(qū)分度不明顯，無法通過萃取分離；結(jié)合這2個特點，可以采用：首先用DEHPA作萃取劑，將從溶液中分離；隨后使用Cyanex272將、分離。
故答案為：首先用DEHPA作萃取劑，將從溶液中分離；隨后使用Cyanex272將、分離。
【小問7詳解】
根據(jù)鎳鎘蓄電池的工作原理為：，為飛船供電時作原電池，屬于放電過程，則負極反應(yīng)式為：，正極反應(yīng)式為：；負極反應(yīng)要消耗，隨著電池放電工作，溶液堿性逐漸減弱。
故答案為：；減弱。
18. 硫酸鐵和硫酸亞鐵均為重要的鹽。實驗室用廢鐵屑(含油污)制備和溶液，并進行相關(guān)探究?；卮鹣铝袉栴}：
Ⅰ．制備0.01 ml?L溶液和0.04 ml?L溶液。
步驟一：將廢鐵屑(含油污)依次用熱純堿溶液、蒸餾水清洗后，加入足量溶液，充分反應(yīng)后過濾；
步驟二：向濾液中分批加入足量雙氧水，充分反應(yīng)后小心煮沸、冷至室溫；
步驟三：標定所得溶液濃度；
步驟四：配制100 mL 0.01 ml?L 溶液；
步驟五：取部分標定濃度后的溶液，經(jīng)轉(zhuǎn)化后配制100 mL 0.04 ml?L 溶液。
（1）步驟一中用蒸餾水清洗的目的為___________；步驟二中，雙氧水需足量并分批加入的原因為___________。
（2）步驟三標定溶液濃度的操作：準確量取10.00 mL 溶液于錐形瓶中，依次加入適當過量的、適量的，充分反應(yīng)后用0.1000 ml?L 標準溶液滴定，達到滴定終點時消耗標準溶液的體積為20.00 mL(已知：Sn的常見化合價為+2、+4；該實驗條件下不與反應(yīng))。
①向溶液中加入反應(yīng)的離子方程式為___________；加入適量的作用為___________。
②溶液的物質(zhì)的量濃度為___________。
（3）制備0.01 ml?L 溶液的實驗中，如圖所示儀器不需要使用的是___________(填儀器名稱)。
Ⅱ．探究與Ag生成和的反應(yīng)特點。
提出猜想：上述反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
驗證猜想：取少量Ag粉，向其中加入0.01ml?L 溶液，固體全部溶解；將0.01 ml?L 溶液與0.04 ml?L 溶液等體積混合，產(chǎn)生灰黑色沉淀。
（4）驗證猜想時，第二步實驗中所加FeSO?溶液過量的目的為___________；向所得灰黑色沉淀中加入適量濃硝酸，通過___________(填實驗現(xiàn)象)，可證明灰黑色沉淀為Ag單質(zhì)。
（5）實驗結(jié)論：猜想___________(填“成立”或“不成立”)。
【答案】（1）①.除去廢鐵屑表面過量的純堿和油脂水解的產(chǎn)物 ②.使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，且不引入新的雜質(zhì)，減少雙氧水的分解，提高原料的利用率
（2）①.2Fe3++Sn2+=2Fe2++ Sn4+ ②.可將過量的Sn2+氧化，使測定結(jié)果更準確 ③
（3）蒸發(fā)皿、堿式滴定管
（4）①.有利于還原的反應(yīng)正向進行 ②.沉淀逐漸溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體
（5）成立
【解析】將廢鐵屑依次用純堿溶液、蒸餾水清洗后，與足量硫酸反應(yīng)后過濾，濾液與足量過氧化氫反應(yīng)制得硫酸鐵溶液，部分制得的硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵。
【小問1詳解】
廢鐵屑表面含油污，用足量熱純堿溶液除去油脂后，廢鐵屑表面有過量的純堿和油脂水解的產(chǎn)物，用蒸餾水可以洗去他們，所以用蒸餾水清洗的目的為除去廢鐵屑表面過量的純堿和油脂水解的產(chǎn)物；雙氧水具有較強的氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，且其產(chǎn)物為水，足量雙氧水可以保證將Fe2+完全氧化，所以步驟二中，雙氧水需足量的原因為：使Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，且不引入新的雜質(zhì)，而分批加入可以減少雙氧水的分解，提高原料的利用率；
【小問2詳解】
①向溶液中加入，可以將Fe3+還原為Fe2+，其反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Sn2+=2Fe2++ Sn4+；為了使Fe3+完全被還原，加入的要適當過量，而可將過量的Sn2+氧化，避免影響硫酸鐵溶液濃度測定的準確性，所以加入適量的作用為：將過量的Sn2+氧化，避免影響硫酸鐵溶液濃度測定的準確性；
②由電子得失守恒和鐵原子守恒可知，反應(yīng)原理為5~10 Fe2+~2KMnO4，則溶液中的物質(zhì)的量濃度為；
【小問3詳解】
制備0.01 ml/L溶液的實驗中，如圖所示儀器需要使用的是100mL容量瓶、燒杯、酸式滴定管，即不需要使用的是蒸發(fā)皿和堿式滴定管；
【小問4詳解】
驗證探究與Ag生成和的反應(yīng)為可逆反應(yīng)時，所加FeSO?溶液過量，可以使反應(yīng)向消耗的方向進行，即有利于還原的反應(yīng)正向進行；若所得灰黑色沉淀為Ag單質(zhì)，則往其中加入適量濃硝酸，Ag單質(zhì)會溶解，生成紅棕色二氧化氮，反應(yīng)的現(xiàn)象為沉淀逐漸溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體；
【小問5詳解】
由上述實驗可知，與Ag反應(yīng)生成和、和反應(yīng)生成與Ag，兩個反應(yīng)同時進行，即相同條件下與Ag生成和的反應(yīng)既可正向進行，又可以逆向進行，所以猜想成立。
19. 以CO、為原料進行資源化利用，對于環(huán)境、能源均具有重要意義。已知存在如下反應(yīng)：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
回答下列問題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為，則該反應(yīng)的熱化學方程式為__________。
（2）向一容積為2L的恒容密閉容器中通入1ml和3ml，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ.起始總壓為pPa，20min時達到化學平衡狀態(tài)，測得的物質(zhì)的量分數(shù)為12.5%。
①平衡時總壓為________Pa。
②0~20min內(nèi)，用表示的平均反應(yīng)速率________，的平衡濃度________
（3）在一定條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ（過量），若反應(yīng)Ⅰ中的轉(zhuǎn)化率為90%，Ⅲ中的轉(zhuǎn)化率為40%，則的產(chǎn)率為________.
（4）工業(yè)上，以一定比例混合的與的混合氣體以一定流速分別通過填充有催化劑a、催化劑b的反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ.轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1所示.在催化劑b作用下，溫度高于時，轉(zhuǎn)化率下降的原因可能是__________。
（5）在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下，初始時CO、分別為1ml、2ml時，發(fā)生反應(yīng)Ⅳ，平衡后混合物中體積分數(shù)（）如圖2所示。
①其中，、和由大到小的順序是________。
②若在250℃、的條件下，反應(yīng)達到平衡，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)________（分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù)）。
【答案】（1）
（2）① ② ③.0.9
（3）54% （4）催化劑的活性降低
（5）①. ②.
【解析】
【小問1詳解】
某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為，可得方程式，根據(jù)蓋斯定律Ⅰ×2+Ⅲ可得該反應(yīng)，則該反應(yīng)的熱化學方程式為 。
【小問2詳解】
向一容積為2L恒容密閉容器中通入1ml和3ml，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)，起始總壓為pPa，20min時達到化學平衡狀態(tài)，測得的物質(zhì)的量分數(shù)為12.5%，列出三段式：
①，得n=0.4，平衡時總壓為。
②0~20min內(nèi)，用表示的平均反應(yīng)速率，的平衡濃度
【小問3詳解】
在一定條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ（過量），若反應(yīng)Ⅰ中的轉(zhuǎn)化率為90%，Ⅲ中的轉(zhuǎn)化率為40%，列出三段式：
則的產(chǎn)率為。
【小問4詳解】
催化劑在特定溫度下催化能力最強，在催化劑b作用下，溫度高于時，轉(zhuǎn)化率下降的原因可能是催化劑的活性降低。
【小問5詳解】
①該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，壓強增大，平衡正向移動，甲醇的體積分數(shù)增大，結(jié)合圖像，、和由大到小的順序是。
②若在250℃、的條件下，反應(yīng)達到平衡，列出三段式：
，解得m=，CO、H2、CH3OH分壓分別為，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
事實或現(xiàn)象
結(jié)論
A
將溶液由稀釋到，則溶液變大
稀釋后，的水解程度增大
B
取樣品，溶解后滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不消失
此樣品中含有
C
分別測定、飽和溶液的，前者小
酸性強于
D
向溶液中滴加溶液至不再產(chǎn)生白色沉淀，再滴加幾滴 溶液，出現(xiàn)黑色沉淀
元素
X
738
1451
7733
Y
1314
3388
5301
Z
1402
2856
4578

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