
2025 年 1 月
考生須知:
1.本試卷分試題卷和答題卷,滿分 100 分,考試時(shí)間 90 分鐘。
2.答題前,在答題卷上填寫班級(jí)、姓名、試場號(hào)、座位號(hào),并填涂卡號(hào)。
3.所有答案必須寫在答題卷上,寫在試題卷上無效。
4.考試結(jié)束,只上交答題卷。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 K 39 Mn 55 Fe 56 Cu
64 Zn 65
卷 I 選擇題部分
一、選擇題 I(本大題共 16 小題,每小題 3 分,共 48 分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)
是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)。
1. 下列物質(zhì)中屬于強(qiáng)電解質(zhì),且其水溶液因水解呈酸性 是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 屬于鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),水溶液中鋁離子水解使溶液呈酸性,A 符合題意;
B. 是弱酸,屬于弱電解質(zhì),B 不符合題意;
C. 屬于鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),水溶液中電離出氫離子使溶液呈酸性,C 不符合題意;
D. 屬于鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),水溶液中碳酸氫根水解使溶液呈堿性,D 不符合題意;
故選 A。
2. 下列化學(xué)用語或表述正確的是
A. As 原子的簡化電子排布式:
B. 鍵形成的軌道重疊示意圖:
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C. 的 VSEPR 模型: (兩點(diǎn)表示孤電子對)
D. 羥基的電子式:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.As 是第 33 號(hào)元素,基態(tài) As 原子的簡化電子排布式:[Ar]3d104s24p3,A 錯(cuò)誤;
B. 鍵以肩并肩方式重疊,圖中是 鍵的形成過程,B 錯(cuò)誤;
C.三氟化硼(BF3)的中心 B 原子價(jià)層電子對數(shù)為 3+ =3,無孤對電子,故 BF3 的 VSEPR 模型應(yīng)為平
面三角形,C 錯(cuò)誤;
D.羥基的結(jié)構(gòu)簡式為 ,O 原子上有一個(gè)未成鍵的單電子,電子式為 ,D 正確;
故選 D。
3. 下列物質(zhì)的用途或事實(shí)的描述錯(cuò)誤的是
A. FeS 可除去水體中的 、
B. 硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液用于泡沫滅火器
C. 納米金屬鉛晶體顆粒越小,熔點(diǎn)越高
D. 由 制取無水 固體時(shí),可在 氣流中加熱脫水
【答案】C
【解析】
【詳解】A.FeS 固體用于除去廢水中 、 等重金屬,是因?yàn)榱蚧?、硫化銅溶解度小于硫化亞鐵,
A 正確;
B.硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液用于泡沫滅火器是由于鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成二氧化碳
氣體,B 正確;
C.納米顆粒的熔點(diǎn)通常比塊狀材料的熔點(diǎn)低,這是由于表面效應(yīng)的影響。表面原子比內(nèi)部原子具有更高的
能量,因此納米顆粒的整體能量增加,導(dǎo)致熔點(diǎn)降低,C 錯(cuò)誤;
D.Fe3+在水中會(huì)水解,加熱會(huì)促進(jìn) Fe3+的水解,故由 制取無水 固體時(shí),可在 氣
流中加熱脫水,從而抑制 Fe3+的水解,D 正確;
故選 C。
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4. 下列各組離子在指定條件下,一定能大量共存的是
A. 能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色的溶液中: 、 、 、
B. 的溶液中: 、 、 、
C. 能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的溶液中: 、 、 、
D. 水電離出的 的溶液中: 、 、 、
【答案】B
【解析】
【詳解】A.能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色的溶液呈酸性, 和 不共存,A 錯(cuò)誤;
B. 的溶液中呈酸性,各離子之間不發(fā)生任何反應(yīng),可大量共存,B 正確;
C.能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的溶液具有氧化性,具有還原性的 S2-不能大量共存,C 錯(cuò)誤;
D.水電離出的 c(H+)=1×10-12ml·L-1 的溶液,水的電離受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈堿性,在堿
性條件下 Mg2+不能大量共存,D 錯(cuò)誤;
故選 B。
5. 下列方程式書寫正確的是
A. 的水解的離子方程式:
B. 氫氧化鋁(一元弱酸)的酸式電離方程式:
C. 已知 的燃燒熱 ,表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
D. 表示稀醋酸和稀 NaOH 溶液中和反應(yīng)熱效應(yīng)的方程式:
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 的水解的離子方程式: ,選項(xiàng)中表示的是電離的過
程,A 錯(cuò)誤;
B.氫氧化鋁是兩性氫氧化物,其(一元弱酸)的酸式電離方程式: ,B
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正確;
C. 燃燒熱的指定產(chǎn)物是 ,則表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式
,C 錯(cuò)誤;
D.醋酸為弱電解質(zhì),電離吸熱,用中和熱表示氫氧化鈉和醋酸的稀溶液反應(yīng)的 ,D 錯(cuò)
誤;
故選 B。
6. 下列關(guān)于儀器選擇、實(shí)驗(yàn)操作及相關(guān)敘述均正確的是
A. 圖甲用于測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱
B. 圖乙用于測定鋅與稀硫酸反應(yīng)速率(夾持裝置省略)
C. 圖丙操作可排出盛有 溶液滴定管尖嘴內(nèi)的氣泡
D. 圖丁裝置鹽橋中陽離子向 溶液中遷移
【答案】D
【解析】
【詳解】A.用甲裝置可測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,缺少環(huán)形玻璃攪拌器,故 A 錯(cuò)誤;
B.氫氣能從長頸漏斗逸出,不能用乙裝置測定氫氣的生成速率,故 B 錯(cuò)誤;
C. 溶液具有強(qiáng)氧化性,應(yīng)放在酸式滴定管中,丙圖為堿式滴定管的排氣泡方法,故 C 錯(cuò)誤;
D.鋅銅原電池中,鋅電極為原電池的負(fù)極,銅為正極,鹽橋中陽離子向正極一側(cè)的硫酸銅溶液中遷移,故
D 正確;
故選 D。
7. 冠醚能與陽離子作用,12-冠-4 與 作用而不與 作用;18-冠-6 與 作用,但不與 或 作用。
下列說法正確的是
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A. 冠醚適配堿金屬離子,體現(xiàn)了超分子的自組裝特征
B. 超分子中 O 原子與 間存在離子鍵
C. 12-冠-4 中 C 和 O 的雜化方式分別是 超分子和
D. 18-冠-6 可增大 在甲苯中的溶解度
【答案】D
【解析】
【詳解】A.冠醚能與半徑大小相匹配的金屬離子作用,因此 18-冠-6 與 K+作用,不與 Li+或 Na+作用,這
反映了超分子的“分子識(shí)別”的特征,A 錯(cuò)誤;
B.由圖可知 18-冠-6 中 O 原子存在孤對電子, 有空軌道,二者之間以配位鍵結(jié)合,不存在離子鍵,B
錯(cuò)誤;
C.18-冠-6 中 C 和 O 的價(jià)層電子對數(shù)均為 4,均采用 sp3 雜化,所以其雜化軌道類型相同,C 錯(cuò)誤;
D.KMnO4 不溶于大多數(shù)有機(jī)物,冠醚通過與 形成配合物,可以增加 在非極性溶劑(如甲苯)
中的溶解度,D 正確;
故選 D。
8. 關(guān)于反應(yīng) ,達(dá)到平衡后,下列說法不正確
的是
A. 升高溫度,氯水中的 減小
B. 氯水中加入少量醋酸鈉固體,上述平衡正向移動(dòng), 增大
C. 取兩份氯水,分別滴加 溶液和淀粉 溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液變藍(lán)色,可以證明上
述反應(yīng)存在限度
D. 在氯水中加入少量 溶液,發(fā)生的反應(yīng):
【答案】CD
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【解析】
【詳解】A.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),且次氯酸受熱易分解,氯水中的 減小,A 正確;
B.氯水中加入少量醋酸鈉固體,生成醋酸,溶液中氫離子濃度減小,上述平衡正向移動(dòng), 增大,
B 正確;
C.氯水中加硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀,證明溶液中有氯離子,氯水中加淀粉碘化鉀溶液,溶液變藍(lán),證明生成
了碘單質(zhì),溶液中有強(qiáng)氧化性的物質(zhì),而氯氣和次氯酸都有強(qiáng)氧化性,不能證明反應(yīng)物和生成物共存,即
不能證明上述反應(yīng)存在限度,C 錯(cuò)誤;
D.在氯水中加入少量 溶液,氯水顯酸性,離子方程式:
,D 錯(cuò)誤;
故選 CD。
9. 和 均可發(fā)生水解反應(yīng),其中 的水解機(jī)理示意圖如下:
下列說法不正確的是
A. 為極性分子,而 為非極性分子
B. 和 空間構(gòu)型均為三角錐形
C. 比 難水解
D. 和 的水解反應(yīng)機(jī)理不同
【答案】C
【解析】
【詳解】A.NCl3 中心原子為 N 原子,價(jià)層電子對數(shù)為 4,有孤電子對,分子構(gòu)型為三角錐形,正負(fù)電荷
中心不重合,屬于極性分子;SiCl4 中心原子為 Si 原子,價(jià)層電子對數(shù)為 4,無孤電子對,分子構(gòu)型為四面
體形,正負(fù)電荷中心重合,屬于非極性分子,A 正確;
B. 和 中心原子均為 N 原子,價(jià)層電子對數(shù)均為 4,均有 1 對孤電子對,分子構(gòu)型均為三角錐形,
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B 正確;
C. 比 的中心原子都有孤電子對,P 的電負(fù)性小,更容易給出孤電子對,且 P—Cl 鍵鍵能小,更
容易斷裂,則 更容易水解,C 錯(cuò)誤;
D.SiCl4 的水解反應(yīng)機(jī)理為 ,
與題中 NCl3 的水解原理不同,D 正確;
故選 C。
10. 研究表明 I-可以作為水溶液中 SO2 歧化反應(yīng)的催化劑: △
H<0;該過程一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn):
① △H>0 (慢反應(yīng))
② △H<0 (快反應(yīng))
下列可以體現(xiàn)上述反應(yīng)過程中能量變化的是
A B C D
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】題干信息顯示,總反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量;反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),
反應(yīng)②為放熱反應(yīng);反應(yīng)①為慢反應(yīng),反應(yīng)②為快反應(yīng),則反應(yīng)①的正反應(yīng)的活化能大于反應(yīng)②的。
【詳解】A.總反應(yīng)是放熱反應(yīng),但反應(yīng)①是放熱反應(yīng)且反應(yīng)①的正反應(yīng)的活化能小于反應(yīng)②的,與題干信
息不符,A 不符合題意;
B.雖然總反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng),反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),但反應(yīng)①的正反應(yīng)的活化能小于反應(yīng)
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②的,與題干信息不符,B 不符合題意;
C.雖然總反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng),但反應(yīng)①也為放熱反應(yīng),且反應(yīng)①的正反應(yīng)的活化能小于
反應(yīng)②的,與題干信息不符,C 不符合題意;
D.總反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng),且反應(yīng)①的正反應(yīng)的活化能大于反應(yīng)②的,
與題干信息相符,D 符合題意;
故選 D。
11. X、Y、Z、Q、W 是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其中 X 是宇宙中含量最多的元素;Y 元素原子
最高能級(jí)的不同軌道都有電子,并且自旋方向相同;Z 元素原子的價(jià)層電子排布是 ;Q、W 元素原
子的最外層均只有 1 個(gè)電子,但 Q 元素原子中只有兩種形狀的電子云,W 元素原子的次外層內(nèi)的所有軌道
的電子均成對。下列說法正確的是
A. 最簡單氫化物的穩(wěn)定性: B. 鍵角:
C. 的陰陽離子比為 D. W 元素位于元素周期表的 d 區(qū)
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W 是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其中 X 是宇宙中含量最多的元素,所以
X 為氫元素;Z 元素原子的價(jià)層電子排布是 ,因此 n 只能為 2,Z 元素為氧元素;由于 Y 的原子序
數(shù)小于 Z 大于 X,元素原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,并且自旋方向相同,可知其價(jià)電子排布式應(yīng)為
,則 Y 為氮元素;Q、W 元素原子的最外層均只有 1 個(gè)電子,但 Q 元素原子中只有兩種形狀的電子
云,可知 Q 為鈉元素;W 元素原子的次外層內(nèi)的所有軌道的電子均成對且原子序數(shù)大于鈉,所以 W 應(yīng)該為
第四周期的元素,又因?yàn)?W 的最外層只有一個(gè)電子且次外層內(nèi)的所有軌道的電子均成對即 3d 軌道全充滿,
4s 軌道有一個(gè)電子,所以 W 為銅元素,據(jù)此分析作答;
【詳解】A.非金屬性: ,最簡單氫化物的穩(wěn)定性: ,A 錯(cuò)誤;
B.NH3 中心 N 原子采用 sp3 雜化,分子呈三角錐型,鍵角是 107°18′, 中心 N 原子采用 sp3 雜化,離
子呈正四面體形,鍵角是 109°28′,鍵角: ,B 正確;
C. 由鈉離子和過氧根離子構(gòu)成,陰陽離子比為 ,C 錯(cuò)誤;
D.銅元素位于元素周期表的 ds 區(qū),D 錯(cuò)誤;
故選 B。
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12. 汽車尾氣處理也存在以下反應(yīng): ,在溫度低于 220℃,該反應(yīng)
的速率方程為 ,反應(yīng)歷程分兩步進(jìn)行:第一步: (慢),第二步:
(快)。下列說法正確的是
A. 其它條件一定時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大
B. 第一步反應(yīng) 分子間僅部分碰撞有效
C. 第二步反應(yīng)的活化能較第一步反應(yīng)的活化能高
D. 第一步生成的 起催化作用,加快了反應(yīng)的進(jìn)行
【答案】B
【解析】
【詳解】A.反應(yīng)的速率方程為 ,增加其他物質(zhì)的濃度,速率不變,A 錯(cuò)誤;
B.第一步反應(yīng)為慢反應(yīng),反應(yīng)的活化能大,有效碰撞頻率較小,僅部分碰撞有效,B 正確;
C.第一步反應(yīng)為慢反應(yīng),反應(yīng)的活化能大,C 錯(cuò)誤;
D.第一步生成的 是中間產(chǎn)物,為第二步的反應(yīng)物,D 錯(cuò)誤;
故選 B。
13. 利用雙極膜電解法將二氧化碳轉(zhuǎn)化為 礦化封存,同時(shí)得到氧氣、氫氣、高濃度鹽酸等產(chǎn)品,原
理如圖。下列說法正確的是
A. 右側(cè)的雙極膜中間層的 向右移動(dòng)
B. a 極電極反應(yīng)式為
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C. 向堿室中加入 固體,有利于 的礦化封存
D. 電解固碳的總反應(yīng):
【答案】D
【解析】
【分析】右側(cè)雙極膜中氫離子進(jìn)入酸室,氫氧根離子右移在電極 b 上發(fā)生還原反應(yīng)生成 O2,所以 b 陽極,
左側(cè)雙極膜中氫氧根離子進(jìn)入堿室,與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,氫離子左移在電極 a 上發(fā)生氧化反
應(yīng)生成 H2,所以 a 為陰極,以此解答。
【詳解】A.根據(jù)分析,右側(cè) 雙極膜中間層的 向左移動(dòng),進(jìn)入酸室,A 錯(cuò)誤;
B.根據(jù)分析,a 極電極反應(yīng)式為 ,B 錯(cuò)誤;
C.堿室中二氧化碳和堿反應(yīng)生成碳酸根離子,碳酸根離子通過左側(cè)陰離子交換膜進(jìn)入中間室內(nèi),與 Ca2+結(jié)
合形成碳酸鈣,加入 固體會(huì)消耗氫氧根不利于 CO2 的吸收,C 錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電解池中的產(chǎn)物,電解固碳的總反應(yīng)為:
,D 正確;
故選 D。
14. 地球上的生物氮循環(huán)涉及多種含氮物質(zhì),轉(zhuǎn)化關(guān)系之一如下圖所示(X、Y 均為氮氧化物)。下列有關(guān)含
氮物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的說法中不正確的是
A. 和 VSEPR 模型相同
B. 水溶液的堿性 強(qiáng)于
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C. 水溶液中氫鍵的主要形式為:
D. 在水溶液的電離方程式:
【答案】D
【解析】
【詳解】A. 中 N 原子的價(jià)層電子對數(shù)為 3+ =3,VSEPR 模型為平面三角形, 中
N 原子的價(jià)層電子對數(shù)為 2+ =3,VSEPR 模型為平面三角形,A 正確;
B.因?yàn)槲娮拥哪芰Γ?OH > -H,-OH 取代了 NH3 中的 H 后,使 得 N 上的電子密度降低,接受質(zhì)
子的能力減弱,因而堿性減弱,水溶液的堿性 強(qiáng)于 ,B 正確;
C.根據(jù) ,可知 水溶液中氫鍵的主要形式為: ,C 正確;
D. 在水溶液的電離方程式: ,D 錯(cuò)誤;
故選 D。
15. 將 溶液分別滴入 溶液和 溶液中,如圖所示,I、II 中均有沉淀產(chǎn)生。已知
, , ,
。
下列說法正確是
A. 溶液和 溶液中均存在:
B. I 中的沉淀可能有 、 和
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C. II 中生成 的反應(yīng):
D. II 中加入 溶液,不能生成[ ]沉淀
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液中均存在 Na+、H+、 、 、OH-,存在電荷守恒:
,A 錯(cuò)誤;
B.將 FeSO4 溶液滴入 Na2CO3 溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng),生成 和 沉淀,氫氧
化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵,I 中的沉淀可能有 、 和 ,B 正確;
C.將 FeSO4 溶液滴入 溶液中, 和 都發(fā)生水解后再生成 沉淀,正確的離子
方程式 ,C 錯(cuò)誤;
D.將 FeSO4 溶液滴入 溶液中,此時(shí) ,
,則
, ,
,開始無沉淀生成,隨著反應(yīng)進(jìn)行,氫氧根濃度繼續(xù)降低,也無沉淀生成,D 正確;
故選 BD。
16. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到相關(guān)現(xiàn)象,其中方案設(shè)計(jì)或結(jié)論不正確的是
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?方案設(shè)計(jì) 現(xiàn)象 結(jié)論
探究 Fe 和
將適量硫粉和鐵粉混合堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸 混合物繼續(xù)保持紅熱并
A S 反應(yīng)特 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
及一端,當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時(shí),移開玻璃棒。 持續(xù)擴(kuò)散,粉末呈黑色 點(diǎn)
比較沉淀
向相同濃度和體積的濃氨水中,分別加入等量 AgCl 氯化銀溶解,碘化銀無
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B 的 Ksp 大 Ksp:AgCl>AgI
和 AgI 固體,充分?jǐn)嚢?變化
小
可逆反應(yīng)
判斷平衡
C 移動(dòng)的方 將裝有 NO2 氣體的注射器的活塞緩慢向外拉 紅棕色逐漸變淺
向
平衡正向移動(dòng)
檢驗(yàn)
Na2S2O3
樣品是否 取少量樣品溶于水,先加入過量稀鹽酸,過濾,向?yàn)V 該樣品中含有 D 濾液中出現(xiàn)渾濁
含有 液中滴加少量 BaCl2 溶液 Na2SO4 雜質(zhì)
Na2SO4 雜
質(zhì)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.硫粉和鐵粉混合堆成條狀用灼熱的玻璃棒觸及一端引發(fā)反應(yīng)后,混合物繼續(xù)保持紅熱并持續(xù)擴(kuò)
散,粉末呈黑色,則說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A 正確;
B.相同濃度和體積的濃氨水中,分別加入等量 AgCl 和 AgI 固體,充分?jǐn)嚢?,氯化銀溶解,碘化銀無變化,
說明氯化銀較碘化銀溶解度大,則 Ksp:AgCl>AgI,B 正確;
C.將裝有 NO2 氣體的注射器的活塞緩慢向外拉,容器體積增大,導(dǎo)致物質(zhì)濃度減小,氣體顏色變淺,C 錯(cuò)
誤;
D.加入過量稀鹽酸生成不溶于酸的鋇的沉淀,則說明沉淀為硫酸鋇沉淀,樣品變質(zhì)后含有 Na2SO4 雜質(zhì),
D 正確;
故選 C。
卷 II 非選擇題部分(共 52 分)
17. 我國科學(xué)家最近研究的一種無機(jī)鹽 納米藥物具有高效的細(xì)胞內(nèi)亞鐵離子捕獲和抗氧化
能力。W、X、Y、Z 的原子序數(shù)依次增加,且 W、X、Y 屬于不同族的短周期元素。W 的外層電子數(shù)是其
內(nèi)層電子數(shù)的 2 倍,X 和 Y 的第一電離能都比左右相鄰元素的高。Z 的 M 層未成對電子數(shù)為 4。
(1)元素 W 和 X 形成的陰離子 的電子式為_______,Z 原子核外共有_______種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,
其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為_______。
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(2)下列有關(guān)描述不正確的有_______。
A. W、X、Y、Z 四種元素的單質(zhì)中 Z 的熔點(diǎn)最高
B. W、X 形成最簡單氫化物中,W、X 的原子軌道雜化類型均為
C. 電負(fù)性:
D 第一電離能:
(3)某鈉離子電池電極材料由 、 、 、 組成,其部分結(jié)構(gòu)嵌入和脫嵌 過程中, 與
含量發(fā)生變化,依次變?yōu)?A、B、C 三種結(jié)構(gòu),其過程如下圖所示。
①B 物質(zhì)中與 緊鄰的陰離子數(shù)為_______。
②寫出 C 物質(zhì)的化學(xué)式_______。
【答案】(1) ①. ②. 26 ③. (2)AD
(3) ①. 12 ②. NaFe(CN)3
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z 的原子序數(shù)依次增加,且 W、X、Y 屬于不同族的短周期元素。W 的外層電子數(shù)是
其內(nèi)層電子數(shù)的 2 倍,則 W 為 C 元素;每個(gè)周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一電離能都比左右相鄰元素的高,
由于配合物 中 Y 在外界,Y 可形成簡單陽離子,則 Y 屬于金屬元素,故 X 和 Y 分別為 N 和
Mg;Z 的 M 層未成對電子數(shù)為 4,則其 3d 軌道上有 4 個(gè)不成對電子,其價(jià)電子排布式為 ,Z 為 Fe
元素, 為 ,據(jù)此分析;
【小問 1 詳解】
中 C 與 N 之間形成 3 對共用電子對,電子式為 ;Z 為 Fe 元素,F(xiàn)e 是第 26 號(hào)元素,有 26 種
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運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為,3d64s2,價(jià)電子排布圖為 ;
【小問 2 詳解】
A.W、X、 Y、Z 四種元素的單質(zhì)中,N 元素的單質(zhì)形成分子晶體,Mg 和 Fe 均形成金屬晶體,C 元素既
可以形成金剛石又可以形成石墨,石墨的熔點(diǎn)最高,A 錯(cuò)誤;
B.X 的簡單氫化物是 ,其中心 N 原子價(jià)層電子對數(shù)為 3+ ,N 原子軌道雜化類型為
,W 的簡單氫化物是 ,其中心 C 原子價(jià)層電子對數(shù)為 4+ ,C 原子軌道雜化類
型為 ,B 正確;
C.電負(fù)性同周期從左至右增大,故電負(fù)性: ,C 正確;
D.第一電離能,同周期從左至右增大,每個(gè)周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一電離能都比左右相鄰元素的高
第一電離能: ,D 錯(cuò)誤;
故選 AD;
【小問 3 詳解】
①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,B 物質(zhì)中每個(gè)最小的立方體中位于體心的鈉離子與位于小立方體棱中心的 CN-距離最近,
所以與鈉離子緊鄰的 CN-數(shù)目為 12;
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂點(diǎn)、面心、棱上、體心的鐵離子和亞鐵離子個(gè)數(shù)為 8× +6× +12× +
1=8,位于體內(nèi)的鈉離子個(gè)數(shù)為 8,位于棱上、面上、體內(nèi)的氰酸根離子個(gè)數(shù)為 24× +24× +6=24,則 C
物質(zhì)的化學(xué)式為 NaFe(CN)3;
18. 溶液中的平衡在化學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。運(yùn)用溶液中離子平衡的相關(guān)知識(shí),解決下列問題。
(1)室溫下,用 鹽酸溶液滴定 的某氨水溶液,滴定曲線如圖所示。
①用離子方程式表示 d 點(diǎn)溶液呈酸性的原因_______。
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②b 點(diǎn)所示的溶液中 _______(用溶液中的其它離子濃度表示)。
③假設(shè)滴定至 c 點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸的體積為 ,則該氨水的電離平衡常數(shù) _______(用含 V 的表達(dá)式表示)
。
(2)假設(shè)某濾液中 和 均為 ,向其中加入 至 沉淀完全,此時(shí)溶液
中 _______ ,據(jù)此判斷能否實(shí)現(xiàn) 和 的完全分離_______(填“能”或“不能”)。
(注:加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于 ,其他金屬離子不沉淀,即認(rèn)為完全分離。已知:
, , 。)
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. ②. 不能
【解析】
【小問 1 詳解】
①d 點(diǎn)加入 20mL 鹽酸,恰好完全反應(yīng)生成氯化銨,銨根離子水解: ,溶
液呈酸性;
②b 點(diǎn)加入 10mL 鹽酸,溶液中存在物料守恒: ,存在電荷守恒:
,兩式聯(lián)立得: ;
③假設(shè)滴定至 c 點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸的體積為 ,溶液 pH=7, ,根據(jù)電荷守恒,溶液
中 = ml/L, 余 下 ≈ ml/L, 電 離 平 衡 常 數(shù)
= ;
【小問 2 詳解】
時(shí),溶液中 ,此時(shí)
;說明 已經(jīng)沉淀,不能實(shí)現(xiàn) 和
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的完全分離。
19. 某化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程制備銅的配合物。
(1)寫出淺藍(lán)色沉淀溶于濃氨水的離子反應(yīng)方程式_______。
(2)乙醇的作用是_______。
(3)干燥時(shí)采用如圖所示的蒸汽浴加熱,儀器 A 的名稱是_______;不宜用酒精燈直接加熱的原因是_______。
(4)為了證明不同條件下形成不同的銅的配合物,設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn):
①寫出得到深藍(lán)色溶液 b 的離子反應(yīng)方程式_______。
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可推測 與 、 和 的配位能力從大到小的順序?yàn)開______。
【答案】(1)
(2)降低溶劑極性,便于析出 晶體
(3) ①. 蒸發(fā)皿 ②. 溫度過高, 易分解,放出氨氣
(4) ①. ②. 、 、
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【解析】
【分析】 溶液中加濃氨水生成淺藍(lán)色沉淀 ,繼續(xù)加濃氨水,沉淀溶解得到深藍(lán)色溶
液,得到 溶液,加入乙醇,降低溶劑極性,便于析出 晶體,減壓過濾、
洗滌、干燥,得到 ;
【小問 1 詳解】
淺藍(lán)色沉淀 溶于濃氨水的離子反應(yīng)方程式:
;
【小問 2 詳解】
根據(jù)分析,乙醇的作用是降低溶劑極性,便于析出 晶體;
【小問 3 詳解】
儀器 A 的名稱是蒸發(fā)皿;不宜用酒精燈直接加熱的原因是溫度過高, 易分解,放出氨氣,
采用或蒸汽浴加熱可使溫度較平穩(wěn),避免樣品受熱過度分解;
【小問 4 詳解】
①得到深藍(lán)色溶液 b 是生成了 ,離子反應(yīng)方程式為 ;
② 溶液中加入氫氧化鈉溶液,生成氫氧化銅沉淀,說明 與 的配位能力大于 與
的配位能力,再加入 1ml/L 的氨水就能得到深藍(lán)色溶液,說明說明 與 的配位能力大于 與
的配位能力,故 與 、 和 的配位能力從大到小的順序?yàn)?、 、 。
20. 草酸亞鐵晶體 是一種黃色難溶于水的固體,受熱易分解,是生產(chǎn)鋰電池、涂料、著色
劑以及感光材料的原材料。某化學(xué)小組對草酸性質(zhì)的探究以及草酸亞鐵晶體中結(jié)晶水的測定如下:
已知: , 的電離常數(shù) ,
實(shí)驗(yàn) I:往 20mL0.1ml/L 溶液中滴加 0.1ml/LNaOH 溶液。
實(shí)驗(yàn) II:往 20mL0.2ml/L 溶液中滴加 0.2ml/L 溶液。
實(shí)驗(yàn) III:測定草酸亞鐵晶體 的 值,
(1)實(shí)驗(yàn) I 可選用_______作指示劑,指示反應(yīng)終點(diǎn)。
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A. 甲基橙 B. 甲基紅(變色范圍 pH 為 4.4~6.2) C. 酚酞 D. 石蕊
(2)實(shí)驗(yàn) I 中 時(shí),存在 _______ (填“>”、“=”、“
(3) ①. 能 ②.
(4) ①. 取滴定管檢漏、水洗→a→裝液、趕氣泡、調(diào)液面、讀數(shù)→d→e→f→讀數(shù) ②. 2
【解析】
【分析】滴定操作步驟有檢漏、洗滌、潤洗、裝液、取待測液并加指示劑、滴定等。進(jìn)行酸堿中和滴定時(shí),
酸性溶液或具有氧化性的溶液盛裝在酸式滴定管中,堿性溶液盛裝在堿式滴定管中,儀器在使用前要查漏、
洗滌、潤洗,根據(jù)指示劑顏色變化判斷滴定終點(diǎn),為了減少實(shí)驗(yàn)偶然性,使測定值更接近真實(shí)值,一般要
多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn),根據(jù)有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算平均體積,然后根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系計(jì)算待測
溶液的濃度;
【小問 1 詳解】
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溶液與 NaOH 溶液恰好完全反應(yīng)生成草酸鈉,溶液呈堿性,應(yīng)選堿性變色范圍的酚酞作指示劑,
故選 C;
【小問 2 詳解】
實(shí)驗(yàn) I 中 時(shí),得到 與 等濃度的混合溶液, 的水解常數(shù)為
﹤ ,可知 的水解程度小于 的電離程度,則存
在 > ;
【小問 3 詳解】
產(chǎn)生黃色沉淀的離子方程式為: ,其平衡常數(shù)
=
,可知實(shí)驗(yàn) II 中能產(chǎn)生黃色沉淀;
【小問 4 詳解】
①根據(jù)分析,測定操作步驟為取滴定管檢漏、水洗→潤洗,從滴定管尖嘴放出液體→裝液、趕氣泡、調(diào)液
面、讀數(shù)→用移液管準(zhǔn)確移取 待測溶液加入錐形瓶→用 的酸性 標(biāo)準(zhǔn)溶
液滴定→滴定至溶液呈淺紅色→讀數(shù),答案為取滴定管檢漏、水洗→a→裝液、趕氣泡、調(diào)液面、讀數(shù)→d
→e→f→讀數(shù);
②根 據(jù) 關(guān) 系 式 : , 晶 體 中 的 質(zhì) 量 為
=0.432g, 的物質(zhì)的量為
,晶體中含結(jié)晶水 0.5400g-0.432g=0.108g,水的物質(zhì)的量為 ,可知 x=2。
21. 降低空氣中二氧化碳的含量是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。二氧化碳和氫氣在一定條件下可轉(zhuǎn)化為甲烷,轉(zhuǎn)化過程中
發(fā)生的反應(yīng)如下:
反應(yīng) I(主反應(yīng)):
反應(yīng)Ⅱ(副反應(yīng)):
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(1)甲烷與二氧化碳制備合成氣的反應(yīng)為 ,該反應(yīng)的
_______。有利于反應(yīng) I 自發(fā)進(jìn)行的條件是_______(填“高溫”或“低溫”)。
(2)在實(shí)際化工生產(chǎn)過程中,下列措施能提高 的轉(zhuǎn)化效率的是_______。
a.在一定溫度下,適當(dāng)增大壓強(qiáng)
b.總體積一定時(shí),增大反應(yīng)物 與 的體積比
c.采用雙溫控制,前段加熱,后段冷卻
d.選取高效催化劑及增大催化劑的比表面積
(3) 催化加氫合成 的過程中, 活化的可能途徑如圖 1 所示(“*”表示物質(zhì)吸附在催化劑上)
, 是 活化的優(yōu)勢中間體,原因是_______。
(4)一定條件下,利用 也可以生產(chǎn)甲醇,主要涉及以下反應(yīng)Ⅲ和反應(yīng)Ⅱ。
反應(yīng)Ⅲ.
假設(shè)在恒溫密閉容器中,只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ, 的平衡轉(zhuǎn)化率 和甲醇選擇性
[ ]隨著溫度變化關(guān)系如圖 2 所示。
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①分析溫度高于 236℃后 轉(zhuǎn)化率下降的原因_______。
②在 244℃,向容積為 V 的容器內(nèi)投入 和 充分反應(yīng),則該溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常
數(shù) _______。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)工業(yè)上也可用電化學(xué)法制備甲醇。采用如圖 3 原電池制備甲醇。通入 的一端發(fā)生的電極反應(yīng)為
_______。
【答案】(1) ①. +247.1kJ/ml ②. 低溫
(2)acd (3)生成中間體 CO 的反應(yīng)的活化能小、反應(yīng)速率快,且產(chǎn)物能量低、穩(wěn)定,有利于生成
(4) ①. 236℃以后,以反應(yīng)Ⅲ為主,溫度升高,反應(yīng)Ⅲ平衡逆向移動(dòng) ②. 0.0019
(5)CO+4e-+4H+=CH3OH
【解析】
【小問 1 詳解】
根據(jù)蓋斯定律可知,由Ⅱ×2?Ⅰ可得
,根據(jù) 時(shí)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng) I 為熵減、放
熱反應(yīng),則低溫條件有利于反應(yīng)Ⅰ自發(fā)進(jìn)行。
【小問 2 詳解】
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a.在一定溫度下,適當(dāng)增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,反應(yīng)Ⅰ(主反應(yīng))的平衡正向移動(dòng), 的轉(zhuǎn)化效率增大,
故 a 符合題意;
b.總體積一定時(shí),增大反應(yīng)物 與 的體積比, 的轉(zhuǎn)化效率降低,故 b 不符合題意;
c.采用雙溫控制,前段加熱,可使反應(yīng)速率加快,后段冷卻反應(yīng)Ⅰ(主反應(yīng))的平衡正向移動(dòng), 的轉(zhuǎn)化
效率增大,故 c 符合題意;
d.選取高效催化劑及增大催化劑的比表面積可加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,則 的轉(zhuǎn)化效率增
大,故 d 符合題意;
故答案為:acd。
【小問 3 詳解】
由題圖可知,生成中間體 CO 的反應(yīng)的活化能小、反應(yīng)速率快,且產(chǎn)物能量低、穩(wěn)定,有利于生成,因此
催化加氫合成 的過程中, 是 活化的優(yōu)勢中間體。
【小問 4 詳解】
①反應(yīng)Ⅲ是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),生成 CO2,反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升溫平衡正向移動(dòng),消耗 CO2,
且反應(yīng)Ⅲ受溫度影響更大,因此溫度高于 236℃后 轉(zhuǎn)化率下降的原因?yàn)椋?36℃以后,以反應(yīng)Ⅲ為主,
溫度升高,反應(yīng)Ⅲ平衡逆向移動(dòng)。
②在 244℃,向容積為 V 的容器內(nèi)投入 和 充分反應(yīng),由圖可知,244℃時(shí),CO2
的轉(zhuǎn)化率為 10.5%,甲醇的選擇性為 58.3%,則生成 的物質(zhì)的量為
;生成 CO 的物質(zhì)的量為 ;
則平衡時(shí) CO2、H2、CO、H2O 和 CH3OH 的物質(zhì)的量分別為 0.895ml、2.773ml、0.044ml、0.105ml、0.061ml
,則該溫度下反應(yīng)Ⅱ 的平衡常數(shù)
。
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【小問 5 詳解】
根據(jù)裝置可知,CO 在左側(cè)電極得電子,轉(zhuǎn)化為 CH3OH,電解液為酸性,故電極反應(yīng)為 CO
+4e-+4H+=CH3OH。
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