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内蒙古赤峰市2023-2024学年高二上学期1月期末联考化学试题
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024高二上·赤峰期末）能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是（　　）
A．风能属于可再生能源
B．光伏发电系统能将电能直接转化为太阳能
C．物质燃烧的过程中化学能转化为热能
D．原电池放电的过程实现了化学能转化为电能
2．（2024高二上·赤峰期末）用草酸标准液滴定酸化后的溶液的方法可测定的质量分数，该过程中不需要使用到的是（　　）
A B C D
A．A B．B C．C D．D
3．（2024高二上·赤峰期末）25℃时，某溶液中由水电离产生的和的乘积为，则该溶液的溶质可能为（　　）
A． B． C． D．NaCl
4．（2024高二上·赤峰期末）下列事实中没有涉及化学平衡知识的是（　　）
A．将铁制品放在干燥处保存
B．使用含氟牙膏能预防龋齿
C．工业上在10MPa~30MPa条件下合成氨
D．使用热的纯碱溶液除油污
5．（2024高二上·赤峰期末）下列原子的轨道表示式违背了洪特规则的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2024高二上·赤峰期末）下列关于电化学的说法错误的是（　　）
A．原电池中负极材料一定要参与反应
B．可通过电解熔融的办法获得Ba单质
C．组成的原电池中Al作负极
D．电解水时可在水中加入少量NaOH以增强溶液导电性
7．（2024高二上·赤峰期末）甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应为，下列有利于提高平衡时转化率的措施有（　　）
A．加入合适的催化剂
B．保持容器容积不变，再通入
C．增大与的初始投料比
D．保持容器容积不变，再通入
8．（2024高二上·赤峰期末）已知有关数值均正确，下列化学用语正确的是（　　）
A．碳酸氢根离子的水解方程式为
B．甲烷燃烧的热化学方程式为
C．醋酸与NaOH反应的热化学方程式为
D．的电离方程式为
9．（2024高二上·赤峰期末）现有常温下的甲、乙两种溶液：甲为溶液，乙为溶液。下列说法错误的是（　　）
A．的电离程度：甲=乙
B．均加水稀释到100mL后，pH的变化量：甲=乙
C．均升温到40℃后，甲、乙的pH都变大
D．将甲、乙混合充分反应后，混合溶液呈中性
10．（2023高二上·抚松月考）利用下列装置进行的实验，不能达到预期目的的是（　　）
A．探究双氧水分解的热效应 B．制作水果（柠檬）电池 C．探究压强对平衡移动的影响 D．粗测碳酸钠溶液的
A．A B．B C．C D．D
11．（2024高二上·赤峰期末）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A．常温下，纯水中含有的离子数目约为
B．的稀硫酸中含有的数目为
C．溶液中含有的阳离子数小于
D．硫化钠溶液中含有的的数目小于
12．（2024高二上·赤峰期末）化工原料异丁烯（）可由异丁烷（）直接催化脱氢制得，反应方程式为。一定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示（假设起始时异丁烯的物质的量为且），下列说法正确的是（　　）
A．压强：
B．反应速率：
C．平衡常数：
D．异丁烯（）的质量分数：
13．（2024高二上·赤峰期末）电解液来源丰富、成本低廉的新型酸碱混合锌铁液流电池的示意图如图，下列说法错误的是（　　）
A．放电时，电流由B经导线流向A
B．放电时，负极反应式为
C．离子交换膜a为阳离子交换膜
D．充电时，每转移2mol电子，参与反应的铁元素质量为56g
14．（2024高二上·赤峰期末）氯化银（AgCl，白色）、铬酸银（，砖红色）都是难溶电解质。T℃下，将溶液分别逐滴滴入体积均为10mL、浓度均为的NaCl溶液和溶液中，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示（X为或）。下列叙述正确的是（　　）
A．T℃下，
B．曲线Ⅱ表示与V（溶液）的变化关系
C．向a点对应的体系中加入少量NaCl固体，白色固体逐渐变为砖红色
D．浓度均为的和，可通过分步沉淀进行分离
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（2024高二上·赤峰期末）在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的。回答下列问题：
（1）钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：
①在酸性环境中，主要发生的腐蚀称为　 　（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，此时正极上的电极反应式为　 　。
②发生吸氧腐蚀时，每转移0.2mol电子，消耗气体的体积为　 　mL（标准状况下）。
（2）钢铁的保护法如图所示：
图1 图2
①图1为　 　（填“牺牲阳极法”或“外加电流法”），此时锌板上发生的电极反应为　 　。
②图2中，a为电源的　 　（填“正”或“负”）极，判断的理由为　 　。
16．（2024高二上·赤峰期末）a、b、c、d、e均为短周期主族元素，其中a与c的原子序数之和等于e的原子序数，上述五种元素的最外层电子数与原子半径的大小关系如图所示。请按要求回答下列问题：
（1）五种元素中，金属性最强的元素是　 　（填元素符号），这些元素形成的酸性最强的最高价含氧酸和碱性最强的碱形成的盐是　 　（填化学式）。
（2）c、d、e三种元素可形成一种有毒气体，该气体分子的结构式为　 　。
（3）上述五种元素的基态原子中，未成对电子数为2的元素有　 　（填元素符号）。
（4）基态b原子中有　 　种不同能量的电子；其基态的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图呈　 　形，该能级的轨道有　 　个伸展方向。
（5）a元素的第二电离能　 　（填“大于”或“小于”）b元素的第二电离能，原因是　 　。
17．（2024高二上·赤峰期末）回收废旧电池，既可以减轻重金属对环境的污染，又可以变废为宝。对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属的工艺路线如图：
已知：常温下，的电离常数，的电离常数、，，。
回答下列问题：
（1）写出一条提高焙烧效率的措施：　 　。
（2）若烧渣是LiCl、和的混合物；写出焙烧时发生反应的化学方程式：　 　。
（3）简述洗涤滤饼3的操作：　 　。
（4）现有pH相同的以下三种溶液。
a．NaOH溶液 b．溶液 c．氨水
①　 　（填“＞”“<”或“=”）1。
②三种溶液中由水电离出的的浓度的关系是　 　（用a、b、c表示）。
（5）完全沉淀时（溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全），溶液的pH最小值约为　 　。
（6）煅烧滤饼2时发生反应的化学方程式为　 　，得到的的组成类似于，则中与的个数比为　 　。
18．（2024高二上·赤峰期末）将还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一。回答下列问题：
Ⅰ．用铜铝催化剂可将加氢合成甲醇，已知过程中发生的反应如下：
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
（1）　 　（用含、的代数式表示），　 　（用含、的代数式表示）。
（2）查阅资料可知，，则　 　（填“低温"“高温”或“任意温度”）条件下有利于反应ⅲ自发进行。
（3）Ⅱ．和以1：3的物质的量之比通入某密闭容器中，仅发生反应，的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示：
反应速率：　 　（填“>”“<”或“=”）。
（4）平衡常数：　 　（填“＞”“<”或“=”）。
（5）压强：　 　（填“＞”“<”或“=”）。
（6）b点时，该反应的平衡常数　 　（分压=总压×物质的量分数，用含x、的代数式表示）。
（7）Ⅲ．常温下，和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：
若生成乙烯和乙烷的体积比为6：5，则消耗的和的体积比为　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；常见能量的转化及运用；原料与能源的合理利用
【解析】【解答】A.风能属于可再生能源，A不符合题意；
B.光伏发电系统能将太阳能直接转化为电能，B符合题意；
C.物质燃烧放热，将化学能转化为热能，C不符合题意；
D.原电池是将化学能转化为电能的装置，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.利用常见的可再生能源分析；
B.利用光伏发电的能量转化分析；
C.利用燃烧的能量转化分析；
D.利用原电池的能量转化分析。
2．【答案】B
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】A.锥形瓶用来盛放标准液或待测液，A不符合题意；
B.应使用酸式滴定管，选项中为碱式滴定管，B符合题意；
C.白纸起对照作用，使现象更易观察，C不符合题意；
D.需要使用滴定管夹夹持滴定管，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.锥形瓶在滴定过程中的作用是盛放标准液或者待测液；
B.酸性溶液或强氧化性溶液应使用酸式滴定管；
C.在滴定过程中为使颜色变化更易观察，在锥形瓶后用白纸当背景；
D.滴定管夹的作用是夹持滴定管。
3．【答案】C
【知识点】水的电离；盐类水解的原理
【解析】【解答】由水电离产生的和的乘积为，说明水的电离受到了促进；
A.电离出氢氧根离子，抑制了水的电离，A不符合题意；
B.对于水的电离既不促进也不抑制，B不符合题意；
C.碳酸氢根离子水解，促进了水的电离，C符合题意；
D.氯化钠对水的电离既不促进也不抑制，D不符合题意；
故选C。
【分析】根据水电离产生的和的乘积为，大于1×10-14，可知水的电离受到了促进，促进水电离的方式有两种，一种是升温，另一种是盐类的水解。
4．【答案】A
【知识点】化学平衡中反应条件的控制；化学平衡的调控
【解析】【解答】A.将铁制品放在干燥处是为了防止铁生锈，该反应不是可逆反应，所以没有涉及化学平衡知识，A符合题意；
B.含氟牙膏预防龋齿的原理是，使牙齿中的Ca10（PO4）6（OH）2转化为更坚固的Ca10（PO4）6F2，B不符合题意；
C.在工业合成氨中采用高压可以促进反应向生成氨的方向进行，即正反应方向进行，C不符合题意；
D.热的纯碱溶液中碳酸根离子的水解平衡向正反应方向移动，使溶液碱性更强，除油污效果更好，D不符合题意；
故选A。
【分析】A.铁生锈不是可逆反应，不存在化学平衡知识；
B.含氟牙膏能将牙齿的主要成分转化为更坚固的物质，存在化学平衡；
C.利用工业合成氨的调控分析；
D.升温促进水解，热的纯碱溶液因碳酸根离子水解更好而碱性更强，碱性越强除油污效果越好。
5．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子结构的构造原理
【解析】【解答】A.违背了泡利不相容原理，A不符合题意；
B.违背了构造原理，B不符合题意；
C.轨道表示式正确，C不符合题意；
D.违背了洪特规则，D符合题意；
故选D。
【分析】A.一个轨道内的两个电子要自旋方向相反；
B.能量低的轨道排满后才能排能量高的轨道；
C.该电子排列符合构造原理、洪特规则和泡利不相容原理；
D.电子排在简并轨道时先单独分占一个轨道，且自旋平行。
6．【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.不是所有的原电池中负极材料一定要参与反应，比如氢氧燃料电池，A符合题意；
B.可通过电解熔融的办法获得Ba单质，因为在阴极钡离子放电得到钡单质，B不符合题意；
C.因为在原电池中铝被氧化，故铝作负极，C不符合题意；
D.电解水时在水中加入少量氢氧化钠，可以增加离子浓度，增强水的导电性，D不符合题意；
故选A。
【分析】A.举出特例，如氢氧燃料电池电池的负极为惰性电极，不参与反应；
B.利用电解原理进行分析；
C.在原电池中，虽然Mg比Al活泼，但Mg不与氢氧化钠溶液反应，铝与氢氧化钠溶液反应，所以铝为负极；
D.溶液中的离子浓度越大，导电性越强。
7．【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.催化剂不能改变平衡转化率，A不符合题意；
B.增大水蒸气的浓度，使平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，B不符合题意；
C.二氧化碳占的比例越多，二氧化碳的平衡转化率越低，C不符合题意；
D.再通入，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，D符合题意；
故选D。
【分析】A.催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡转化率；
B.增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；
C.两种物质（均为气体）反应，增大一种的浓度，增大浓度的物质的平衡转化率降低，另一种物质的平衡转化率升高；
D.增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。
8．【答案】B
【知识点】热化学方程式；电离方程式的书写
【解析】【解答】A.碳酸氢根离子的水解方程式为，A不符合题意；
B. 甲烷燃烧的热化学方程式为，B符合题意；
C.应为CH3COOH（aq）+OH-（aq）=CH3COO-（aq）+H2O（l），C不符合题意；
D.的电离方程式为，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.利用碳酸氢根离子的水解方程式分析；
B.利用热化学方程式的正确书写方式分析；
C.醋酸为弱酸，在书写离子方程式时不能拆；
D.多元弱酸分步电离。
9．【答案】C
【知识点】水的电离；pH的简单计算
【解析】【解答】A.溶液中，氢氧根离子的浓度为0.1mol/L，则溶液中水电离的氢离子浓度为10-13mol/L。溶液中氢离子的浓度为0.1mol/L，则溶液中水电离的氢氧根离子浓度为10-13mol/L。因为水电离的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，所以两份溶液中水的电离程度相同，A不符合题意；
B.均加水稀释到100mL后， 甲和乙溶液的pH变化量均为1，B不符合题意；
C.升温后水的离子积变大，甲溶液中氢离子浓度增大，pH变小，乙中氢离子浓度不变，pH不变，C符合题意；
D.甲溶液pH为13，乙溶液pH为1，pH之和为14，且甲、乙均为强碱或者强酸的溶液，等体积混合溶液呈中性，D不符合题意；
故选C。
【分析】A.分别求出两份溶液中水电离的氢离子浓度和氢氧根离子浓度，得出两份溶液水的电离程度相同；
B.强酸强碱溶液稀释10n倍，pH变化量为n，要注意pH到7后再稀释pH不再改变；
C.温度升高，水的离子积变大，找出两种溶液中的氢离子浓度，可以看出pH的变化；
D.pH之和为14的强酸强碱溶液等体积混合，得到中性溶液。
10．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡移动原理；溶液pH的定义；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.可以通过右侧导管中红墨水的液面变化来确定过氧化氢分解的吸放热情况；A项正确；
B.有活泼性不同电极，水果汁中有电解质，形成闭合回路，可以构成原电池，B项正确，
C.该反应的气体反应物的系数之和等于气体生成物的系数之和．故该反应的平衡不受压强的影响，无法探究 压强对平衡移动的影响 ，C项错误；
D.pH试纸可以粗略测量碳酸钠溶液的酸碱性，D项正确；
故答案为：C。
【分析】B.构成原电池条件：活泼性不同电极，电解质溶液，闭合回路，自发进行氧化还原反应。
C.探究压强多化学平衡移动影响，必须选择反应前后气体系数不等反应才可以。
11．【答案】D
【知识点】水的电离；pH的简单计算；盐类水解的应用；阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.因为不知道水的体积，只知道氢离子和氢氧根离子的浓度，无法求出离子数目，A不符合题意；
B.pH=2的稀硫酸中氢离子的浓度为0.01mol/L，则1L中含有的氢离子数目是0.01NA，B不符合题意；
C.溶液中，初始铝离子的物质的量为0.2mol，铝离子发生水解反应，，消耗1个铝离子生成3个氢离子，故阳离子的物质的量要大于0.2mol，即大于0.2NA，C不符合题意；
D.硫化钠溶液中初始硫离子的数目为NA，但硫离子发生水解反应有消耗，所以硫离子的数目小于NA，D符合题意；
故选D。
【分析】A.注意公式的应用；
B.pH为氢离子浓度的负对数，用pH可直接求出氢离子的浓度，而不是硫酸的浓度；
C.先分析初始铝离子的物质的量，再借助铝离子的水解方程式找出阳离子的变化情况；
D.先计算出硫离子的物质的量，再根据硫离子水解有消耗，得出结论。
12．【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.根据反应方程式可知，反应为气体分子数增多的反应，当温度不变，压强越大，平衡向气体分子数减少的方向移动，即逆反应方向移动，异丁烷的平衡转化率应降低，由图像可知，相同温度下，压强为p1时异丁烷的平衡转化率低，故p1＞p2，A符合题意；
B.因为压强p1＞p2，b、c两点温度相同，其他条件相同，压强越大反应速率越快，故反应速率v（b）＞v（c），B不符合题意；
C.平衡常数只与温度有关，因为b、c温度一样，故两点平衡常数相等，C不符合题意；
D.该反应为吸热反应，升高温度有利于平衡向生成异丁烯的方向移动，该反应为气体分子数增大的反应，减小压强，平衡向生成异丁烯的方向移动，故异丁烯的质量分数c＞b＞a，D不符合题意；
【分析】A.根据温度一定，压强越大平衡向气体分子数减小的方向移动，得出异丁烷的平衡转化率的变化情况，结合图像得出结论；
B.根据其他条件相同，压强越大反应速率越快分析；
C.平衡常数只与温度有关，只要温度不改变，一个反应的平衡常数不变；
D.根据温度和压强对平衡移动的影响分析，也可以结合图像根据异丁烷的平衡转化率分析。
13．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时，A为负极，B为正极，在外电路电流由正极流向负极，即由B经导线流向A，A不符合题意；
B.放电时锌失去两个电子，结合氢氧根离子变成四羟基合锌离子，负极的反应式为，B不符合题意；
C.从示意图中可以看出，离子交换膜a只允许钠离子通过，则离子交换膜a为阳离子交换膜，C不符合题意；
D.根据充电时阳极的电极反应式，可知转移2mol电子，参加反应的铁元素为2mol，质量为112g，D符合题意；
故选D。
【分析】A.判断出正负极，根据在外电路电流由正极流向负极判断；
B.结合示意图分析，锌失去两个电子，最终变成四羟基合锌离子，写出电极反应式；
C.结合示意图分析出离子交换膜a允许通过的离子，得出结论；
D.写出铁元素参加的电极反应式，计算出转移2mol电子对应的铁元素的物质的量，进而求出铁元素的质量。
14．【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.根据相同银离子浓度下溶液中的氯离子浓度比铬酸根离子浓度小可知，曲线 I 表示氯化银的溶解平衡图像，当硝酸银溶液加到10mL时，恰好完全转化为氯化银沉淀，根据b点可知，加入10mL硝酸银溶液后，溶液中的氯离子浓度为10-10mol/L，此时溶液中的银离子浓度也为10-10mol/L，则氯化银的溶度积为10-10×10-10=10-20，A不符合题意；
B.根据相同银离子浓度下溶液中的氯离子浓度比铬酸根离子浓度小可知，曲线 Ⅱ 表示和硝酸银溶液体积的变化关系，B符合题意；
C.向a点对应的体系中加入少量NaCl固体，砖红色固体逐渐变为白色，C不符合题意；
D.根据曲线Ⅱ的d点，此时溶液中的铬酸根离子浓度为10-4mol/L，则银离子浓度为2×10-4mol/L，铬酸银的溶度积常数为（2×10-4）2×10-4=4×10-12，要想实现分步沉淀，先沉淀氯离子，再沉淀铬酸根离子，求出不使铬酸根离子沉淀的临界银离子浓度为，即银离子浓度不能超过4×10-12mol/L，这是难以实现的，故不能达到分步沉淀的目的，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.先判断出氯化银对应的曲线，利用b点对应的数据，找出溶液中的银离子浓度和氯离子浓度，进而求出氯化银的溶度积常数；
B.利用相同银离子浓度下溶液中的氯离子浓度比铬酸根离子浓度小可判断出结果；
C.根据难溶物向更难溶物转化可知，铬酸银转化为氯化银，砖红色固体变为白色固体；
D.若想分步沉淀，只能先沉淀氯离子，再沉淀铬酸根离子，求出铬酸银的溶度积，找出使铬酸根离子不沉淀的临界的银离子浓度，再结合客观情况分析。
15．【答案】（1）析氢；；1120
（2）牺牲阳极法；；负；与电源负极相连的电极为阴极
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）在酸性环境中，钢铁主要发生析氢腐蚀；
析氢腐蚀时氢离子在正极放电，电极反应式为；
吸氧腐蚀时正极电极反应式为，转移0.2mol电子需要0.05mol 氧气，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L=1120mL；
（2）牺牲阳极法利用的是原电池原理，故图1为牺牲阳极法；
锌放电变成锌离子，电极反应式为；
阴极与电源的负极相连，可知a为电源的负极；
判断的理由即阴极与电源负极相连；
【分析】（1）在酸性环境中钢铁主要发生析氢腐蚀，在中性或者碱性环境中钢铁主要发生吸氧腐蚀；
析氢腐蚀时氢离子在正极放电变成氢气；
先写出正极的电极反应式，借助转移电子和消耗氧气的物质的量的关系求出氧气消耗的物质的量，进而求出氧气的体积；
（2）牺牲阳极法利用的是原电池原理，外加电流法利用的是电解池原理；
利用锌放电变成锌离子写出电极反应式；
根据阴极与负极相连，阳极与正极相连判断；
16．【答案】（1）Na；
（2）
（3）C、O
（4）4；哑铃；3
（5）大于；最外层填充8个电子为稳定结构，而的尚未达到稳定结构，所以Na的第二电离能大于Mg的第二电离能
【知识点】原子核外电子排布；原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；结构式；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】因为e的最外层电子数为7，则e为F或Cl，若a为F，根据a与c的原子序数之和等于e的原子序数 ，c为C，a为H或Li均不符合，故e为Cl，因为a的原子半径大于Cl，且a的最外层有1个电子，可知a为Na，则根据a与c的原子序数之和等于e的原子序数，则c为C，因为b最外层2个电子且半径比Cl大，则b为Mg，因为d的半径比Cl小，最外层有6个电子，可知d为O；
（1）五中元素中，金属元素有Na和Mg，Na的金属性强于Mg，故五种元素中金属性最强的是Na；
最高价含氧酸为高氯酸，最强的碱为氢氧化钠，则形成的盐为；
（2）为COCl2，根据碳形成四个共价键，氧形成两个共价键，氯形成一个共价键，可得结构式为；
（3）C的电子排布式为1s22s22p2，O的电子排布式为1s22s22p4，二者的未成对电子数均为2；
（4）b为Mg，电子排布式为1s22s22p63s2，电子占据4个能级，则有4种不同能量的电子；
b2+的电子排布式为1s22s22p6，最高能级为2p能级，电子云轮廓图为哑铃型；
p能级的轨道有3个伸展方向；
（5）a为Na，b为Mg，Na+的电子排布式为1s22s22p6，Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1，由电子排布式可知，最外层填充8个电子为稳定结构，而的尚未达到稳定结构，所以Na的第二电离能大于Mg的第二电离能，故钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能。
【分析】（1）金属元素的金属性强于非金属元素的金属性，同周期自左向右金属性减弱可知五种元素中Na的金属性最强；
金属元素的金属性越强，形成的碱的碱性越强，非金属元素的非金属性越强，形成的最高价含氧酸的酸性越强，找出对应的酸和对应的碱，写出对应的盐；
（2）根据碳形成四个共价键，氧形成两个共价键，氯形成一个共价键，可推测其结构式；
（3）写出五种元素的电子排布式，找出未成对电子数是2的元素；
（4）写出电子排布式，电子占据的能级数为不同能量的电子种类；
p能级的电子云轮廓图为哑铃形；
p能级有三个轨道，三个轨道互相垂直，有3个伸展方向；
（5）写出Na+和Mg+的电子排布式，达到稳定结构后更难失去电子，电离能也就更大。
17．【答案】（1）粉碎
（2）
（3）向漏斗内加水至浸没滤饼3，待水流干后，重复操作2~3次
（4）<；
（5）9.1
（6）；1：2
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；水的电离；pH的简单计算；盐类水解的原理；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）可以提高焙烧效率的措施有粉碎、适当提高温度等；
（2）LiCoO2和SiCl4反应，给出信息生成LiCl、CoCl2、SiO2，Co从+3价降到+2价，根据氧化还原反应规律，O应从-2价升到0价，即还有氧气生成，根据氧化还原反应化学方程式的书写方式写出化学方程式；
（3）洗涤的操作方式是向漏斗内加水至浸没滤饼3，待水流干后，重复操作2~3次；
（4）pH相同的氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，氢氧化钠为强碱，碳酸钠为盐，碳酸钠溶液显碱性是因为碳酸根离子的水解，碳酸钠溶液要想和氢氧化钠溶液的pH相同，碳酸钠溶液的浓度应比氢氧化钠溶液的浓度大，故＜1；
碳酸钠溶液是水解显碱性，促进水的电离，氢氧化钠溶液和氨水对水的电离起抑制作用，因pH相同，则抑制作用相同，故三种溶液中水电离的氢离子的浓度的关系是a=c＜b；
（5）因为氢氧化钴的溶度积为1.6×10-15，当钴离子的浓度为1×10-5时，，，则溶液的pH=；
（6）滤饼2的成分为Co（OH）2，煅烧后生成Co3O4，部分Co元素化合价升高，被氧化，则反应物中有O2参与，生成物就会有水，化学方程式为；
因为Co3O4的组成类似于Fe3O4，Fe3O4中Fe2+和Fe3+的个数比为1：2，那么Co3O4中Co2+和Co3+的个数比也为1：2。
【分析】（1）常见的可以提高焙烧效率的方法有粉碎、适当提高温度等，答案较固定，可以记住；
（2）根据题干所给信息找出反应物和生成物，再根据氧化还原反应规律找出缺少的物质，最后利用氧化还原反应化学方程式的书写方式写出化学方程式；
（3）过滤、洗涤、干燥中的洗涤方式经常考察，操作方式固定，即向漏斗内加水至没过沉淀，待水流干后，重复操作2~3次 ；
（4）相同pH的强碱溶液和盐溶液，盐溶液的浓度要比强碱溶液的浓度大；
外加酸碱抑制水的电离，盐类水解促进水的电离，若外加碱使溶液pH相同，则对水的电离的抑制作用相同；
（5）根据钴离子浓度和氢氧化钴的溶度积求出氢氧根离子浓度，借助水的离子积求出氢离子浓度，进而求出溶液的pH；
（6）根据反应物和生成物，分析出价态变化，找出缺少的反应物和生成物，最后得到化学方程式；
根据Fe3O4中Fe2+和Fe3+的个数比为得出Co3O4中Co2+和Co3+的个数比。
18．【答案】（1）；
（2）低温
（3）<
（4）=
（5）>
（6）
（7）22：17
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，ⅲ =ⅱ -ⅰ，故；
根据热化学方程式相减，那么化学平衡常数相除可得，；
（2）反应ⅲ 为焓减熵减的反应，在低温时利于自发；
（3）因为b点和c点压强相同，c点的温度高于b点，温度越高反应速率越快，故v（b）＜v（c）；
（4）因为a点和b点所处温度相同，平衡常数只与温度相关，温度不变，反应的平衡常数不变，所以K（a）=K（b）；
（5）压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，故压强增大，二氧化碳的平衡转化率增大，从图中可知p1＞p2；
（6）
初始物质的量： 1 3 0 0
转化物质的量： x 3x x x
平衡物质的量： 1-x 3-3x x x
平衡分压，平衡常数；
（7）同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，可设生成乙烯6mol，生成乙烷5mol，6mol乙烯和5mol乙烷中碳原子的物质的量为22mol，根据碳原子守恒可知需要消耗CH4的物质的量为22mol，转移的电子的物质的量为2×12mol+1×10mol=34mol，CO2变为CO，化合价降低了2价，根据电子得失守恒，可知需要消耗CO2的物质的量为34mol÷2=17mol，根据物质的量之比等于体积之比可得消耗的CH4和CO2的体积比为22：17。
【分析】（1）根据盖斯定律可用、表示出；
热化学方程式相减得到的新的热化学方程式，其平衡常数为两个热化学方程式平衡常数相除，热化学方程式相加得到的新的热化学方程式，其平衡常数为两个热化学方程式平衡常数相乘；
（2）焓减熵减的反应，在低温时利于自发，焓增熵增的反应，在高温时利于自发；
（3）根据影响速率的因素分析，在其他条件相同的情况下，温度越高反应速率越快；
（4）平衡常数只与温度有关，温度相同时不论如何投料，其他条件如何，平衡常数都不变；
（5）该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，使二氧化碳转化率增大，结合图像即可分析压强的大小关系；
（6）根据三段式求出各物质的物质的量，然后再求出各物质的平衡分压，最后根据平衡常数的计算公式求出平衡常数；
（7）先根据原子守恒求出甲烷的物质的量，再根据转移电子守恒求出二氧化碳的物质的量，再根据阿伏加德罗定律的推论得出气体的体积比。
1 / 1内蒙古赤峰市2023-2024学年高二上学期1月期末联考化学试题
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024高二上·赤峰期末）能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是（　　）
A．风能属于可再生能源
B．光伏发电系统能将电能直接转化为太阳能
C．物质燃烧的过程中化学能转化为热能
D．原电池放电的过程实现了化学能转化为电能
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；常见能量的转化及运用；原料与能源的合理利用
【解析】【解答】A.风能属于可再生能源，A不符合题意；
B.光伏发电系统能将太阳能直接转化为电能，B符合题意；
C.物质燃烧放热，将化学能转化为热能，C不符合题意；
D.原电池是将化学能转化为电能的装置，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.利用常见的可再生能源分析；
B.利用光伏发电的能量转化分析；
C.利用燃烧的能量转化分析；
D.利用原电池的能量转化分析。
2．（2024高二上·赤峰期末）用草酸标准液滴定酸化后的溶液的方法可测定的质量分数，该过程中不需要使用到的是（　　）
A B C D
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】中和滴定
【解析】【解答】A.锥形瓶用来盛放标准液或待测液，A不符合题意；
B.应使用酸式滴定管，选项中为碱式滴定管，B符合题意；
C.白纸起对照作用，使现象更易观察，C不符合题意；
D.需要使用滴定管夹夹持滴定管，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.锥形瓶在滴定过程中的作用是盛放标准液或者待测液；
B.酸性溶液或强氧化性溶液应使用酸式滴定管；
C.在滴定过程中为使颜色变化更易观察，在锥形瓶后用白纸当背景；
D.滴定管夹的作用是夹持滴定管。
3．（2024高二上·赤峰期末）25℃时，某溶液中由水电离产生的和的乘积为，则该溶液的溶质可能为（　　）
A． B． C． D．NaCl
【答案】C
【知识点】水的电离；盐类水解的原理
【解析】【解答】由水电离产生的和的乘积为，说明水的电离受到了促进；
A.电离出氢氧根离子，抑制了水的电离，A不符合题意；
B.对于水的电离既不促进也不抑制，B不符合题意；
C.碳酸氢根离子水解，促进了水的电离，C符合题意；
D.氯化钠对水的电离既不促进也不抑制，D不符合题意；
故选C。
【分析】根据水电离产生的和的乘积为，大于1×10-14，可知水的电离受到了促进，促进水电离的方式有两种，一种是升温，另一种是盐类的水解。
4．（2024高二上·赤峰期末）下列事实中没有涉及化学平衡知识的是（　　）
A．将铁制品放在干燥处保存
B．使用含氟牙膏能预防龋齿
C．工业上在10MPa~30MPa条件下合成氨
D．使用热的纯碱溶液除油污
【答案】A
【知识点】化学平衡中反应条件的控制；化学平衡的调控
【解析】【解答】A.将铁制品放在干燥处是为了防止铁生锈，该反应不是可逆反应，所以没有涉及化学平衡知识，A符合题意；
B.含氟牙膏预防龋齿的原理是，使牙齿中的Ca10（PO4）6（OH）2转化为更坚固的Ca10（PO4）6F2，B不符合题意；
C.在工业合成氨中采用高压可以促进反应向生成氨的方向进行，即正反应方向进行，C不符合题意；
D.热的纯碱溶液中碳酸根离子的水解平衡向正反应方向移动，使溶液碱性更强，除油污效果更好，D不符合题意；
故选A。
【分析】A.铁生锈不是可逆反应，不存在化学平衡知识；
B.含氟牙膏能将牙齿的主要成分转化为更坚固的物质，存在化学平衡；
C.利用工业合成氨的调控分析；
D.升温促进水解，热的纯碱溶液因碳酸根离子水解更好而碱性更强，碱性越强除油污效果越好。
5．（2024高二上·赤峰期末）下列原子的轨道表示式违背了洪特规则的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子结构的构造原理
【解析】【解答】A.违背了泡利不相容原理，A不符合题意；
B.违背了构造原理，B不符合题意；
C.轨道表示式正确，C不符合题意；
D.违背了洪特规则，D符合题意；
故选D。
【分析】A.一个轨道内的两个电子要自旋方向相反；
B.能量低的轨道排满后才能排能量高的轨道；
C.该电子排列符合构造原理、洪特规则和泡利不相容原理；
D.电子排在简并轨道时先单独分占一个轨道，且自旋平行。
6．（2024高二上·赤峰期末）下列关于电化学的说法错误的是（　　）
A．原电池中负极材料一定要参与反应
B．可通过电解熔融的办法获得Ba单质
C．组成的原电池中Al作负极
D．电解水时可在水中加入少量NaOH以增强溶液导电性
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.不是所有的原电池中负极材料一定要参与反应，比如氢氧燃料电池，A符合题意；
B.可通过电解熔融的办法获得Ba单质，因为在阴极钡离子放电得到钡单质，B不符合题意；
C.因为在原电池中铝被氧化，故铝作负极，C不符合题意；
D.电解水时在水中加入少量氢氧化钠，可以增加离子浓度，增强水的导电性，D不符合题意；
故选A。
【分析】A.举出特例，如氢氧燃料电池电池的负极为惰性电极，不参与反应；
B.利用电解原理进行分析；
C.在原电池中，虽然Mg比Al活泼，但Mg不与氢氧化钠溶液反应，铝与氢氧化钠溶液反应，所以铝为负极；
D.溶液中的离子浓度越大，导电性越强。
7．（2024高二上·赤峰期末）甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应为，下列有利于提高平衡时转化率的措施有（　　）
A．加入合适的催化剂
B．保持容器容积不变，再通入
C．增大与的初始投料比
D．保持容器容积不变，再通入
【答案】D
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.催化剂不能改变平衡转化率，A不符合题意；
B.增大水蒸气的浓度，使平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，B不符合题意；
C.二氧化碳占的比例越多，二氧化碳的平衡转化率越低，C不符合题意；
D.再通入，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，D符合题意；
故选D。
【分析】A.催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡转化率；
B.增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；
C.两种物质（均为气体）反应，增大一种的浓度，增大浓度的物质的平衡转化率降低，另一种物质的平衡转化率升高；
D.增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。
8．（2024高二上·赤峰期末）已知有关数值均正确，下列化学用语正确的是（　　）
A．碳酸氢根离子的水解方程式为
B．甲烷燃烧的热化学方程式为
C．醋酸与NaOH反应的热化学方程式为
D．的电离方程式为
【答案】B
【知识点】热化学方程式；电离方程式的书写
【解析】【解答】A.碳酸氢根离子的水解方程式为，A不符合题意；
B. 甲烷燃烧的热化学方程式为，B符合题意；
C.应为CH3COOH（aq）+OH-（aq）=CH3COO-（aq）+H2O（l），C不符合题意；
D.的电离方程式为，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.利用碳酸氢根离子的水解方程式分析；
B.利用热化学方程式的正确书写方式分析；
C.醋酸为弱酸，在书写离子方程式时不能拆；
D.多元弱酸分步电离。
9．（2024高二上·赤峰期末）现有常温下的甲、乙两种溶液：甲为溶液，乙为溶液。下列说法错误的是（　　）
A．的电离程度：甲=乙
B．均加水稀释到100mL后，pH的变化量：甲=乙
C．均升温到40℃后，甲、乙的pH都变大
D．将甲、乙混合充分反应后，混合溶液呈中性
【答案】C
【知识点】水的电离；pH的简单计算
【解析】【解答】A.溶液中，氢氧根离子的浓度为0.1mol/L，则溶液中水电离的氢离子浓度为10-13mol/L。溶液中氢离子的浓度为0.1mol/L，则溶液中水电离的氢氧根离子浓度为10-13mol/L。因为水电离的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，所以两份溶液中水的电离程度相同，A不符合题意；
B.均加水稀释到100mL后， 甲和乙溶液的pH变化量均为1，B不符合题意；
C.升温后水的离子积变大，甲溶液中氢离子浓度增大，pH变小，乙中氢离子浓度不变，pH不变，C符合题意；
D.甲溶液pH为13，乙溶液pH为1，pH之和为14，且甲、乙均为强碱或者强酸的溶液，等体积混合溶液呈中性，D不符合题意；
故选C。
【分析】A.分别求出两份溶液中水电离的氢离子浓度和氢氧根离子浓度，得出两份溶液水的电离程度相同；
B.强酸强碱溶液稀释10n倍，pH变化量为n，要注意pH到7后再稀释pH不再改变；
C.温度升高，水的离子积变大，找出两种溶液中的氢离子浓度，可以看出pH的变化；
D.pH之和为14的强酸强碱溶液等体积混合，得到中性溶液。
10．（2023高二上·抚松月考）利用下列装置进行的实验，不能达到预期目的的是（　　）
A．探究双氧水分解的热效应 B．制作水果（柠檬）电池 C．探究压强对平衡移动的影响 D．粗测碳酸钠溶液的
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；化学平衡移动原理；溶液pH的定义；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.可以通过右侧导管中红墨水的液面变化来确定过氧化氢分解的吸放热情况；A项正确；
B.有活泼性不同电极，水果汁中有电解质，形成闭合回路，可以构成原电池，B项正确，
C.该反应的气体反应物的系数之和等于气体生成物的系数之和．故该反应的平衡不受压强的影响，无法探究 压强对平衡移动的影响 ，C项错误；
D.pH试纸可以粗略测量碳酸钠溶液的酸碱性，D项正确；
故答案为：C。
【分析】B.构成原电池条件：活泼性不同电极，电解质溶液，闭合回路，自发进行氧化还原反应。
C.探究压强多化学平衡移动影响，必须选择反应前后气体系数不等反应才可以。
11．（2024高二上·赤峰期末）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A．常温下，纯水中含有的离子数目约为
B．的稀硫酸中含有的数目为
C．溶液中含有的阳离子数小于
D．硫化钠溶液中含有的的数目小于
【答案】D
【知识点】水的电离；pH的简单计算；盐类水解的应用；阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.因为不知道水的体积，只知道氢离子和氢氧根离子的浓度，无法求出离子数目，A不符合题意；
B.pH=2的稀硫酸中氢离子的浓度为0.01mol/L，则1L中含有的氢离子数目是0.01NA，B不符合题意；
C.溶液中，初始铝离子的物质的量为0.2mol，铝离子发生水解反应，，消耗1个铝离子生成3个氢离子，故阳离子的物质的量要大于0.2mol，即大于0.2NA，C不符合题意；
D.硫化钠溶液中初始硫离子的数目为NA，但硫离子发生水解反应有消耗，所以硫离子的数目小于NA，D符合题意；
故选D。
【分析】A.注意公式的应用；
B.pH为氢离子浓度的负对数，用pH可直接求出氢离子的浓度，而不是硫酸的浓度；
C.先分析初始铝离子的物质的量，再借助铝离子的水解方程式找出阳离子的变化情况；
D.先计算出硫离子的物质的量，再根据硫离子水解有消耗，得出结论。
12．（2024高二上·赤峰期末）化工原料异丁烯（）可由异丁烷（）直接催化脱氢制得，反应方程式为。一定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示（假设起始时异丁烯的物质的量为且），下列说法正确的是（　　）
A．压强：
B．反应速率：
C．平衡常数：
D．异丁烯（）的质量分数：
【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.根据反应方程式可知，反应为气体分子数增多的反应，当温度不变，压强越大，平衡向气体分子数减少的方向移动，即逆反应方向移动，异丁烷的平衡转化率应降低，由图像可知，相同温度下，压强为p1时异丁烷的平衡转化率低，故p1＞p2，A符合题意；
B.因为压强p1＞p2，b、c两点温度相同，其他条件相同，压强越大反应速率越快，故反应速率v（b）＞v（c），B不符合题意；
C.平衡常数只与温度有关，因为b、c温度一样，故两点平衡常数相等，C不符合题意；
D.该反应为吸热反应，升高温度有利于平衡向生成异丁烯的方向移动，该反应为气体分子数增大的反应，减小压强，平衡向生成异丁烯的方向移动，故异丁烯的质量分数c＞b＞a，D不符合题意；
【分析】A.根据温度一定，压强越大平衡向气体分子数减小的方向移动，得出异丁烷的平衡转化率的变化情况，结合图像得出结论；
B.根据其他条件相同，压强越大反应速率越快分析；
C.平衡常数只与温度有关，只要温度不改变，一个反应的平衡常数不变；
D.根据温度和压强对平衡移动的影响分析，也可以结合图像根据异丁烷的平衡转化率分析。
13．（2024高二上·赤峰期末）电解液来源丰富、成本低廉的新型酸碱混合锌铁液流电池的示意图如图，下列说法错误的是（　　）
A．放电时，电流由B经导线流向A
B．放电时，负极反应式为
C．离子交换膜a为阳离子交换膜
D．充电时，每转移2mol电子，参与反应的铁元素质量为56g
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时，A为负极，B为正极，在外电路电流由正极流向负极，即由B经导线流向A，A不符合题意；
B.放电时锌失去两个电子，结合氢氧根离子变成四羟基合锌离子，负极的反应式为，B不符合题意；
C.从示意图中可以看出，离子交换膜a只允许钠离子通过，则离子交换膜a为阳离子交换膜，C不符合题意；
D.根据充电时阳极的电极反应式，可知转移2mol电子，参加反应的铁元素为2mol，质量为112g，D符合题意；
故选D。
【分析】A.判断出正负极，根据在外电路电流由正极流向负极判断；
B.结合示意图分析，锌失去两个电子，最终变成四羟基合锌离子，写出电极反应式；
C.结合示意图分析出离子交换膜a允许通过的离子，得出结论；
D.写出铁元素参加的电极反应式，计算出转移2mol电子对应的铁元素的物质的量，进而求出铁元素的质量。
14．（2024高二上·赤峰期末）氯化银（AgCl，白色）、铬酸银（，砖红色）都是难溶电解质。T℃下，将溶液分别逐滴滴入体积均为10mL、浓度均为的NaCl溶液和溶液中，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示（X为或）。下列叙述正确的是（　　）
A．T℃下，
B．曲线Ⅱ表示与V（溶液）的变化关系
C．向a点对应的体系中加入少量NaCl固体，白色固体逐渐变为砖红色
D．浓度均为的和，可通过分步沉淀进行分离
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.根据相同银离子浓度下溶液中的氯离子浓度比铬酸根离子浓度小可知，曲线 I 表示氯化银的溶解平衡图像，当硝酸银溶液加到10mL时，恰好完全转化为氯化银沉淀，根据b点可知，加入10mL硝酸银溶液后，溶液中的氯离子浓度为10-10mol/L，此时溶液中的银离子浓度也为10-10mol/L，则氯化银的溶度积为10-10×10-10=10-20，A不符合题意；
B.根据相同银离子浓度下溶液中的氯离子浓度比铬酸根离子浓度小可知，曲线 Ⅱ 表示和硝酸银溶液体积的变化关系，B符合题意；
C.向a点对应的体系中加入少量NaCl固体，砖红色固体逐渐变为白色，C不符合题意；
D.根据曲线Ⅱ的d点，此时溶液中的铬酸根离子浓度为10-4mol/L，则银离子浓度为2×10-4mol/L，铬酸银的溶度积常数为（2×10-4）2×10-4=4×10-12，要想实现分步沉淀，先沉淀氯离子，再沉淀铬酸根离子，求出不使铬酸根离子沉淀的临界银离子浓度为，即银离子浓度不能超过4×10-12mol/L，这是难以实现的，故不能达到分步沉淀的目的，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.先判断出氯化银对应的曲线，利用b点对应的数据，找出溶液中的银离子浓度和氯离子浓度，进而求出氯化银的溶度积常数；
B.利用相同银离子浓度下溶液中的氯离子浓度比铬酸根离子浓度小可判断出结果；
C.根据难溶物向更难溶物转化可知，铬酸银转化为氯化银，砖红色固体变为白色固体；
D.若想分步沉淀，只能先沉淀氯离子，再沉淀铬酸根离子，求出铬酸银的溶度积，找出使铬酸根离子不沉淀的临界的银离子浓度，再结合客观情况分析。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（2024高二上·赤峰期末）在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，金属腐蚀常常是自发进行的。回答下列问题：
（1）钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：
①在酸性环境中，主要发生的腐蚀称为　 　（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，此时正极上的电极反应式为　 　。
②发生吸氧腐蚀时，每转移0.2mol电子，消耗气体的体积为　 　mL（标准状况下）。
（2）钢铁的保护法如图所示：
图1 图2
①图1为　 　（填“牺牲阳极法”或“外加电流法”），此时锌板上发生的电极反应为　 　。
②图2中，a为电源的　 　（填“正”或“负”）极，判断的理由为　 　。
【答案】（1）析氢；；1120
（2）牺牲阳极法；；负；与电源负极相连的电极为阴极
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）在酸性环境中，钢铁主要发生析氢腐蚀；
析氢腐蚀时氢离子在正极放电，电极反应式为；
吸氧腐蚀时正极电极反应式为，转移0.2mol电子需要0.05mol 氧气，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L=1120mL；
（2）牺牲阳极法利用的是原电池原理，故图1为牺牲阳极法；
锌放电变成锌离子，电极反应式为；
阴极与电源的负极相连，可知a为电源的负极；
判断的理由即阴极与电源负极相连；
【分析】（1）在酸性环境中钢铁主要发生析氢腐蚀，在中性或者碱性环境中钢铁主要发生吸氧腐蚀；
析氢腐蚀时氢离子在正极放电变成氢气；
先写出正极的电极反应式，借助转移电子和消耗氧气的物质的量的关系求出氧气消耗的物质的量，进而求出氧气的体积；
（2）牺牲阳极法利用的是原电池原理，外加电流法利用的是电解池原理；
利用锌放电变成锌离子写出电极反应式；
根据阴极与负极相连，阳极与正极相连判断；
16．（2024高二上·赤峰期末）a、b、c、d、e均为短周期主族元素，其中a与c的原子序数之和等于e的原子序数，上述五种元素的最外层电子数与原子半径的大小关系如图所示。请按要求回答下列问题：
（1）五种元素中，金属性最强的元素是　 　（填元素符号），这些元素形成的酸性最强的最高价含氧酸和碱性最强的碱形成的盐是　 　（填化学式）。
（2）c、d、e三种元素可形成一种有毒气体，该气体分子的结构式为　 　。
（3）上述五种元素的基态原子中，未成对电子数为2的元素有　 　（填元素符号）。
（4）基态b原子中有　 　种不同能量的电子；其基态的核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图呈　 　形，该能级的轨道有　 　个伸展方向。
（5）a元素的第二电离能　 　（填“大于”或“小于”）b元素的第二电离能，原因是　 　。
【答案】（1）Na；
（2）
（3）C、O
（4）4；哑铃；3
（5）大于；最外层填充8个电子为稳定结构，而的尚未达到稳定结构，所以Na的第二电离能大于Mg的第二电离能
【知识点】原子核外电子排布；原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；结构式；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】因为e的最外层电子数为7，则e为F或Cl，若a为F，根据a与c的原子序数之和等于e的原子序数 ，c为C，a为H或Li均不符合，故e为Cl，因为a的原子半径大于Cl，且a的最外层有1个电子，可知a为Na，则根据a与c的原子序数之和等于e的原子序数，则c为C，因为b最外层2个电子且半径比Cl大，则b为Mg，因为d的半径比Cl小，最外层有6个电子，可知d为O；
（1）五中元素中，金属元素有Na和Mg，Na的金属性强于Mg，故五种元素中金属性最强的是Na；
最高价含氧酸为高氯酸，最强的碱为氢氧化钠，则形成的盐为；
（2）为COCl2，根据碳形成四个共价键，氧形成两个共价键，氯形成一个共价键，可得结构式为；
（3）C的电子排布式为1s22s22p2，O的电子排布式为1s22s22p4，二者的未成对电子数均为2；
（4）b为Mg，电子排布式为1s22s22p63s2，电子占据4个能级，则有4种不同能量的电子；
b2+的电子排布式为1s22s22p6，最高能级为2p能级，电子云轮廓图为哑铃型；
p能级的轨道有3个伸展方向；
（5）a为Na，b为Mg，Na+的电子排布式为1s22s22p6，Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1，由电子排布式可知，最外层填充8个电子为稳定结构，而的尚未达到稳定结构，所以Na的第二电离能大于Mg的第二电离能，故钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能。
【分析】（1）金属元素的金属性强于非金属元素的金属性，同周期自左向右金属性减弱可知五种元素中Na的金属性最强；
金属元素的金属性越强，形成的碱的碱性越强，非金属元素的非金属性越强，形成的最高价含氧酸的酸性越强，找出对应的酸和对应的碱，写出对应的盐；
（2）根据碳形成四个共价键，氧形成两个共价键，氯形成一个共价键，可推测其结构式；
（3）写出五种元素的电子排布式，找出未成对电子数是2的元素；
（4）写出电子排布式，电子占据的能级数为不同能量的电子种类；
p能级的电子云轮廓图为哑铃形；
p能级有三个轨道，三个轨道互相垂直，有3个伸展方向；
（5）写出Na+和Mg+的电子排布式，达到稳定结构后更难失去电子，电离能也就更大。
17．（2024高二上·赤峰期末）回收废旧电池，既可以减轻重金属对环境的污染，又可以变废为宝。对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属的工艺路线如图：
已知：常温下，的电离常数，的电离常数、，，。
回答下列问题：
（1）写出一条提高焙烧效率的措施：　 　。
（2）若烧渣是LiCl、和的混合物；写出焙烧时发生反应的化学方程式：　 　。
（3）简述洗涤滤饼3的操作：　 　。
（4）现有pH相同的以下三种溶液。
a．NaOH溶液 b．溶液 c．氨水
①　 　（填“＞”“<”或“=”）1。
②三种溶液中由水电离出的的浓度的关系是　 　（用a、b、c表示）。
（5）完全沉淀时（溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全），溶液的pH最小值约为　 　。
（6）煅烧滤饼2时发生反应的化学方程式为　 　，得到的的组成类似于，则中与的个数比为　 　。
【答案】（1）粉碎
（2）
（3）向漏斗内加水至浸没滤饼3，待水流干后，重复操作2~3次
（4）<；
（5）9.1
（6）；1：2
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；水的电离；pH的简单计算；盐类水解的原理；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）可以提高焙烧效率的措施有粉碎、适当提高温度等；
（2）LiCoO2和SiCl4反应，给出信息生成LiCl、CoCl2、SiO2，Co从+3价降到+2价，根据氧化还原反应规律，O应从-2价升到0价，即还有氧气生成，根据氧化还原反应化学方程式的书写方式写出化学方程式；
（3）洗涤的操作方式是向漏斗内加水至浸没滤饼3，待水流干后，重复操作2~3次；
（4）pH相同的氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，氢氧化钠为强碱，碳酸钠为盐，碳酸钠溶液显碱性是因为碳酸根离子的水解，碳酸钠溶液要想和氢氧化钠溶液的pH相同，碳酸钠溶液的浓度应比氢氧化钠溶液的浓度大，故＜1；
碳酸钠溶液是水解显碱性，促进水的电离，氢氧化钠溶液和氨水对水的电离起抑制作用，因pH相同，则抑制作用相同，故三种溶液中水电离的氢离子的浓度的关系是a=c＜b；
（5）因为氢氧化钴的溶度积为1.6×10-15，当钴离子的浓度为1×10-5时，，，则溶液的pH=；
（6）滤饼2的成分为Co（OH）2，煅烧后生成Co3O4，部分Co元素化合价升高，被氧化，则反应物中有O2参与，生成物就会有水，化学方程式为；
因为Co3O4的组成类似于Fe3O4，Fe3O4中Fe2+和Fe3+的个数比为1：2，那么Co3O4中Co2+和Co3+的个数比也为1：2。
【分析】（1）常见的可以提高焙烧效率的方法有粉碎、适当提高温度等，答案较固定，可以记住；
（2）根据题干所给信息找出反应物和生成物，再根据氧化还原反应规律找出缺少的物质，最后利用氧化还原反应化学方程式的书写方式写出化学方程式；
（3）过滤、洗涤、干燥中的洗涤方式经常考察，操作方式固定，即向漏斗内加水至没过沉淀，待水流干后，重复操作2~3次 ；
（4）相同pH的强碱溶液和盐溶液，盐溶液的浓度要比强碱溶液的浓度大；
外加酸碱抑制水的电离，盐类水解促进水的电离，若外加碱使溶液pH相同，则对水的电离的抑制作用相同；
（5）根据钴离子浓度和氢氧化钴的溶度积求出氢氧根离子浓度，借助水的离子积求出氢离子浓度，进而求出溶液的pH；
（6）根据反应物和生成物，分析出价态变化，找出缺少的反应物和生成物，最后得到化学方程式；
根据Fe3O4中Fe2+和Fe3+的个数比为得出Co3O4中Co2+和Co3+的个数比。
18．（2024高二上·赤峰期末）将还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一。回答下列问题：
Ⅰ．用铜铝催化剂可将加氢合成甲醇，已知过程中发生的反应如下：
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
（1）　 　（用含、的代数式表示），　 　（用含、的代数式表示）。
（2）查阅资料可知，，则　 　（填“低温"“高温”或“任意温度”）条件下有利于反应ⅲ自发进行。
（3）Ⅱ．和以1：3的物质的量之比通入某密闭容器中，仅发生反应，的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示：
反应速率：　 　（填“>”“<”或“=”）。
（4）平衡常数：　 　（填“＞”“<”或“=”）。
（5）压强：　 　（填“＞”“<”或“=”）。
（6）b点时，该反应的平衡常数　 　（分压=总压×物质的量分数，用含x、的代数式表示）。
（7）Ⅲ．常温下，和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：
若生成乙烯和乙烷的体积比为6：5，则消耗的和的体积比为　 　。
【答案】（1）；
（2）低温
（3）<
（4）=
（5）>
（6）
（7）22：17
【知识点】盖斯定律及其应用；化学反应速率的影响因素；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律，ⅲ =ⅱ -ⅰ，故；
根据热化学方程式相减，那么化学平衡常数相除可得，；
（2）反应ⅲ 为焓减熵减的反应，在低温时利于自发；
（3）因为b点和c点压强相同，c点的温度高于b点，温度越高反应速率越快，故v（b）＜v（c）；
（4）因为a点和b点所处温度相同，平衡常数只与温度相关，温度不变，反应的平衡常数不变，所以K（a）=K（b）；
（5）压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，故压强增大，二氧化碳的平衡转化率增大，从图中可知p1＞p2；
（6）
初始物质的量： 1 3 0 0
转化物质的量： x 3x x x
平衡物质的量： 1-x 3-3x x x
平衡分压，平衡常数；
（7）同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，可设生成乙烯6mol，生成乙烷5mol，6mol乙烯和5mol乙烷中碳原子的物质的量为22mol，根据碳原子守恒可知需要消耗CH4的物质的量为22mol，转移的电子的物质的量为2×12mol+1×10mol=34mol，CO2变为CO，化合价降低了2价，根据电子得失守恒，可知需要消耗CO2的物质的量为34mol÷2=17mol，根据物质的量之比等于体积之比可得消耗的CH4和CO2的体积比为22：17。
【分析】（1）根据盖斯定律可用、表示出；
热化学方程式相减得到的新的热化学方程式，其平衡常数为两个热化学方程式平衡常数相除，热化学方程式相加得到的新的热化学方程式，其平衡常数为两个热化学方程式平衡常数相乘；
（2）焓减熵减的反应，在低温时利于自发，焓增熵增的反应，在高温时利于自发；
（3）根据影响速率的因素分析，在其他条件相同的情况下，温度越高反应速率越快；
（4）平衡常数只与温度有关，温度相同时不论如何投料，其他条件如何，平衡常数都不变；
（5）该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，使二氧化碳转化率增大，结合图像即可分析压强的大小关系；
（6）根据三段式求出各物质的物质的量，然后再求出各物质的平衡分压，最后根据平衡常数的计算公式求出平衡常数；
（7）先根据原子守恒求出甲烷的物质的量，再根据转移电子守恒求出二氧化碳的物质的量，再根据阿伏加德罗定律的推论得出气体的体积比。
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