四川省蓉城名校联盟2020年高三下学期期中联考化学试题（解析版）

蓉城名校联盟 2019～2020 学年度下期高中 2018 级期中联考 化学 注意事项： l.答题前，考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用 0.5 毫米黑色签字笔 填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”。 2.选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后 再填涂其它答案；非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域 答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。 3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。 可能用到的原子量：H-1 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cu-64 Ag-108 一、选择题：本题共 22 小题，每小题 2 分，共 44 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.化学与环境、生活密切相关。下列说法错误的是（ ） A. 在 95%的乙醇溶液中加入生石灰蒸馏可制得无水乙醇 B. 石膏(CaSO4•2H2O）可用于制豆腐 C. 将含大量 N、P 的废水排放到河流中有利于水生动植物的生长 D. 烟花爆竹的火药中添加的多种不同金属盐可产生五颜六色的焰火 【答案】C 【解析】 【详解】A．蒸馏是分离互溶、沸点不同的液体混合物的方法，加 CaO 与水反应后增大与乙醇的沸点差异， 然后蒸馏分离，故 95%的乙醇溶液中加入生石灰蒸馏可制得无水乙醇，故 A 正确； B．石膏(CaSO4•2H2O)属于盐类，是电解质，电解质的加入可以使豆浆胶体发生聚沉，用于生产豆腐，则可 用于制豆腐，故 B 正确； C．含氮、磷的废水排放到河流、湖泊中，容易使水体富营养化，造成水中藻类植物大量生长，浮在水面遮 挡阳光并消耗水中氧气，导致水生植物无法进行光合作用，水生动物缺氧致死，不利于水生动植物的生长， 故 C 错误； D．不同的金属元素在火焰上燃烧产生的火焰颜色不同，烟花爆竹的火药中添加的多种不同金属盐，利用的 金属元素的焰色反应，火药燃烧时，使金属盐中的金属元素灼烧，产生不同的颜色，可产生五颜六色的焰 火，故 D 正确； 答案选 C。【点睛】 2.下列关于氢键的说法正确的是（ ） A. 氢键只存在于分子之间 B. 氢键能影响物质的熔沸点 C. 氢键是一种特殊的化学键 D. 所有含氢化合物之间均可能存在氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢键可存在于分子内，例如 HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键，还有一个苯环上连 有两个羟基，一个羟基中的氢与另一个羟基中的氧可形成氢键，故 A 错误； B．氢键的存在能使分子间的作用力增强，能够显著提高物质的熔沸点，故 B 正确； C．氢键是比范德华力强，是一种介于化学键与分子间作用力之间的作用力，但不属于化学键，故 C 错误； D．只有电负性大的元素易形成氢键，如 N、O、F 等元素能与氢原子形成氢键，故 D 错误； 答案选 B。 3.PH＝a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的 pH>a，则该电解质可能是 A. NaOH B. .H2SO4 C. AgNO3 D. Na2SO4 【答案】A 【解析】 【详解】A 选项，电解 NaOH 溶液实质是电解水，浓度增大，碱性增强，pH 值增大，故 A 正确； B 选项，电解 H2SO4 实质是电解水，浓度增大，酸性增强，pH 值减小，故 B 错误； C 选项，电解 AgNO3 反应生成银、氧气和硝酸，酸性增强，pH 值减小，故 C 错误； D 选项，电解 Na2SO4 实质是电解水，浓度增大，但依然呈中性，pH 值不变，故 D 错误； 综上所述，答案为 A。 【点睛】电解类型分放氧生酸型，放氢生碱型，电解电解质型，电解水型。 4.设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A. 标准状况下，22.4LHF 的分子数约为 NA B. 将 1molCl2 通入水中，HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和为 2NA C. 氢氧燃料电池正极消耗 22.4L(标准状况）气体时，线路中通过电子数目为 2NA D. 若用惰性电极电解足量 CuSO4 溶液后，加入 0.1molCuO 可以复原，则电解时转移电子数目为 0.2NA 【答案】D 【解析】【详解】A．标准状况下，HF 为液态，不能用标况下气体的摩尔体积进行计算物质的量，则分子数目也不 能计算，故 A 错误； B．Cl2 和水是可逆反应，反应物不能完全转化，将 1molCl2 通入水中，参与反应的 Cl2 物质的量小于 1mol， 则溶液中 HClO、Cl-、ClO-的物质的量之和小于 2mol，则粒子数之和小于 2NA，故 B 错误； C．燃料电池中通入燃料的一极作负极，通入氧气的一极为正极，氢氧燃料电池正极消耗 22.4L(标准状况) 气体为 O2，物质的量为 =1mol，1mol 氧气得到 4mol 电子，则 1molO2 参与反应线路中通过电子 数目为 4NA，故 C 错误； D．若用惰性电极电解足量 CuSO4 溶液后，电解 CuSO4，阳极生成氧气，阴极析出铜，阴极电极反应为： Cu2++2e-=Cu，1mol Cu2+被消耗，转移 2mol 电子，加入 0.1molCuO 可复原溶液，即补充 0.1mol 的 Cu2+即 可复原溶液，说明电解时有 0.1mol Cu2+被消耗，则电解时转移电子数目为 0.2NA，故 D 正确； 答案选 D。 5.元素周期表完美的将元素的结构、位置与性质结合在一起，根据元素的原子序数就能推断出该元素在周期 表中的位置，进而推断出该元素原子的结构和性质。下列关于 33 号元素的说法正确的是（ ） A. 该元素位于 d 区 B. 该元素为金属元素 C. 该元素位于第四周期、IIIA 族 D. 该元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3 【答案】D 【解析】 【分析】 33 号元素，根据原子序数=质子数=原子核外电子数，则该元素核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3， 则能层数等于电子层数，价层电子排布为 4s24p3，最外层 5 个电子，位于 p 区，则该元素位于第四周期第ⅤA 族，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，该元素最后填入的电子在 p 层，该元素位于 p 区，故 A 错误； B．一般情况下，金属元素最外层电子数少于 4，该元素最外层 5 个电子，为非金属元素，故 B 错误； C．根据分析，价层电子排布为 4s24p3，共有四层电子，最外层有 5 个电子，该元素位于第四周期第ⅤA 族， 故 C 错误； D．根据分析，该元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，故 D 正确； 答案选 D。 【点睛】根据核外电子排布规则，主族元素的电子层数等于周期数，最外层电子数等于族序数。 22.4L 22.4L/mol6.下列电极反应式与出现的环境相匹配的是（ ） 选项 电极反应式 出现的环境 A O2+4H++4e-=2H2O 酸性环境下氢氧燃料电池的负极反应 B 4OH--4e-=O2↑+2H2O 弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀 C Cu-2e-=Cu2+ 用铜做电极电解硫酸铜溶液的阳极反应 D Na++e-=Na 用惰性电极电解 Na2SO4 溶液的阴极反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢氧燃料 特点是，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，O2+4H++4e-=2H2O 为酸 性环境下正极的电极反应，负极电极反应为：H2-2e-=2H+，故 A 错误； B．在强酸性环境下发生析氢腐蚀，中性或碱性环境下钢铁发生吸氧腐蚀，正极：O2+2H2O+4e- =4OH-，负 极：Fe-2e-=Fe2+，故 B 错误； C．用铜做电极电解硫酸铜溶液为电解精炼铜，阴阳极都是铜放电，阳极反应发生氧化反应，电极反应为： Cu-2e-=Cu2+，故 C 正确； D．用惰性电极电解 Na2SO4 溶液属于电解水，阴极为阳离子放电，根据放电顺序，氢离子在阳极放电，电 极反应为：2H++2e-=H2↑，故 D 错误； 答案选 C。 【点睛】金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀，叫吸氧 腐蚀，在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。根据溶液所处的环境判断 属于哪种腐蚀类型。 7.下列关于元素的说法，正确的是（ ） A. 非金属元素最低化合价的绝对值与其最高正化合价之和均等于 8 B. 元素的最高化合价等于该元素原子的最外层电子数 C. 金属元素最外层最多有 3 个电子 D. 过渡元素全部是金属元素 【答案】D 的【解析】 【详解】A．F 为非金属元素，但没有正价，只有负价，故 A 错误； B．主族元素的最高化合价等于该元素原子的最外层电子数，副族元素的最高价还与倒数第二层电子有关， 故 B 错误， C．金属元素在化学反应中易失去最外层电子变为 8 电子稳定结构，则最外层一般少于 4 个电子，但不代表 全部，如铅、锗元素最外层 4 个电子，铋元素、锑元素最外层 5 个电子，故 C 错误； D．根据元素周期表的结构及元素分布，过渡元素全部是金属元素，故 D 正确； 答案选 D。 【点睛】需要注意最外层少于 4 个电子的不一定是金属元素，第一周期的氢元素和氦元素，最外层少于 3 个电子，都是非金属元素，不能只根据最外层电子数确定元素是金属还是非金属。 8.某化学小组为了探究 Cu2+性质做了如下实验：向 CuSO4 溶液中逐滴加入稀氨水，待无明显变化后，向所 得液体中加入适量乙醇。对于该实验有下列说法，其中正确的是（ ） A. 滴入氨水的过程中，溶液中先出现蓝色沉淀，后沉淀变成白色 B. 滴入氨水的过程中，溶液中先出现蓝色沉淀，后沉淀溶解 C. 实验过程中有蓝色 CuSO4•5H2O 晶体产生 D. 滴加乙醇后溶液变成深蓝色 【答案】B 【解析】 【分析】 向 CuSO4 溶液中逐滴加入氨水，形成难溶物的原因是 Cu2++2NH3∙H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+，继续添加氨水， 沉淀溶解，生成[Cu(NH3)4]SO4 ，因为[Cu(NH3)4]2+为深蓝色，则得到深蓝色的透明溶液；若加入乙醇，乙醇 能降低[Cu(NH3)4]SO4 的溶解度，现象是有蓝色晶体生成，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，滴入氨水的过程中，溶液中先出现蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝 色的透明溶液，故 A 错误； B．根据 A 选项分析，滴入氨水的过程中，溶液中先出现蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液， 故 B 正确； C．根据分析，实验过程中产生蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4，故 C 错误； D．根据分析，滴加乙醇后，乙醇能降低[Cu(NH3)4]SO4 的溶解度，现象是有蓝色晶体生成，故 D 错误； 答案选 B。 9.将两个铂电极放置在稀 H2SO4 溶液中，然后向两极分别通入 CO 与 O2，即可产生电流。下列叙述正确的 是（ ）①通入 CO 的一极是正极 ②正极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O ③通入 CO 一极的电极反应式为 CO+2H++2e-=CO2+H2O ④放电时溶液中的阳离子向正极方向移动 ⑤放电时溶液中的阴离子向正极方向移动 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①⑤ 【答案】C 【解析】 【分析】 ①将两个铂电极放置在稀 H2SO4 溶液中，然后向两极分别通入 CO 与 O2，即可产生电流，可知 CO 与 O2 在 两个电极上放电，可看做为燃料电池，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，据此分析解答。 【详解】①根据分析，通入燃料的一极为负极，CO 可看做燃料，通入 CO 的一极是负极，故①错误； ②根据分析，通入氧气的一极为正极，酸性条件下，氧气在正极放电，正极反应式为 O2+4H++4e-=2H2O， 故②正确； ③根据分析通入 CO 一极应为负极，发生氧化反应，电极反应式为 2CO-4e-+2H2O=2CO2+4H+，故③错误； ④放电时为原电池，阳离子向正极移动，故④正确； ⑤放电时为原电池，溶液中的阴离子向负极方向移动，故⑤错误； 说法正确的为②④，答案选 C。 【点睛】③通入 CO 一极的电极反应式为 CO+2H++2e-=CO2+H2O 也可以根据不符合原子个数守恒，可以判 断错误。 10.在下列物质中： ①H2O②NH3③NH3•H2O④乙醇⑤乙烯⑥CO2⑦CuSO4•5H2O⑧甲烷⑨H2O2 含非极性键的极性分子有（ ） A. ①②⑥ B. ③④⑦ C. ④⑨ D. ③④⑧⑨ 【答案】C 【解析】 【详解】①H2O 是共价化合物，正负电荷中心不重合，由极性键构成的极性分子； ②NH3 是共价化合物，结构不对称，正负电荷中心不重合，由极性键构成的极性分子； ③NH3 和 H2O 都是极性键构成的极性分子，则 NH3•H2O 中正负电荷中心不重合，属于只含极性键的极性分 子； ④乙醇分子中含有碳碳单键，是非极性键，结构不对称且正负电荷中心无法重叠，故乙醇是含非极性键的极性分子； ⑤乙烯中含有碳碳双键，是非极性键，碳氢键是极性键，其结构对称，正负电荷中心重合，属于含非极性 键和极性键的非极性分子； ⑥CO2 含有碳氧极性键，其结构对称，正负电荷中心重合，属于只含有极性键的非极性分子； ⑦CuSO4•5H2O 的结构为 ，其中铜离子和硫酸根离子 之间存在离子键，硫原子和氧原子间存在极性共价键，铜原子和氧原子间存在配位键，氧原子和氢原子间 存在氢键，结构中不存在非极性键； ⑧甲烷中碳氢键为极性键，其结构对称，正负电荷中心重合，属于只含有极性键的非极性分子； ⑨H2O2 含有氧氢键和氧氧键，氧氧键是非极性键，氧氢键是极性键，H2O2 不是直线形分子，是半开书页形 的，两个氧原子在书脊，两个氢原子分别在两个书页上，正负电荷中心不重合，是含有极性键和非极性键 的极性分子； 符合题目要求的为④⑨，答案选 C。 11.下列关于化学键的说法，正确的是（ ） A. 配位键只存在于配合物中 B. 任何两原子形成的共价键均有方向性 C. 形成共价键的电子云优先以头碰头形式重叠 D. H2O 能和 H+结合生成 H3O+，说明共价键没有饱和性 【答案】C 【解析】 【详解】A．铵根离子中含有配位键，所有的铵盐属于离子化合物，不是配合物，故 A 错误； B．s 轨道是球型对称的，两原子的 s 能级的轨道形成的共价键没有方向性，故 B 错误； C．σ 键比 π 键稳定，在分子形成时，为了使能量最低，优先形成稳定的 σ 键，σ 键的形成都是轨道头碰头 的形式重叠，故 C 正确； D．H2O 能和 H+结合生成 H3O+，H2O 中 O 原子核外仍有为成键的电子对，O 提供电子对，H+提供 1 个空轨 道，则共价键有饱和性，故 D 错误； 答案选 C。 12.全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 放电过程中右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色 B. 放电过程中氢离子的作用之一是参与正极反应 C. 充电过程中左槽溶液逐渐由蓝变黄 D. 充电时若转移的电子数为 3.01×1023 个，左槽溶液中 n(H+)的变化量为 0.5mol 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图示电源的正负极连接方式可得，放电时，右侧电极是负极，发生氧化反应，V2+转化为 V3+，溶液由紫色变为绿色，故 A 错误； B．根据 A 项分析，放电时，右侧电极是负极，发生氧化反应，负极反应为：V2+-e-=V3+，左侧为正极，发 生还原反应，正极反应为：VO2++2H++e-= VO2++H2O，负极区溶液中的氢离子通过交换膜进入正极区，所以 氢离子的作用是参与正极反应和平衡电荷，故 B 正确； C．根据 A 项分析，放电时，右侧电极是负极，发生氧化反应，则充电时，右侧电极是阴极，发生还原反应； 放电时，左侧为正极，发生还原反应，充电时，左槽为阳极，发生氧化反应，阳极反应为：VO2++H2O- e-= VO2++2H+，溶液逐渐由蓝变黄，故 C 正确； D．根据 C 项分析，充电时，左槽为阳极，发生氧化反应，阳极反应为：VO2++H2O- e-= VO2++2H+，根据电 极反应，转移 1mol 电子，生成 2mol H+，若转移的电子数为 3.01×1023 个，即转移 0.5mol 电子，左槽溶液中 生成 1mol H+，由于 H+的作用是平衡电荷，同时有 0.5mol H+从左槽移到右槽，所以，左槽溶液中氢离子的 物质的量实际增多了 0.5mol，故 D 正确； 答案选 A。 13.肼(N2H4）是一种火箭燃料，其结构可以看作是 NH3 中的一个 H 原子被 NH2 代替，下列关的说法正确的 是（ ） A. 可能存 分子间氢键 B. 其中 N 原子的杂化轨道类型为 sp2 C. 分子的空间结构与 CH2=CH2 相似，6 个原子共平面 D. 分子中相邻两化学键的键角大于 109°28'小于 120° 在【答案】A 【解析】 【详解】A．H2N-NH2 中的氮原子电负性较大，可以与分子中另一个氢原子形成分子间氢键，故 A 正确； B．H2N-NH2 中的 N 原子成了 3 个共价键，还剩一对孤对电子，故它的杂化轨道类型为 sp3，故 B 错误； C．H2N-NH2 中的 N 原子分子的空间结构与 CH2=CH2 不相似，氮原子的杂化轨道类型为 sp3，6 个原子不可 能共平面，故 C 错误； D．分子中相邻两化学键 键角为 108°，故 D 错误； 答案选 A。 【点睛】由于肼分子中孤对电子对单键的挤压，导致键角小于 109°28'，分析清肼分子的结构是解本题的关 键。 14.下列装置不能正确完成相关实验是（ ） A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．气体的体积可由注射器量出，结合时间可求出反应速率，故 A 不符合题意； B．用标准盐酸溶液滴定氢氧化钠的浓度，需要加入指示剂判断滴定终点，且盐酸显酸性，应该用酸式滴定 管盛放盐酸，故 B 符合题意； C．利用量热计可以测定出中和热，故 C 不符合题意； D．食盐水呈中性，发生吸氧腐蚀，导气管中的液面会上升，故 D 不符合题意； 答案选 B。 【点睛】不使用指示剂无法判断出滴定终点。 15.某二元弱酸（简写为 H2B)溶液，按下式发生一级和二级电离： H2B H++HB- HB- H++B2- 已知相同浓度时的电离度 a(H2B)>>a(HB-），现有下列四种溶液： 的①0.01mol•L-1 的 H2B 溶液 ②0.01mol•L-1 的 NaHB 溶液 ③0.02mol•L-1 的 HCl 溶液与 0.04mol•L-1 的 NaHB 溶液等体积混合后的溶液 ④0.02mol•LL-1 的 NaOH 溶液与 0.02mol•L-1 的 NaHB 溶液等体积混合后的溶液 下列说法错误的是（ ） A. 溶液④一定显碱性 B. c(H2B)最大的是③ C. c(B2-)最小的是① D. c(H+)最大的是③ 【答案】D 【解析】 【 详 解 】 0.02mol/L 的 HCl 与 0.04mol/L 的 NaHB 溶 液 等 体 积 混 合 液 HCl 与 NaHB 反 应 ： NaHB+HCl=NaCl+H2B，所以③中相当于含有 0.01mol/LH2B 和 0.01mol/LNaHB；0.02mol/L 的 NaOH 与 0.02mol/L 的 NaHB 溶液等体积混合 NaOH+NaHB=Na2B+H2O ，所以④中相当于含有 0.01mol/LNa2B，根据 以上分析，四种溶液分别为 ①0.01mol/L 的 H2B 溶液 ②0.01mol/L NaHB 溶液 ③0.01mol/LH2B 和 0.01mol/LNaHB ④0.01mol/LNa2B A．根据分析，溶液④0.01mol/LNa2B，为强碱弱酸盐，溶液一定显碱性，故 A 正确； B．根据同离子效应，由于③中 NaHB 抑制 H2B 的电离，则③中 H2B 电离程度比①H2B 电离程度小，则 c(H2B)最大的是③，故 B 正确； C．由于正盐溶液中 c(B2-)浓度必然是最大的，弱酸 H2B 的二级电离成 B2-最难，则 c(B2-)最小的是①，故 C 正确； D．因弱酸的一级电离为酸性的主要来源，由于相同浓度时的电离度 a(H2B) ＞＞a(HB-)，c(H+)最大的是①， 故 D 错误； 答案选 D。 16.我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温 Na-CO2 电池”，该电池结构如图所示。电极材料为钠 金属片和碳纳米管，电解液为高氯酸钠－四甘醇二甲醚。下列说法错误的是（ ） 的A. 电池放电时钠金属片发生氧化反应 B. 电池工作时，外电路流过 0.01mol 电子，负极材料减重 0.23g C. 碳纳米管的作用主要是导电及吸附 CO2，电池充电时，应该与直流电源的正极相连 D. 放电时负极反应为：C+2Na2CO3-4e-=3CO2↑+4Na+ 【答案】D 【解析】 【分析】 根据图示，原电池中电子由负极流向正极，则钠为负极，电极反应为：Na-e-= Na+；碳纳米管为正极，电极 反应为 3CO2+4e-+4Na+= C+2Na2CO3，电池总反应为：4Na+3CO2 2Na2CO3+C，据此分析解答。 【详解】A．根据图示，原电池中电子由负极流向正极，则钠为负极，电池放电时钠金属片发生氧化反应， 故 A 正确； B．根据分析，钠为负极，电极反应为 Na-e-= Na+，电池工作时，外电路流过 0.01mol 电子，则产生 0.01mol Na+，负极材料减重 0.01mol×23g/mol=0.23g，故 B 正确； C．根据分析，钠为负极，碳纳米管为正极，充电为放电的逆过程，电池充电时，正极变为阳极，应该与直 流电源的正极相连，故 C 正确； D．放电时 Na 为负极，电极反应为：Na-e-= Na+，故 D 错误； 答案选 D。 17.等电子体具有相似的化学特征。下列物质中与 CO2 结构相似的是（ ） A. N2O B. SiO2 C. MgCl2 D. COCl2 【答案】A 【解析】 【详解】A．N2O 由 3 个原子组成，价电子总数为 16，与 CO2 互为等电子体，等电子体具有结构相似的特 征，故 A 正确； B．SiO2 是原子晶体，CO2 是分子晶体，结构不相似，故 B 错误； C．MgCl2 是离子晶体，CO2 是分子晶体，结构不相似，故 C 错误；  放电 充电D．COCl2 分子的结构式为 ，COCl2 分子中 C 原子与 Cl 原子以单键相结合，与 O 原子以双键 相结合，C=O 键中含有 1 个 δ 键，1 个 π 键，则 COCl2 分子内含有 3 个 σ 键、1 个 π 键，所以 C 原子 为 sp2 杂化；CO2 为直线型分子，C 原子为 sp 杂化，结构不相似，故 D 错误； 答案选 A 【点睛】原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的互为等电子体，等电子体的结构相似、物理性质相 似。 18.在如图所示的装置中，若通直流电 5min 时，铜电极质量增加 2.16g。下列说法错误的是（ ） A. 电源中 X 电极为直流电源的负极 B. pH 变化：A：增大，B：减小，C：不变 C. 通电 5min 时，B 中共收集 224mL(标准状况下）气体，该气体是氧气 D. 若 A 中 KCl 足量且溶液的体积为 200mL，则电解后，溶液的 pH 为 13(假设电解前后溶液体积无变化） 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示，由铜电极的质量增加，发生 Ag++e-＝Ag，则 Cu 电极为阴极，Ag 为阳极，Y 为正 极，可知 X 为电源的负极，故 A 正确； B．A 中电解氯化钾得到氢氧化钾溶液，pH 增大，B 中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大， pH 减小，C 中阴极反应为 Ag++e-＝Ag，阳极反应为 Ag-e-＝Ag+，溶液浓度不变，则 pH 不变， pH 变化： A：增大，B：减小，C：不变，故 B 正确； C．C 中阴极反应为 Ag++e-＝Ag，n(Ag)= =0.02mol，则转移的电子为 0.02mol，B 中阳极反应为 4OH--4e-＝2H2O+O2↑，则转移 0.02mol 电子生成氧气为 0.005mol，标况下其体积为 0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，由 2H++2e-＝H2↑，则氢气的物质的量为 0.005mol，则在阴极也生 成标况下 112mL 氢气，通电 5min 时，B 中共收集 224mL(标准状况下)气体，该气体是氢气和氧气，故 C 错误； 2.16g 108g/molD．由 A 中发生 2KCl+2H2O 2KOH+H2↑+Cl2↑，由电子守恒可知，转移 0.02mol 电子时生成 0.02molKOH， 忽略溶液体积的变化，则 c(OH-)= =0.1mol•L-1，c(H+)＝ mol•L-1=10-13 mol•L-1，溶液 pH=13，故 D 正确； 答案选 C。 19.下列能级书写正确且能量最高的是（ ） A. 4s B. 3p C. 3d D. 3f 【答案】C 【解析】 【详解】相同能层中能级间能量关系为 s＜p＜d＜f，4s 能级的能量小于 3d 能级，能层数等于该能层含有的 能级数，M 能层没有 f 能级，则能量最高的为 3d，答案选 C。 【点睛】由于构造原理，3d 能级高于 4s 能级，为易错点。 20.现代技术可利用电解法制 H2O2 并用产生的 H2O2 处理废氨水，其装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 该过程的总反应为：3H2O2+8H++4NH3•H2O=8H2O+N2↑+2NH4+ B. Ir-Ru 惰性电极有吸附 O2 的作用，该电极上的反应为：O2+2H++2e-=H2O2 C. 理论上电路中每转移 6mol 电子，最多可以处理 NH3•H2O 的物质的量为 1mol D. 为了不影响 H2O2 的产量，需要向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的 pH 约为 5，则所得的废氨水溶液中 c(NH4+)＞c(NO3-) 【答案】B 【解析】 【分析】 根据装置图可得，活性炭与电源正极相连，则活性炭为阳极，Ir-Ru 惰性电极为阴极，电解液为酸性，阳极 上为阴离子放电，则 OH-离子放电生成氧气，阳极电极反应为 4OH--4e-＝O2↑+2H2O，阴极上通入氧气生 成 H2O2，阴极电极反应为：O2+2H++2e-=H2O2，据此分析解答。 通电 0.02mol 0.2L ( ) 14 w - K 10= 0.1c OH −【详解】A．根据分析，阳极电极反应为 4OH--4e-＝O2↑+2H2O，阴极电极反应为：O2+2H++2e-=H2O2，电 解池的总反应为：2H2O+O2=2H2O2，双氧水处理氨水，反应为：3H2O2+2NH3= N2↑+6H2O，两式合并，则 该过程的总反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，故 A 错误； B．利用电解法制 H2O2，在该电解池中，Ir-Ru 惰性电极有吸附 O2 作用为氧气得电子发生还原反应，该电 极上的反应为： O2+2H++2e-=H2O2，故 B 正确； C．根据分析，该过程的总反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O 中，氨气中的氮元素从-3 价变为氮气中的 0 价，4mol 氨气转移 12mol 电子，所以理论上电路中每转移 6mol 电子，最多可以处理 NH3•H2O 的物质的量为 2mol， 故 C 错误； D．向废氨水加入适量硝酸调节溶液的 pH 约为 5，根据溶液呈电中性，溶液中存在电荷守恒： c(NH4+)+c(H+)=c(NO3−)+c(OH−)，pH 约为 5 呈酸性，c(H+)＞c(OH−)，所以 c(NH4+)＜c(NO3−)，故 D 错 误； 答案选 B。 21.下列说法正确的是（ ） A. 手性分子具有完全相同的组成和原子排列，化学性质完全相同 B. 蛋白质分子间可形成氢键，分子内也存在氢键 C. 氯气易溶于氢氧化钠溶液符合相似相溶原理 D. 无机含氧酸分子中所含氧原子个数越多，酸性越强 【答案】B 【解析】 【详解】A．具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜像，且在三维空间里不能 重叠，互称手性异构，二者的结构不同，所以化学性质不同，故 A 错误； B．蛋白质分子中含有 N、O 元素，电负性较大，可与氢原子形成分子间氢键，分子内也存在氢键，故 B 正 确； C． 氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，不符合相似相溶原理，故 C 错误； D．无机含氧酸分子中所含非羟基氧原子个数越多，酸性越强，故 D 错误； 答案选 B。 【点睛】相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的 溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性 分子组成的溶剂，含有相同官能团的物质互溶。 22.电化学在日常生活中用途广泛，如图①是镁、次氯酸钠燃料电池的示意图，电池总反应式为： Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓。如图②是电解法除去工业废水中的 Cr2O72-，下列说法正确的是（ ）A. 图①中镁电极发生的反应是：ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH- B. 图②最终得到 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3，则阳极上的电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+ C. 图②中每转移 0.2mol 电子，阴极逸出 2.24LH2 D. 若图①中 7.2gMg 溶解产生的电量用于图②废水处理，理论得到 Fe(OH)3 的物质的量为 0.3mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．图①为原电池，镁做负极，则镁电极发生的反应是：Mg-2e-=Mg2+，ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-为 惰性电极即正极的电极反应，故 A 错误； B．图②为电解池，铁做阳极，惰性电极作阴极，最终得到 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3，则阳极上的电极反应式为： Fe-2e-=Fe2+，故 B 错误； C．图②为电解池，阴极为氢离子放电，电解水，则阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，每转移 0.2mol 电 子，生成 0.1mol 氢气，标况下的体积为 2.24L，题中未给出生成气体的状态，故 C 错误； D．若图①中 7.2gMg 溶解，物质的量为 0.3mol，根据电子得失守恒，6Mg~6Fe2+~Cr2O72-~ 6Fe(OH)3，则产 生的电量用于图②废水处理，理论得到 Fe(OH)3 的物质的量为 0.3mol，故 D 正确； 答案选 D。 二、非选择题：本题共 4 小题，共 56 分。 23.1906 年，哈伯在 60℃高温、200 兆帕高压的条件下，用锇(Os)作催化剂，首次成功得到了氨，但产率较 低。随着科学的进步以及科学家们对催化剂的研究改进，现在工业上普遍采用铁触媒（主要成分为 Fe3O4， 助催化剂：K2O、Al2O3、CaO、MgO、CoO 等）做合成氨的催化剂，大大提高了合成氨的产率。回答下列 问题： （1）已知元素 Co(钴）的原子核内有 27 个质子，则该元素基态原子价电子排布式为___。 （2）元素 Fe 的基态原子核外未成对电子数为___；Fe2+与 Fe3+相比较，___更稳定。 （3）C、N、O 处于同一周期，其中第一电离能最大的___，电负性最大的是___，它们与氢形成的简单氢化 物沸点从高到低的顺序为___。 （4）NH3 分子中 N 原子的杂化方式为___；氨气极易溶于水（溶解度 1：700)，除了氨气能与水发生反应外，还有两个原因分别是___、___。 （5）我国长征系列运载火箭使用的液态燃料主要是偏二甲肼［结构简式：(CH3)2NNH2，可看作是肼(NH2NH2) 中同一氮原子上的两个氢原子被甲基取代］和四氧化二氮，燃烧时发生反应： (CH3)2NNH2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2。当该反应消耗 1molN2O4 时将形成___molπ 键。 【答案】 (1). 3d74s2 (2). 4 (3). Fe3+ (4). N (5). O (6). H2O＞NH3＞CH4 (7). sp3 (8). 氨气与水均为极性分子或相似相溶 (9). 氨气分子与水分子之间可以形成氢键 (10). 5 【解析】 【详解】(1)已知元素 Co(钴) 原子核内有 27 个质子，质子数等于原子核外电子数，则该元素基态原子核 外电子排布式为：[Ar]3d74s2，价电子排布式为 3d74s2； (2)元素 Fe 的基态原子核外排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，3d 轨道上有 6 个电子，根据洪特规则，电子优 先占据一个空轨道，则核外未成对电子数为 4；Fe2+价层电子排布为 1s22s22p63s23p63d6，Fe3+价层电子排布 为 1s22s22p63s23p63d5，Fe3+的 3d 轨道上处于半充满稳定状态，Fe3+更稳定； (3)C、N、O 处于同一周期，随核电荷数增大，第一电离能逐渐增大，但 N 原子核外电子 2p 轨道上电子处 于半充满稳定状态，第一电离比相邻元素大，其中第一电离能最大的为 N 元素；同一周期，随核电荷数增 大，电负性逐渐增大，电负性最大的是 O；C、N、O 三种元素的最简单氢化物分别为：CH4、NH3、H2O， 由于氨气、水均能形成氢键，故三者沸点从高到低的顺序为：H2O＞NH3＞CH4； (4)NH3 分子中 N 原子的价电子对数=3+ =4，则 N 杂化方式为 sp3；氨气极易溶于水(溶解度 1： 700)，除了氨气能与水发生反应外，还有两个原因分别是氨气与水均为极性分子或相似相溶、氨气分子与 水分子之间可以形成氢键； (5)一个 N2 分子由氮氮三键结合而成，三键中含有一个 σ 键和 2 个 π 键，一个 CO2 分子中含有两个碳氧双 键，每个双键中一个 σ 键和 1 个 π 键，根据反应(CH3)2NNH2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2，当该反应消耗 1molN2O4 时将生成 1mol CO2 和 mol N2，则形成 π 键的物质的量=1mol×2+ mol×2=5mol。 24.碳酸盐燃料电池，以一定比例的 Li2CO3 和 Na2CO3 低熔混合物为电解质，操作温度为 650℃，在此温度 下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2 的体积比为 3：1)直接作燃料，其工作原理如图所示，并以此电源用于工 业生产。 的 5 1 3 2 − × 3 2 3 2（1）H2(g)、CO(g)的燃烧热△H 分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1，18g 液态水变为水蒸气时吸热 44.0kJ，则电池总反应 3CO(g)+H2(g)+2O2(g)=3CO2(g)+H2O(g)的△H=___kJ•mol-1，B 电极上发生反应的电极 反应式为___。 （2）若以此电源生产新型硝化剂 N2O5，装置如图所示。已知两室加入的试剂分别是 a.硝酸溶液；b.N2O4+ 无水硝酸，则左室加入的试剂应为___（填“a”或“b”)，其电极反应式为___。 （3）若以此电源用惰性电极电解足量的硝酸银溶液，阴极产物的质量为 5.4g，则阳极产生的气体在标准状 况下的体积为___L。电解后溶液体积为 500mL，溶液的 pH 约为___。 【答案】 (1). -1090.8 (2). 2CO2+O2+4e-=2CO32- (3). b (4). N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+ (5). 0.28 (6). 1 【解析】 【分析】 (1)结合已知条件书写热化学方程式，根据盖斯定律计算；该装置为燃料电池，通入燃料的一极为负极，通 入氧气的一极为正极，则 A 为负极，B 为正极，B 电极上氧气和二氧化碳得电子，发生还原反应； (2)先根据化合价判断生成 N2O5 的电极，再根据离子的放电顺序写出电极反应式； (3)依据消耗的氧气的量计算转移电子数，依据转移电子守恒，计算生成银的质量，根据消耗氢氧根计算氢 离子浓度，从而计算 pH。 【详解】(1)已知：H2(g)、CO(g)的燃烧热△H 分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1，18g 液态水为 1mol，变 为水蒸气时吸热 44.0kJ，则热化学方程式分别为： ①H2(g)+ O2(g)=H2O(1) △H=-285.8 kJ/mol ②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol ③H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ/mol 根据盖斯定律，②×3+①+③可得：3CO(g)+H2(g)+2O2(g)=3CO2(g)+H2O(g)△H=-1090.8kJ•mol-1；该装置为燃 1 2 1 2料电池，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则 A 为负极，B 为正极，B 电极上氧气和二氧 化碳得电子，发生还原反应，电极反应式为 2CO2+O2+4e-=2CO32-； (2)N2O5 中氮元素的化合价是+5 价，而硝酸中氮元素也是+5 价，若只有硝酸作电解液的电极室生成 N2O5 未 发生氧化还原反应，由于 N2O4 中 N 为+4 价，则含有 N2O4 的电极室电解后产生 N2O5，氮元素的化合价由+4 价变为+5 价，发生氧化反应，该电极室作阳极，应与电源正极相连，根据(1)中分析，A 为负极，因此应该 在左侧生成 N2O5，则左侧室应加入试剂 b；其电极反应式为 N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+； (3)电解足量的硝酸银溶液，阳极为氢氧根失电子生成氧气，阴极上发生反应：Ag++e−=Ag，产物的质量为 5.4g，即 =0.05mol，转移电子是 0.05mol，在阳极上：4OH−−4e−=2H2O+O2↑，产生氧气的物质的 量是 0.0125mol，标况下的体积是 0.0125mol×22.4L/mol= 0.28L，则消耗氢氧根的物质的量为 0.05mol，则溶 液中氢离子为 0.05mol，浓度为 =0.1mol/L，所以溶液的 pH 为 1。 25.已知有位于元素周期表前四周期的元素 X、Y、Z、T、W、Q，其部分信息如下表： X 宇宙中含量最丰富的元素 Y 植物生长所必需的三种营养元素中，电负性最大的 Z 原子最外层电子数是其电子层数的 3 倍 Q 其气态氢化物与其低价氧化物常温下能反应，生成该元素的单质 T 最高正价与最低负价代数和为 6，其单质能与强碱溶液反应制消毒液 W 其+2 价阳离子的价电子排布为 3d9 请回答下列问题： （1）W 元素位于周期表的第___周期___族，W2+能与 X、Y 形成的简单分子结合生成一种深蓝色的离子， 其离子符号为___。 （2）X 与 Z 按原子个数比为 1：1 组合得到的一种物质甲，它能用于杀菌消毒，物质甲的电子式为___；Q 与 T 也能按原子个数比为 1：1 组合，得到一种暗黄色的液体乙，其结构与甲相似，则乙中存在的化学键类 型有___和___；乙遇水发生歧化反应，得到一种淡黄色的固体和两种具有刺激性气味的气体，该反应的化 学反应方程式为___。 （3）元素 Q 的简单离子半径___元素 T 的简单离子半径（填“>”“