2024新高考化學(xué)模擬試題 (一)

1.化學(xué)與生活關(guān)系密切，下列說法正確的是

A.打印機(jī)黑色的墨粉中含有鐵的氧化物，這種氧化物是氧化鐵

B.鋼管表面鍍鋅可以防止鋼管被腐蝕，鍍層破損后，鋼管反而會加速腐蝕

C.水垢中的CaSO,，可先用Na?C03溶液處理，而后用酸除去

D.暖貼中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)中反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和

【答案】C

【詳解】A.氧化鐵是紅棕色粉末，故A錯誤；

B.鋼管表面鍍鋅可以防止鋼管被腐蝕，鍍層破損后，形成原電池，鋅比鐵活潑，作負(fù)

極，故鋼管被保護(hù)，故B錯誤；

C.水垢中的Cas。,，可先用Na2co3溶液處理，發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)

CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4,CaSC)4轉(zhuǎn)化為CaCC)3,CaCC)3溶于酸，故后用

酸除去，故C正確；

D.放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的鍵能總和小于生成物的鍵能總和，故D錯誤；

故選C。

2.下列化學(xué)用語正確的是(

A.C「的結(jié)構(gòu)示意圖：Rl3287

B.基態(tài)銘原子(Cr)的電子排布式：［Ar］3d54sl

C.水的電子式：H+［：0：］2H+

Is2s2p

D-基態(tài)氧原子的核外電子軌道表示式：阻叵I卜|刊I

【答案】B

O''

【詳解】A.CT的原子核外共18個電子，其結(jié)構(gòu)示意圖為：力288,故A錯誤；

B.Cr為24號元素，基態(tài)銘原子(Cr)的電子排布式：［Ar］3d54s1故B正確；

C.水為共價化合物，其電子式為：H：6：H，故C錯誤；

D.根據(jù)洪特規(guī)則可知，當(dāng)電子占據(jù)同一能級的不同軌道時，優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，則

Is2s2p

基態(tài)氧原子的核外電子軌道表示式為：向區(qū)］旺由王|，故D錯誤；

故選B。

3.關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是

fflT

A.圖1是原電池，總反應(yīng)是：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

B.圖2可驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為：Fe-2e=Fe2+

C.圖3裝置可在待鍍鐵件表面鍍銅

D.裝置④中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連被保護(hù)，該方法叫做犧牲陽極法

【答案】B

【詳解】A.圖□是原電池，鐵比銅活潑，總反應(yīng)溶液中的鐵離子與鐵電極發(fā)生的氧化還原

反應(yīng)，則總反應(yīng)是：Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A錯誤；

B.圖□是原電池，鐵做負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二價鐵，電極反應(yīng)式為：Fe-2e-

=Fe2+,故B正確；

C.圖□是電解池，與電源正極連接的待鍍鐵件，反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+,與電源負(fù)極相連的

為銅，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，反應(yīng)為：Cu2++2e=Cu,銅上出現(xiàn)銅，而不是鐵上鍍銅，

故C錯誤；

D.圖4中鋼閘門與電源的負(fù)極相連，鋼閘門為陰極，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，故D

錯誤；

故選B。

4.短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序數(shù)依次增大，X核外電子只有1種運(yùn)動

狀態(tài)，Y、W的2P軌道均含有2個未成對電子，M是短周期原子半徑最大的元素，N的氫

氧化物具有兩性，下列說法不正確的是

A.第一電離能：Y<W<Z

B.Y的氫化物沸點(diǎn)不一定低于W的氫化物

C.電負(fù)性：M<N

D.M在不同條件下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物陰陽離子個數(shù)比不同

【答案】D

【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序數(shù)依次增大；X只有一個原子軌道，

是氫元素；Y、W的2P軌道均含有2個未成對電子，則Y的2P軌道只有2個電子，是碳元

素，W的2P軌道有4個電子，是氧元素；Z位于Y、W中間，是氮元素；N的氫氧化物具

有兩性，則N是鋁元素；M是短周期原子半徑最大的元素，是鈉。

【詳解】A.同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2P軌道為半充滿穩(wěn)定狀

態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，第一電離能：Y<W<Z,A正確；

B.Y是碳，其氫化物是燒，種類繁多，氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的都有，W的氫化物是HzO、

H2O2,所以Y的氫化物沸點(diǎn)不一定低于W的，B正確；

C.同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強(qiáng)，元素的電負(fù)性變強(qiáng)；電負(fù)性：

M<N,C正確；

D.在不同條件下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物分別為氧化鈉、過氧化鈉，陰陽離子個數(shù)比均為1:2,

D錯誤；

故選D。

5.下列說法正確的是

A.d區(qū)、ds區(qū)、s區(qū)元素全部是金屬元素

B.在周期表中，假設(shè)第八周期按照現(xiàn)有規(guī)則填滿，則115號元素正下方將是147號元素

C.第四周期元素中，未成對電子數(shù)最多的主族元素位于鉀元素后面第五位

D.氣態(tài)Mi?+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子更難

【答案】D

【詳解】A.s區(qū)中H元素是非金屬，A錯誤；

B.按照目前規(guī)律，第八周期元素數(shù)目為50,故115號元素正下方的將是165號元素，B錯

誤；

C.第四周期元素中，未成對電子數(shù)最多的主族元素的價電子排布式3d】。4s24P3,是第33號

As元素，K是第19號元素，As位于K后第14位，C錯誤；

D.Fe2+的核外價層電子排布為3d6,Mi?+的核外價層電子排布為3d5,Mn2+為半滿結(jié)構(gòu)，再

失去1個電子比Fe2+難，D正確；

故選D。

6.下列與原子核外電子排布規(guī)律相關(guān)的敘述中(n為能層序數(shù))，不正確的是

A.基態(tài)原子的最外層電子數(shù)為奇數(shù)的元素均為主族元素

B.根據(jù)構(gòu)造原理，電子填入能級的順序一般為nsf(n-l)dfnp

C.由3d能級有5個軌道可知，周期表中第四周期元素比第三周期元素多10種

D.p能級電子能量不一定高于s能級電子能量

【答案】A

【詳解】A.基態(tài)原子的最外層電子數(shù)為奇數(shù)的元素不一定為主族元素，如Cu原子最外層

有1個電子，Cu是DB族元素，故選A；

B.根據(jù)構(gòu)造原理，電子填入能級的順序一般為nsf(n-l)dfnp,故不選B；

C.周期表中第四周期有18種元素，第三周期有8種元素，故不選C；

D.p能級電子能量不一定高于s能級電子能量，如3s的能量大于2p,故不選D；

選Ao

7.在如圖裝置中，觀察到圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量無色氣泡，而圖2裝置中銅電極上無

氣泡產(chǎn)生，銘電極上產(chǎn)生大量有色氣泡。下列敘述不正確的是

+

A.圖1裝置中Cu電極上電極反應(yīng)式是2H+2e-=H2T

B.圖2裝置中Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu-2e=Cu2+

C.圖2裝置中Cr電極上電極反應(yīng)式為NO3+e-+2H+=NO2f+H2。

D.兩個裝置中，電子均由Cr電極經(jīng)導(dǎo)線流向Cu電極

【答案】D

【詳解】觀察到圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，說明圖1中，Cr為負(fù)極，銅為正

極，正極上析出氫氣，而圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生，鋁電極上產(chǎn)生大量有色氣體，

說明銅被氧化應(yīng)為負(fù)極，正極上應(yīng)是硝酸被還原生成二氧化氮?dú)怏w。

A.圖1為原電池裝置，銅為正極，氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式是2H++2e-=H2f,

選項A正確；

B.圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生，銘電極上產(chǎn)生大量有色氣體，說明銅為負(fù)極，銘電

極為正極，負(fù)極發(fā)生Cu-2e=Cu2+,選項B正確；

C.而圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生，銘電極上產(chǎn)生大量有色氣體，正極上應(yīng)是硝酸被

還原生成二氧化氮?dú)怏w，電極反應(yīng)式為NC>3+e-+2H+=NO2T+H2O,選項C正確;

D.圖1中，電子由Cr經(jīng)導(dǎo)線流向Cu,圖2中電子由Cu極經(jīng)導(dǎo)線流向Cr,選項D不正

確；

答案選D。

8.工廠的氨氮廢水可用電化學(xué)催化氧化法加以處理，其中NH3在電極表面的氧化過程的微

觀示意圖如圖:

ON原子

。H原子

下列說法中，不無鯽的是

A.過程①②均有N—H鍵斷裂

B.過程③的電極反應(yīng)式為：NH—e一+O1T=N+H2。

C.過程④中有非極性鍵形成

D.催化劑可以降低該反應(yīng)的焰變

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，NH3在過程①中變?yōu)镹Hz,NH2在過程②中變?yōu)镹H,則過程①②

均有N—H鍵斷裂，故A正確；

B.由圖可知，NH失去電子結(jié)合0H-,轉(zhuǎn)變?yōu)镹和H2O,則過程③的電極反應(yīng)式為：NH

—e+0H=N+H2。，故B正確；

C.過程④中形成N三N鍵，則過程④中有非極性鍵形成，故C正確；

D.使用催化劑該反應(yīng)的焰變不變，可以改變活化能，故D錯誤；

故選D。

9.研究表明「可以作為水溶液中S02歧化反應(yīng)的催化劑：3SO2(g)+2H2O(1)=2H2SO4

(aq)+S(s)AH<0:該過程一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：□SC)2(g)+4「(aq)+4H+(aq)=S(s)+2I2(g)

+

+2H2O(1)AH>0；□I2(g)+2H2O(l)+SO2(g)=SO(aq)+4H(aq)+2r(aq)AH<0；已知反應(yīng)口

為慢反應(yīng)，示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)過程中能量變化的是

【答案】A

【詳解】3so2值)+2比0⑴=2H2sO4(aq)+S(s)AH<0；整個過程是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總

能量大于生成物總能量，因此C不符合題意，該過程一般通過如下步驟來實(shí)現(xiàn)：

+

□SO2(g)+4r(aq)+4H(aq)=S(s)+2I2(g)+2H2O(1)AH>0；第一步是吸熱反應(yīng)，因此D不

符合題意，口12值)+21120(1)+$02值尸SO：(aq)+4H+(aq)+2「(aq)AH<0；第二步是放熱反

應(yīng)，又已知反應(yīng)□為慢反應(yīng)，說明反應(yīng)口活化能大于反應(yīng)□的活化能，故A符合題意。

綜上所述，答案為A。

10.下列說法正確的是

A.向10mL0.1mol-LTAgNC)3溶液中滴加幾滴等濃度NaCl溶液產(chǎn)生白色沉淀，再滴加

等濃度Nai溶液，產(chǎn)生黃色沉淀，則證明Ksp(AgCl)〉Ksp(AgI)

B.常溫下，pH=2的鹽酸和醋酸溶液，c(H+)前者大于后者

C(CH3COOH)

向O.lmol-匚1的CH3coONa溶液中加少量水，溶液中比值增大

C(CH3COO)

D.pH=3的鹽酸和pH=3的FeCL溶液中，水電離的c(H+)相等

【答案】C

【詳解】A.硝酸銀過量，分別與NaCl和KI反應(yīng)生成沉淀，不能得出沉淀發(fā)生了轉(zhuǎn)化，由

操作和現(xiàn)象不能比較Ksp,A錯誤；

B.常溫下，pH=2的鹽酸和醋酸溶液中，c(H+)=10-2mol/L,前者等于后者，B錯誤；

c(CH3C00H)c(0H)C(CH3COOH)

C.醋酸根的水解平衡常數(shù)跖=,所以

C(CHCOO)c(OH)

c(CH3COO)3

c(CH,COOH)

加水稀釋時c(。田減小’故C(CH3c。。-)增大，0正確;

D.HC1是酸，能抑制水的電離，而Fe3+水解促進(jìn)水的電離，因此FeCb溶液中水電離的c(H+)

大于鹽酸中水電離的c(H+),D錯誤；

故選C。

11.下列有關(guān)圖示原電池裝置的敘述正確的是

A.圖1鹽橋中的陽離子移向ZnS04溶液

B.圖2中Zn發(fā)生還原反應(yīng)，MnCh發(fā)生氧化反應(yīng)

C.圖3中電池放電時，負(fù)極質(zhì)量減少，正極質(zhì)量增加

D.圖4電解質(zhì)溶液采用稀硫酸時，正極反應(yīng)為O2+4H++4e=2H2O

【答案】D

【詳解】A.圖1為原電池，陽離子移向正極，Zn為負(fù)極，Cu為正極，則鹽橋中的陽離子

移向CuSCU溶液，A錯誤；

B.負(fù)極上鋅失電子，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則MnCh發(fā)生還原

反應(yīng)，B錯誤；

+

C.鉛蓄電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為：Pb-2e-+SO^=PbSO4,正極的反應(yīng)為：PbO2+2e-+4H+

SOt=PbSO4+2H2O,所以正負(fù)極質(zhì)量都增大，C錯誤；

D.電解質(zhì)溶液采用稀硫酸時，氧氣得電子生成水，正極反應(yīng)為O2+4H++4e-=2H2。，D正

確；

故選：D。

12.如下所示裝置，通電后石墨電極口上有。2生成，F(xiàn)ezOs逐漸溶解，下列判斷不思卿

是

9abo

石墨石墨

電極I直流電源電極n

0.01molFe2O3

CuCk溶液-

-Na2SO4?§S

陰離子交換膜質(zhì)子交換膜

A.a是電源的負(fù)極

B.當(dāng)通過質(zhì)子交換膜的H+為0.2mol時，左側(cè)電極I所在區(qū)域溶液質(zhì)量減輕了27g

C.CT通過陰離子交換膜由左向右移動

D.當(dāng)L6gFe2（）3完全溶解時，至少產(chǎn)生氧氣0.336L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

【答案】B

【詳解】A.由石墨電極□產(chǎn)生氧氣可知，電極□為陽極，電極I為陰極，則a是電源的負(fù)

極，故A正確；

B.隨著電解的進(jìn)行，銅離子在陰極得電子生成銅單質(zhì)，Cl需通過陰離子交換膜由左向右

移動從而保持溶液的電中性，當(dāng)通過質(zhì)子交換膜的H+為0.2mol時，左側(cè)電極I所在區(qū)域

溶液中O.lmol銅離子得電子，0.2mol氯離子通過陰離子交換膜由左向右移動，相當(dāng)于減輕

O.lmol氯化銅的質(zhì)量，質(zhì)量減輕了O.lmolxl35g/mol=13.5g,故B錯誤；

C.隨著電解的進(jìn)行，銅離子在陰極得電子生成銅單質(zhì)，cr需通過陰離子交換膜由左向右

移動從而保持溶液的電中性，故c正確；

D.1.6gFe2C>3的物質(zhì)的量為O.Olmol,當(dāng)1.6gFe2C>3完全溶解時，發(fā)生反應(yīng)

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O,消耗氫離子為0.06mol,根據(jù)陽極電極反應(yīng)式2H2。-

+

4e-=O2?+4H,產(chǎn)生氧氣為0.015mol,體積為0.336L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，故D正確;

故選B。

13.已知反應(yīng)：X(g)+Y(g)2Z(g)AH<0,400℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

K=lo一定條件下，分別在甲、乙、丙3個恒容密閉容器中加入X和Y,反應(yīng)體系中各

物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

起始時物質(zhì)的濃度/(mol-L1)10分鐘時物質(zhì)的濃度/(mol-U1)

容器溫度/℃c")《丫)c(Z)

甲400110.5

乙1110.4

丙40012a

下列說法中，正確的是

A.甲中，10分鐘內(nèi)X的化學(xué)反應(yīng)速率：v(X)=0.25mol-L-1-min1

B.甲中，10分鐘時反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

C.乙中，可能工<400℃

D.丙中，a<0.5

【答案】C

【詳解】A.甲中，10分鐘時生成了0.5mol/L的的Z,根據(jù)方程式可知，反應(yīng)掉的X的濃

度為0.25mol/L,則10分鐘內(nèi)X的化學(xué)反應(yīng)速率：v(X尸/9=0-25mol/L

△t10min

=0.025mol?L-i?inin-i,A錯誤；

B.在10分鐘的時，由表格知生成的Z的濃度為0.5mol/L,則X、Y都反應(yīng)掉了

052

0.25mol/L,還剩余0.75mol/L,由此算出此時的濃度燧為QC=——---------?0,4<l,即

c0.75x0.75

反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡正向移動，B錯誤；

C.乙中，X、Y的起始濃度相同，但10分種后生成物Z的濃度卻比甲要小，說明乙容器

中反應(yīng)速率比甲容器小，可以為降溫溫度導(dǎo)致，C正確；

D.對比甲和丙，丙中增加了Y的濃度，則反應(yīng)速率加快，相同時間之內(nèi)生成的Z更多，

故丙中a>0.5,D錯誤；

故選C。

14.某鋰離子電池的總反應(yīng)為：2Li+FeS=Fe+Li?S。某小組以該電池為電源電解處理

含Ba(OH)2廢水和含Ni?+、CT的酸性廢水，并分別獲得BaCl2溶液和單質(zhì)銀。電解處

理的工作原理如圖所示［LiP耳―SO(CH3)2為鋰離子電池的電解質(zhì)］。下列說法不正確的是

A.Y與鋰離子電池的Li電極相連

B.X極相連的鋰離子電池電極反應(yīng)式為FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole-時，b室離子數(shù)增加2NA個

D.離子膜M為陽離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜

【答案】C

【分析】由鋰離子電池總反應(yīng)可知，鋰元素被氧化，因此Li電極為負(fù)極；廢水經(jīng)過處理后

得到單質(zhì)銀，因此電解池c池中的電極反應(yīng)為：Ni2++2e-=Ni,即銀棒上發(fā)生了還原反應(yīng)，

因此保棒為陰極，與鋰離子電池的Li電極Y相連；碳棒為陽極，電極反應(yīng)式為：4OH--4e-

=O2t+2H2O；因?yàn)樽詈筮€得到了BaC"溶液，因此a池中Ba2+經(jīng)過離子交換膜M進(jìn)入b

池，c池中的C1一經(jīng)過離子交換膜N進(jìn)入b池，最終得到BaCh溶液。

【詳解】A.由分析可知，Y與鋰離子電池的Li電極相連，A正確；

B.與X電極相連的為鋰離子電池的正極，F(xiàn)e元素發(fā)生還原反應(yīng)，即

FeS+2Li++2e=Fe+Li,S,B正確；

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole-時，b室會進(jìn)入1molCh0.5molBa2+,因此共增加1.5mol電

子，即b室離子數(shù)增加L5NA個，C錯誤；

D.因?yàn)锽a2+經(jīng)過離子交換膜M進(jìn)入b池，c池中的Cl經(jīng)過離子交換膜N進(jìn)入b池，因此

離子膜M為陽離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜，D正確。

因此本題選C。

15.室溫下，通過下列實(shí)驗(yàn)探究0.01000mo/LNa2c2。4溶液的性質(zhì)：

實(shí)驗(yàn)1：實(shí)驗(yàn)測得0.01000mol/LNa2c2。4溶液pH為8.6

實(shí)驗(yàn)2：向溶液中滴加等體積0.01000mol/LHC1溶液，pH由8.6降為4.8

實(shí)驗(yàn)3：向溶液中加入等體積0.0200mo/LCaCU溶液，出現(xiàn)白色沉淀

實(shí)驗(yàn)4：向稀硫酸酸化的KMnCN溶液中滴加Na2c2O4溶液至溶液褪色

下列說法不正確的是

A.0.0100mol-U1Na2c2O4溶液中滿足:

+-+

c（Na）>c（C,O"）>c（Off）>c（HC2O；）>c（H）

+

B.實(shí)驗(yàn)2滴加鹽酸過程中存在某一點(diǎn)滿足：c（Na）=2c（C2Ot）+c（HC2O4）+c（CF）

C.實(shí)驗(yàn)3所得上層清液中c（C2O；'）=5x103mol/L[已知室溫時

9

Ksp（CaC2O4）=2.5xl0]

D.實(shí)驗(yàn)4發(fā)生反應(yīng)離子方程式為：

+2+

5c2。j+2MnO4+16H=10CO2T+2Mn+8H2O

【答案】C

【詳解】A.O.OlOOmol-L-1Na2c2O4溶液中，存在水解平衡

c(C2O；)+C(H2O)c(OH)+C(HC2O4)和Hz。H+OH,所以溶液中離子濃度大

小順序?yàn)閏(Na+)>c(C2Of)>c(OH-)>c(HC2O：)>c(H+),故A正確；

B.實(shí)驗(yàn)2中由電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4)+2c(C2O"+c(Cl)+c(OH-),

滴加鹽酸過程中存在某一點(diǎn)滿足c(H+尸c(OH),貝I]

+

c(Na)=c(HC2O4)+2c(C2O；j+c(Clj,故B正確；

C.已知室溫時Ksp(CaC2C)4)=2.5xl(r9,c(Ca?+)=(0.0200molL1><V+

O.OlOOmol-I71xV>2V=0.005mol-U1.實(shí)驗(yàn)3所得上層清液中

%(CaC2C>4)2.5x10-9

71

c(C2Ot)==5xlO-molI7故C錯誤;

c(Ca2+)0.005molI7'

D.實(shí)驗(yàn)4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：

+2+

5C2O^+2MnO；+16H=10CO2T+2Mn+8H2O,故D正確;

故答案選C。

第□卷（非選擇題，共55分）

二、非選擇題（本題有4小題，共55分）

16.氨硼烷（NH3BH3）含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是具有潛力的儲氫材料?；卮鹣铝袉栴}：

（1）氮在元素周期表中的位置是,基態(tài)N原子中電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓

圖為狀，基態(tài)N原子的電子排布圖為o

（2）B的第一電離能1（B）=800kJ-moL,判斷L（A1）800kJ-mo「（填“>”或

“<”），結(jié)合電子排布式說明判斷理由，

(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(H"),與B原子相連的H呈負(fù)電性

6

(H~)o在H、B、N三種元素中：

①電負(fù)性由大到小的順序是O

②原子半徑由大到小的順序是。

③根據(jù)對角線規(guī)則，在B、N所在周期中，有一種元素與A1元素性質(zhì)具有相似性，寫出其

對應(yīng)的氫氧化物與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式o

(4)Fe、Co、Ni、Cu是目前氨硼烷水解產(chǎn)氫催化劑研究的熱點(diǎn)。不同催化劑催化氨硼

烷水解產(chǎn)氫的性能如圖所示。這四種催化劑中：

1

E

W

M蛆

<

①催化效果最好的金屬基態(tài)原子中未成對的電子數(shù)為。

②催化效果最差的金屬其二價陽離子外圍電子排布式為=

③催化效果第三的金屬位于元素周期表的區(qū)。

【答案】(1)□.第二周期第VA族□.啞鈴或紡錘體形□.

Is2s2p

?HItHI

(2)□.<口.B和Al的基態(tài)原子電子排布式分別為Is22s22Pl和Is22s22P63s?3pi,

3P能級的能量高于2P能級的能量，處于3P能級的電子更容易失去，因此L(A1)<L(B)

(3)D.N>H>BD.B>N>H□.Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O

(4)□.3□.3d6□.ds

【小問1詳解】

已知N是7號元素，其核外電子排布式為：Is22s22P3,則氮在元素周期表中位置是第二周

期第VA族，基態(tài)N原子中電子占據(jù)最高能級即2P能級，p能級的電子云輪廓圖為啞鈴或

Is2s2p

紡錘體形，基態(tài)N原子的電子排布圖為:,故答案為：第二周期

E[ffiH11H

Is2s2p

第VA族；啞鈴或紡錘體形;

【小問2詳解】

從電子排布的角度說明判斷：B和A1的基態(tài)原子電子排布式分別為Is22s22Pl和

Is22s22P63s23pi,B半徑小,第一電離能比Al大,L(AI)V800kJ?molT,因?yàn)?P能級的能量

高于2P能級的能量，處于3P能級的電子更容易失去，因此L(A1)<L(B),故答案為：<；

B和A1的基態(tài)原子電子排布式分別為Is22s22Pl和Is22s22P63s?3pi,3p能級的能量高于2p

能級的能量，處于3P能級的電子更容易失去，因此L(A1)<L(B)；

【小問3詳解】

①電負(fù)性是衡量元素對電子對吸引能力的標(biāo)準(zhǔn)，電負(fù)性大的則電子對偏向該元素，則該元素

顯負(fù)電性，結(jié)合題干信息可知，電負(fù)性由大到小的順序是N>H>B,故答案為：N>H>B；

②電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故原子半徑由大到小

的順序是B>N>H,故答案為：B>N>H；

③與A1元素性質(zhì)具有相似性的為Be,其對應(yīng)的氫氧化物Be(OH)2與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方

程式為Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；

【小問4詳解】

①由題干圖示信息可知，催化效果最好的金屬為Co,Co基態(tài)原子的核外電子排布式為：

Is22s22P63s23P63d74s2,故其中未成對的電子數(shù)為3,故答案為：3；

②由題干圖示信息可知，催化效果最差的金屬為Fe,Fe2+基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d6,

故答案為:3d6。

③催化效果第三的金屬為Cu,位于元素周期表的ds區(qū)。

17.1.中國科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的全合成，相關(guān)成果由國際知名學(xué)術(shù)期刊《科

學(xué)》在線發(fā)表。CO?的捕集、利用與封存是科學(xué)家研究的重要課題，利用CH4與C。2制

備“合成氣”(CO2H2),合成氣可直接制備甲醇，反應(yīng)原理為：

CO(g)+2H2(g).CH3OH(g)AH=-99kJ-。

(1)若要該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，(填“高溫”或“低溫”)更有利。

(2)在恒溫，恒容密閉容器中，對于合成氣合成甲醇的反應(yīng)，下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)

到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填字母序號)。

A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化B.混合氣體的密度不再變化

C.CO的百分含量不再變化D.v(CO)正=2V(H：2)逆

(3)工業(yè)上也可以用電解法捕獲CO2，CC)2在酸性水溶液中用情性電極電解制得乙烯，其

原理如圖所示，則b電極上的電極反應(yīng)為。

質(zhì)子「過膜

(4)把C。2轉(zhuǎn)化為HCOOH是降碳并生產(chǎn)化工原料的常用方法，有關(guān)反應(yīng)如下：

1

①CO(g)+H2O(g)HCOOH(g)AH=-72.6kJ-mol

②CO(g)+gc)2(g).CO2(g)AH=—283kJ-mo「

@1o2(g)+H2(g),H2O(g)AH=—241.8kJ-mori

1

則反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)中AH=kJ.mor

n.我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了NO-c。的反應(yīng)歷程。在催化劑作用

1

下，此反應(yīng)為2co(g)+2NO(g)-2CO2(g)+N2(g)AH=-620.9kJmor0可有

效降低汽車尾氣污染物排放。

(5)探究溫度、壓強(qiáng)(2MPa,5MPa)對反應(yīng)

2CO(g)+2NO(g)2co2(g)+N2(g)的影響，如圖所示，表示2MPa的是

(6)一定溫度下，向一容積為2L的恒容密閉容器中充入4moic。和6molNO,發(fā)生上

9

述反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r的一，此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)

10

K=L-mol-1o

(7)若在相同時間內(nèi)測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖，NO的轉(zhuǎn)化率在

400℃~900℃之間下降由緩到急的原因是。

(3)2c。2+12e-+l2H+=C2H4+4H2O

(4)-31.4(5)a

(6)0125(7)400℃?700℃隨溫度升高，平衡向逆向移動，轉(zhuǎn)化率逐漸減??；700℃

以后，催化劑失去活性，反應(yīng)速率急劇下降導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率迅速變小

【小問1詳解】

1

CO(g)+2H2(g).CH30H(g)AH=-99kJmor,即△!!<(),反應(yīng)前后氣體體

積減小，燧變△$<(),滿足△：?“△$<(),應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，故答案為：低溫；

【小問2詳解】

A.反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量是變化的，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)

量不變，說明總物質(zhì)的量不變，達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；

B.反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量和容器容積均是不變的，混合氣體的密度一直不變，故錯

誤；

c.co的百分含量不再變化，即濃度不再發(fā)生變化，達(dá)平衡狀態(tài)，故正確；

D.v(CO)正=2v(H?)逆不滿足反應(yīng)速率之比是化學(xué)計量數(shù)之比，所以沒有達(dá)到平衡狀

態(tài)，故錯誤；

答案選AC；

【小問3詳解】

b電極上二氧化碳得到電子轉(zhuǎn)化為乙烯，電極反應(yīng)為2co2+12-+12H+=C2H4+4H2O。

【小問4詳解】

已知：

]

①CO(g)+H2O(g)HCOOH(g)AH=-72.6kJ-mol-

②co(g)+gc)2(g)CO2(g)AH=—283kJ-mo「

1

@-O2(g)+H2(g)H2O(g)AH=-241.8kJmor

則根據(jù)蓋斯定律可知①+③一②即得到反應(yīng)：CO2(g)+H2(g),HCOOH(g)中AH=

(—72.6—241.8+283)kJ-moF1=-31.4kJ-mol1。

【小問5詳解】

可逆反應(yīng)2co(g)+2NO(g).2CO2(g)+N2(g),針對該反應(yīng)減小壓強(qiáng)，平衡左移,

該溫度下，NO的轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)圖示可知，表示2MPa的是反應(yīng)a；

【小問6詳解】

根據(jù)三段式可知

2CO+2NO2CO2+N-

始/mol4600

變/mollxlxlxX

平1mol4-2%6-2%lxX

當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r的2,則」一=應(yīng)，解得x=l,所以此溫度

1010—x9

下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=乂R=0.125L.mor10

12X22

【小問7詳解】

如圖，400℃時，達(dá)到平衡狀態(tài)，NO轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大，400°。?700℃隨溫度升高，平衡向

逆向移動，轉(zhuǎn)化率逐漸減小；700℃以后，催化劑失去活性，反應(yīng)速率急劇下降導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率

迅速變??；故答案為：400C?700。。隨溫度升高，平衡向逆向移動，轉(zhuǎn)化率逐漸減?。?/p>

700C以后，催化劑失去活性，反應(yīng)速率急劇下降導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率迅速變小。

18.工業(yè)上以軟錦礦(主要成分Mn。？，還含有少量的FezOs、A12O3,SiO2等)為原料制取金

屬錦的工藝流程如圖所示：

濾渣1濾液2CO2CO2

(1)軟鎰礦"粉磨”的目的是O

(2)寫出“浸出”過程中Fes。4參與反應(yīng)的離子方程式

(3)“浸渣”的主要成分是(用化學(xué)式表示)。

(4)“除雜”反應(yīng)中X可以是(填標(biāo)號)。

a.MnOb.Zn(OH)2c.Cu2(OH)2CO3d.Mn(OH)2

(5)寫出“沉鎰”操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

(6)“電解”操作中電極均為惰性電極，寫出陰極的電極反應(yīng)式

(7)在廢水處理中常用H2s將Mi?+轉(zhuǎn)化MnS除去，向含有0.020mollTMn2+的廢水

中通入一定量的H2s氣體，調(diào)節(jié)溶液的pH=a,當(dāng)c(HS-)=LOxl()Tmol-lJ時，

Mi?+開始沉淀，則2=o(已知：25℃時，H2s的電離常數(shù)

&=1.0x101(=7.0x10F；%(MnS)=1.4xl()T5)

【答案】(1)增大接觸面積，加快浸出速率及提高原料浸出率

2++2+3+

(2)MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O

(3)SiO2(4)ad

(5)Mn2++2HCO￡=MnCO3j+H2O+CO2T

(6)Mn2++2e-=Mn

(7)5

【分析】由化學(xué)工藝流程可知，“浸出”步驟時，軟鎰礦(主要成分是MnO2,還含有少量的

Fe2O3>AI2O3、SiCh等)與硫酸和硫酸亞鐵混合反應(yīng)，SiCh不溶于酸，為“浸渣”的主要成分；

經(jīng)亞鐵離子和二氧化銃的氧化還原反應(yīng)，氧化鋁和硫酸的反應(yīng)等,所得濾液含有Mn2+、Fe3+、

AF+,“除雜”反應(yīng)中X的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和AF+沉淀為氫氧化鐵和氫氧化

鋁；濾液利用NH4HCO3“沉錦"，生成MnCCh沉淀，沉淀經(jīng)硫酸溶解，得到硫酸鋅溶液，“電

解”時電解的是MnSO4溶液，陰極發(fā)生還原反應(yīng)得到Mn；據(jù)此回答。

【小問1詳解】

“粉磨”是將軟錦礦粉碎，增大接觸面積，加快浸出速率及提高原料的浸出率。

【小問2詳解】

“浸出”過程中MnC%與Fes。4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成MB、Fe3+,故FeSO,參與反應(yīng)

2++2+3+

的離子方程式MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O。

【小問3詳解】

二氧化硅不溶于酸，貝『‘浸渣”的主要成分為SiO2o

【小問4詳解】

“除雜”反應(yīng)中X的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和AF+沉淀，但不能引入新的雜質(zhì)離

子，可以選擇MnO和Mn(OH)2,故選ad。

【小問5詳解】

利用NH4HC03“沉鎰”，由于HCO]存在自耦電離：2HCO[UCO；-+H2CO3,生成的CO；

2+

與Mi?+生成MnCCh沉淀：Mn+2HCO3=MnCO3l+H2O+CO2To

【小問6詳解】

“電解”時電解的是MnSCU溶液，陰極上Mi?+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬錦：Mn2++2e-

=Mn。

【小問7詳解】

根據(jù)c(Mn2+)及Ksp(MnS)=l.4x10-15,當(dāng)Mi?+開始沉淀時，

C(S2")=-:L2+\'=—777^—1110卜1；|=7.0*10」411101?1；'根據(jù)電離方程式冊-

、'c(Mn")0.02

c(H+)xcS]c(H+)x7.0xl014<

UH++SL得K,==~~一-=-------------=7.0x1015,c(H+)=1.0xl0-5molL-

c(HS)l.OxW34

1

,則pH=5,a=5o

19.海洋的水資源和其他化學(xué)資源具有十分巨大的開發(fā)潛力。

(1)“氯堿工業(yè)”電