天津市红桥区2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题

天津市红桥区2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题一、单选题1．下列装置工作时，将电能转化为化学能的是（）A．风力发电B．电解氯化铜溶液C．南孚电池放电D．天然气燃烧2．下列物质属于弱电解质的是（）A．Na2SO4 B．NaHSO4 C．NH4Cl D．H2O3．下列物质溶解于水时，电离出的离子能使水的电离平衡向右移动的是（）A．NaOH B．KCl C．CH3COONa D．H2SO44．甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸，下列性质中可以证明它是弱电解质的是（）A．常温下，1mol/L甲酸溶液中的c(H＋)约为1×10－2mol·L－1B．甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳C．10mL1mol·L－1甲酸溶液恰好与10mL1mol·L－1NaOH溶液完全反应D．甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢5．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是（）A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C．铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－=H2↑D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变6．下列说法错误的是（）A．增大反应物浓度，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多C．升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多D．催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多7．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（）A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D．外加电流的阴极保护法中，X是待保护金属8．我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕(60140A．60140Nd和60B．一个60140C．60140D．60140Nd和609．下列说法中，正确的是（）A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止B．Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C．Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同10．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（）A．铁锅发生的是析氢腐蚀B．腐蚀过程中，负极是CC．O2在C表面上发生还原反应D．正极的电极反应式为4OH-－4e-=2H2O＋O2↑反应11．25℃时，浓度均为0.2mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中，下列判断错误的是（）A．均存在电离平衡和水解平衡B．存在的粒子种类相同C．c(OH-)前者大于后者D．均存在c(Na＋)+c(H＋)=2c(CO32−)＋c(HCO3−)＋c(OH12．锂-空气电池是一种新型的二次电池，由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A．该电池放电时，锂电极发生了还原反应B．放电时，Li+向锂电极迁移C．电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等D．充电时，电池正极的反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2二、填空题13．根据已学知识，请回答下列问题：（1）基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为。（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：。（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是。（4）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式；在元素周期表中，该元素在填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。（5）从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为。电负性的顺序是。（6）写出C的核外电子排布图为：。（7）Zn2＋的核外电子排布式为。14．回答下列问题（1）实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时，常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中，再用蒸馏水稀释到所需的浓度，其目的是。（2）FeCl3净水的原理是(用离子方程式表示)；将AlCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是写化学式)。（3）已知草酸是二元弱酸，常温下测得0.1mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8，则此KHC2O4溶液中c(C2O42−)c(H2C2O4（4）泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液，该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)；灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液，该溶液呈酸性的原因是用离子方程式表示)；当意外失火时，使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合，喷出大量的白色泡沫，阻止火势蔓延，其相关的离子方程式为。（5）25℃时，H2SO3⇌HSO3−＋H＋的电离常数Ka=1×10-2，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=。在室温下，0.175mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为[Ka(CH3COOH)=1.75×10-515．下图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：（1）甲池是装置，电极A的名称是。（2）甲装置中通入CH4的电极反应式为，乙装置中B(Ag)的电极反应式为，丙装置中D极的产物是（写化学式），（3）一段时间，当丙池中产生112mL（标准状况下）气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的pH=。（已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500mL）。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入（写化学式）。三、综合题16．（1）I.按要求填写下列空白：在常温常压下，1g氢气在足量氯气中完全燃烧生成氯化氢气体，放出91.5kJ的热量。写出相应的热化学方程式为。（2）已知：①2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)ΔH2=-1203.4kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol写出Mg与CO2反应的热化学方程式。（3）氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：。（4）II.某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。该反应的化学方程式为。（5）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率v(Z)=。（6）上述反应在t1～t6内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是____(填字母)。A．在t1时增大了压强 B．在t3时加入催化剂C．在t4时降低了温度 D．t2～t3时X的转化率最高

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．风力发电是将风能转化为电能，故A不符合题意；B．电解氯化铜溶液是电解池原理的应用，电解池是将电能转化为化学能的装置，故B符合题意；C．南孚电池放电是原电池原理的应用，原电池是将化学能转化为电能的装置，故C不符合题意；D．天然气燃烧是化学能转化为热能和光能，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A．风能转化为电能；B．电解池是将电能转化为化学能的装置；C．原电池是将化学能转化为电能的装置；D．燃烧是化学能转化为热能和光能；2．【答案】D【解析】【解答】A．Na2SO4在水溶液中完全电离，Na2SO4是强电解质，故不选A；B．NaHSO4在水溶液中完全电离，NaHSO4是强电解质，故不选B；C．NH4Cl在水溶液中完全电离，NH4Cl是强电解质，故不选C；D．H2O部分电离，H2O是弱电解质，故答案为：D。

【分析】弱电解质在水溶液中部分电离。3．【答案】C【解析】【解答】A．NaOH溶于水电离出钠离子和氢氧根离子，溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制了水的电离，选项A不符合题意；B．KCl溶于水电离出钾离子和氯离子，不影响水的电离，选项B不符合题意；C．CH3COONa溶于水电离出钠离子和醋酸根离子，醋酸根离子结合水电离的氢离子，水的电离平衡向右移动，促进了水的电离，醋酸根离子为阴离子，选项C符合题意；D．H2SO4溶于水电离出氢离子和硫酸根离子，溶液中氢离子浓度增大，抑制了水的电离，选项D不符合题意；故答案为：C。

【分析】依据酸或碱抑制水的电离，含有弱根离子的盐促进水的电离，强酸强碱盐不影响水的电离；4．【答案】A【解析】【解答】A.若能说明在相同条件下甲酸只发生部分电离，便可以证明它是弱电解质。c(H＋)<c(HCOOH)，则说明甲酸部分电离，A符合题意；

B.甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳，只能说明甲酸的酸性比弱酸碳酸强，但比弱酸酸性强的酸不一定是弱酸，B不符合题意；

C.中和反应中酸碱的物质的量与电离程度无关，C不符合题意；

D.未指明甲酸和强酸溶液的浓度、反应温度和锌的总表面积的大小等，故无法证明甲酸是弱电解质，D不符合题意；故答案为：A【分析】A.c(H+)<c(HCOOH)，说明HCOOH在水中部分电离；

B.能与碳酸钠溶液反应生成CO2，说明酸性：HCOOH>H2CO3；

C.能与NaOH反应说明显酸性；

D.反应速率慢，说明离子浓度小，有可能是本身c(HCOOH)浓度小；5．【答案】A【解析】【解答】A.锌作负极、铜作正极，电子从锌电极通过电流计流向铜电极，故A符合题意；B.Zn易失电子作负极、Cu作正极，阴离子向负极移动，则盐桥中阴离子向硫酸锌溶液迁移，故B不符合题意；C.铜电极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故C不符合题意；D.取出盐桥后，不能形成原电池，铜电极在反应前后质量增加，故D不符合题意。故答案为：A。

【分析】A.原电池中电子由负极经过导线流向正极；

B.盐桥中的阴离子流向负极区；

C.铜电极上发生铜离子的还原反应；

D.取出盐桥不能形成闭合回路，不能构成原电池。6．【答案】A【解析】【解答】A．增大反应物浓度，单位体积内反应物分子总数增大，单位体积内活化分子数增大，但活化分子的百分数不变，由于单位体积内有效碰撞次数增多，因而化学反应速率加快，A符合题意；B．增大压强，单位体积内气体的活化分子数增多，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，B不符合题意；C．升高温度，更多的普通分子变为活化分子，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，分子之间有效碰撞次数增多，反应速率加快，C不符合题意；D．催化剂能降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，提高活化分子百分数，分子之间有效碰撞次数增多，反应速率加快，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】依据增大浓度、增大压强能增大单位体积内的活化分子数；升高温度、使用催化剂可以增大活化分子百分数。7．【答案】D【解析】【解答】A．氯碱工业上，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阴极附近得到氢氧化钠，即Y附近能得到氢氧化钠，故A不符合题意；B.铜的精炼中，粗铜作阳极X，纯铜作阴极Y，硫酸铜溶液作电解质溶液，故B不符合题意；C.电镀工业上，Y是待镀金属，X是镀层金属，故C不符合题意；D.外加电流的阴极保护法中，阴极是待保护金属，即Y是待保护金属，故D符合题意，故答案为：D。

【分析】在电解池中，阳极失去电子，发生的是氧化反应；阴极得到电子，发生的是还原反应。在电解液中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。8．【答案】A【解析】【解答】A．60140Nd和60B．一个60140Nd原子的质量约为140C．60140D．60140Nd和60故答案为：A。

【分析】依据质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素；同位素的化学性质相同，物理性质不同；左下角表示质子数，左上角表示质量数，质量数=中子数+质子数。9．【答案】C【解析】【分析】正确答案：C

A．不正确，难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解仍在进行，只是沉淀速率等于溶解速率；

B．不正确，当物质的组成相似时，Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱；

C．正确；

D．不正确，相同温度下，AgCl在水中的溶解能力比在NaCl溶液中大，NaCl溶液中Cl―浓度大，抑制AgCl溶解。10．【答案】C【解析】【解答】A．在中性溶液中，铁易发生吸氧腐蚀，故A不符合题意；B．腐蚀过程中，Fe失电子发生氧化反应，负极是Fe，故B不符合题意；C．O2在C表面上得电子发生还原反应，故C符合题意；D．正极的电极反应式为2H2O＋O2+4e-=4OH-，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A．在中性溶液中，铁易发生吸氧腐蚀；B．铁作负极，失电子发生氧化反应；C．正极上得电子发生还原反应；D．正极上得电子，发生还原反应；11．【答案】C【解析】【解答】A．NaHCO3溶液中存在HCO3−的电离平衡和水解平衡、水的电离平衡；Na2CO3溶液中存在CO3B．NaHCO3和Na2CO3溶液中都存在CO32−、HCO3−、H2CO3、OH-、H+、Na＋、HC．NaHCO3的水解程度小于Na2CO3，c(OH-)前者小于后者，故C符合题意；D．根据电荷守恒，均存在c(Na＋)+c(H＋)=2c(CO32−)＋c(HCO3−)＋c(OH故答案为：C。

【分析】A．依据有弱就水解，且水存在电离平衡；B．溶液中都存在CO32−、HCO3−、H2CO3、OH-、H+、Na＋、HC．依据多元弱酸根离子第一步水解程度远大于第二步分析；D．根据电荷守恒分析。12．【答案】D【解析】【解答】A.该电池放电时，为原电池，负极是金属锂失电子，发生了氧化反应，A不符合题意；B.放电时，为原电池，Li+向正极（即多孔电极Li2O2）迁移，B不符合题意；C.金属锂能与盐酸反应生成氢气，所以电池中电解液可以是有机电解液，但不可以用稀盐酸，C不符合题意；D.充电时，为电解池，电池正极（阳极）发生氧化反应，Li2O2失电子生成氧气，极反应为Li2O2-2e-=2Li++O2↑，D符合题意；符合题意选项D。

【分析】A.负极是金属锂失电子，发生了氧化反应；B.原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极；C.金属锂能与盐酸反应，不可以用稀盐酸；D.与正极连接电极为阳极，发生氧化反应。13．【答案】（1）L；球形和哑铃形（2）Si或S（3）硒（4）3d64s2；d（5）N>O>B；O>N>B（6）（7）1s22s22p63s23p63d10【解析】【解答】(1)N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形；(2)3p轨道上有2个未成对电子的元素是Si和S；(3)某原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒；(4)铁是26号元素，Fe的价层电子排布式3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区。(5)同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p轨道半充满，N原子第一电离能大于同周期相邻元素，B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B。同周期元素从左到右，电负性依次增大，电负性的顺序是O>N>B；(6)C原子核外有6个电子，根据能量最低原理和泡利原理，核外电子排布图为；(7)Zn原子和有30个电子，失去最外层2个电子得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；

【分析】(1)不同能层的相同能级中，能层序数越大，能量就越高，同一能层不同能级中，一般情况下能量高低顺序是s＜p＜d＜f。s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形；(2)依据原子构造原理分析；(3)依据元素的电子排布式判断元素名称；(4)依据价层电子排布式确定分区。(5)同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中IIA族和VA族的第一电离能高于相邻的元素；同周期元素从左到右，电负性依次增大；(6)根据能量最低原理和泡利原理书写；(7)依据原子构造原理分析。14．【答案】（1）抑制Cu2＋的水解（2）Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)＋3H＋；Al2O3（3）大于（4）HCO3−＋H2O⇌H2CO3＋OH－；Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3＋3H＋；3HCO3−＋Al3＋=Al(OH)3↓＋3CO（5）1×10－12；9【解析】【解答】(1)铜离子易水解，为抑制Cu2＋的水解，配制Cu(NO3)2的溶液时，常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中，再用蒸馏水稀释到所需的浓度；(2)Fe3+能水解出氢氧化铁胶体，Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，所以FeCl3能净水；将AlCl3溶液蒸干，Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3＋3H＋平衡正向移动，得到氢氧化铝，灼烧，氢氧化铝分解，最后得到的主要固体产物是Al2O3；(3)常温下测得0.1mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8，说明HC2O4−电离大于水解，所以KHC2O4溶液中c(C2O42−)大于c(H(4)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液，HCO3−水解使溶液呈碱性，HCO3−＋H2O⇌H2CO3＋OH－；灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液，Al3＋水解使溶液呈酸性，Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3＋3H＋；当意外失火时，使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合，发生双水解反应，喷出大量的白色泡沫，反应的离子方程式为3HCO3−＋Al3＋=Al(OH)3(5)25℃时，H2SO3⇌HSO3−＋H＋的电离常数Ka=1×10-2，则该温度下HSO3−水解反应的平衡常数Kh=10-141×10-2=1×10－12。在室温下，Ka(CH3COOH)=1.75×10-5，醋酸根离子的水解平衡常数Kh=10-141.75×1

【分析】(1)依据盐类水解规律，利用同离子效应分析；(2)依据盐类水解规律分析；(3)通过比较电离与水解程度大小判断；(4)依据盐类水解规律，有弱才水解，无弱不水解，谁弱谁水解，谁强显谁性，两弱双水解分析。(5)依据Kh=KwKa15．【答案】（1）原电池；阳极（2）CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O；Ag＋＋e－＝Ag；H2和NaOH（3）12；HCl【解析】【解答】（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池，乙池中的电极A与原电池的正极相连，名称是阳极；（2）燃料电池中，负极通入燃料，碱性条件下，甲烷和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；乙池是电解池，B（Ag）作阴极，银离子得电子，电极反应式为Ag++e-=Ag；丙装置中D极为阴极，电极上水放电生成氢气和氢氧根离子，所以D极的产物是H2和NaOH；（3）设电解后氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L，丙池中产生112mL，则氢气的体积与氯气的体积相同均为56mL，2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH22.4L2mol0.056L0.5xmolX=(2mol×0.056L)÷(22.4L×0.5mol)=0.01mol/L，则c(H+)=10-12mol/L，所以溶液的pH=12，由于电解生成H2和Cl2从溶液中逸出，所以应该加二者的化合物，即加入HCl。

【分析】（1）原电池能自发的进行氧化还原反应，阳极与原电池的正极相