丰城九中2023-2024学年下学期高二期中考试试卷
化 学
本试卷总分值为 100 分 考试时长为 75 分钟
相对原子质量：C-12 O-16 Si-28 Cr-52 Mn-55 Ge-73
一、单选题(每题只有一个答案，每题3分，42分)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是
A. 铅蓄电池放电时，负极反应式为
B. 铁片和硫酸铜反应时，增大硫酸铜浓度，可以增加单位时间内有效碰撞次数
C. TiCl4制备TiO2：
D. 甲烷的燃烧热，则
2. 科学家研究铁系超导材料化合物，下列说法正确的是
A. 原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4能吸收特定能量产生吸收光谱
B. 的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
C. 电负性
D. 、同主族，第一电离能
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中：、、、CO
B. 使甲基橙变红的溶液中：、、、
C. 透明溶液中：、、、
D. 常温下，水电离出的溶液中：、、、
4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A. 0.31g基态P原子中，含p能级电子的数目为
B. 和的混合物1.1g，含有的质子数为
C. 基态Fe原子的价层电子排布式：
D. 向FeI2的溶液中通入适量氯气，当有1molFe2+被氧化时，该反应转移的电子数至少为
5. 已知A、B、C、D、E五种元素中，A、B、C属于同一周期，A原子最外层p轨道的电子数等于次外层的电子总数，B原子最外层有2个未成对电子，D、E原子核内各自的质子数与中子数均相等，B元素可分别与A、C、D、E元素形成型化合物，且在和中，D与B的质量比为7：8，E与B的质量比为1：1.下列叙述中正确的是
A. E元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族
B. A、B、C三种元素的第一电离能：C>A>B
C. D基态原子的价层电子排布图为
D. B、C、D、E四种元素的电负性：E>D>C>B
6. 下列实验装置(固定装置略去)及操作正确且能达到实验目的的是
A. 图1探究固体表面积对反应速率的影响
B. 图2铁制品表面镀铜
C. 图3制备无水
D. 图4用溶液滴定待测液
7. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如图所示，下列说法正确的是
A. 过渡态1比过渡态2更稳定
B. 若该反应生成液态，则反应的增大
C. 催化剂AuF的催化效果比的好
D. 该反应的热化学方程式为：
8. 氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H=-904kJ mol-1。对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列有关说法正确的是
A. 该反应只有在高温条件下能自发进行
B. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
C. 达到平衡时，升高温度，v(正)减小、v(逆)增加
D. c(NH3)：c(O2)：c(NO)：c(H2O)=4：5：4：6时，说明反应达到平衡
9. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目 实验及现象 结论
A 比较CH3COO 和HCO的水解常数 分别测定浓度均为0.1mol·L 1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者 Kh(CH3COO )＜Kh(HCO)
B 探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化作用 在a、b两支试管中分别加入2mL5% H2O2溶液，分别滴入0.2mol·L 1FeCl3溶液、0.3mol·L 1CuCl2溶液各0.5mL，a中冒出气泡速率比b快 催化作用：Fe3+＞Cu2+
C 比较AgCl、AgI的溶度积 在含0.1molAgNO3溶液中依次加入NaCl溶液和NaI溶液，先有白色沉淀生成，后来又变成黄色 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
D 验证Al、Cu的活泼性 将相同大小的铜片、铝片用导线连接，平行放入浓硝酸中，铜片不断溶解 活泼性：Al
10. 某同学设计的利用NO-空气质子交换膜燃料电池通过电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是
A. Pt( I )的电极反应式为O2+4e- +4H+=2H2O
B. 电解池中II和III之间的X膜应为质子交换膜
C. 工作时，I池中通过阴膜向II池中移动
D. 若Pt(II )极消耗11.2 L NO，则Cr棒质量增加26 g
11. 已知反应的势能曲线示意图如下(…表示吸附作用，A表示催化剂，表示过渡态分子)：
下列有关说法正确的是
A. 过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有生成
B. 若在任意温度下均能自发进行，则反应为吸热反应
C. 该反应中只有两种物质能够吸附分子
D. 过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为
12. 常温下，某废水处理过程中始终保持（二元酸）饱和，即，通过调节pH使和形成NiA、CdA而分离，体系中pH与关系如下图所示，c为和的浓度，单位为，已知，下列说法正确的是
A.
B. 时，离子浓度大小为
C. a的值为4.9
D 将加入至溶液后溶液显碱性
13. 图1为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示)，图2为室温下某溶液中CH3COOH和CH3COO－两种微粒浓度随pH变化的曲线。下列结论错误的是
A. CH4分子在催化剂表面会断开C—H键，断键会吸收能量
B. 中间体①的能量大于中间体②的能量
C. 室温下，CH3COOH的电离常数Ka＝10－4.76
D. 升高温度，图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动
14. 常温下，用0.100 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的次磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数[比如的分布系数：[]随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. H3PO2是一种一元弱酸
B. 常温下，H3PO2的电离常数
C. V(NaOH)=10 mL时，c(Na+)＜c()
D. pH=7时，溶液中c(Na+)＜0.05 mol/L
二、非选择题(4个大题共58分)
15. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
（1）基态N原子能量最高的电子的电子云在空间有___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。
（2）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。Cr原子的价电子排布图为___________，处于元素周期表中___________区。
（3）目前合成氨通常采用的压强为10MPa-30MPa、温度为400-500℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“Fe-LiH”等催化剂，温度，压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①第三电离能___________(填“>”或“<”)，原因是___________。
②比较与的半径大小关系：___________。(填“>”或“<”)
（4）基态钒原子核外电子的运动状态有___________种。
16. 氮及其化合物在工农业生产中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）汽车防撞气囊中加入的叠氮化钠在受到剧烈撞击时会迅速分解，能量变化如图。写出该反应的热化学方程式：___________；使用催化剂对a、b数值的影响是___________。
（2）工业上用氨气和二氧化碳合成尿素的反应历程与能量变化示意图如图：
①下列说法正确的是___________(填标号)。
a．合成尿素的反应在低温下可自发进行
b．相同条件下，氨基甲酸铵比尿素稳定
c．若氨气和二氧化碳的转化率相等，则反应达到平衡状态
d．加压、降温有利于尿素的生成
②在温度、压强恒定条件下，欲提高氨气的平衡转化率，可采取的措施是___________。
（3）工业上利用还原消除氮的氧化物对环境的污染，反应原理为
①
②
T℃时，向固定体积的密闭容器中充入和，测得起始压强为，反应后达到平衡，测得转化率为，占总气体物质的量分数为，用表示到达平衡时的反应速率___________；该温度下反应②的正反应平衡常数___________(只需列出用p表示的计算表达式即可)。
（4）联氨是长征系列火箭发射的推进剂，若用和反应可生成无毒无污染产物，若消耗，则生成的标准状况下气体产物的体积为___________L。利用联氨和氧气反应生成无毒无污染产物的原理设计的高效高能碱性燃料电池，其负极的电极反应式为___________。
17. 碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作含锰的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料等。利用软锰矿(主要成分是MnO2还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制备碳酸锰的流程如下图所示：
已知：①氧化能力
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH范围如下表：
沉淀物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀时的 pH 7.5 2.7 4.2 83
完全沉淀时的pH 9.7 37 7.4 9.8
（1）“还原焙烧”中，MnO2转化为MnO，如果是在实验室中进行该项操作，装软锰矿的仪器名称是___________。
（2）滤渣1的主要成分有木炭、___________、___________。
（3）“调pH”时， pH控制的范围为______≤pH<______。
（4）“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________； 此步骤需加热， 温度不能太高也不能太低， 原因是___________。
（5）中存在过氧键(-O-O-)， 中S的化合价为___________；实验室可以用 溶液来检验 Mn2+是否完全发生反应，写出对应的离子方程式___________。
（6）在600~700℃下，将一定量的 MnCO3置于空气中加热至恒重，此时测得固体的质量残留率为68.70%，则该反应中固体产物的化学式为___________。
18. 一种锌浸出渣主要成分有等物质，从该浸出渣获得金属镓、金属锗、金属铟的流程如下：
已知：
①为一种有效的金属萃取剂，不溶于水。用(以表示)萃取酸浸液中的铟：。
②与硫酸反应生成，已知的。
③与的性质相似，但高纯度的镓难溶于酸或碱。
请回答下列问题：
（1）金属铟为49号元素，基态铟原子简化的核外电子排布式为___________。
（2）为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为___________。“酸浸”时与硫酸反应的离子方程式为___________。
（3）加入盐酸作反萃取剂，其原理是___________。
（4）与过量氢氧化钠反应的化学方程式为___________。“电解”所用装置如下图所示，阴极的电极反应为___________。
（5）为测定的纯度，称取样品，在加热条件下溶解，用将其还原为，用标准溶液滴定，消耗标准溶液的平均体积为，需选用的指示剂为___________，样品纯度为___________。(实验条件下，未被氧化)[已知：(末配平)；3H2O]。丰城九中2023-2024学年下学期高二期中考试试卷
化 学
本试卷总分值为 100 分 考试时长为 75 分钟
相对原子质量：C-12 O-16 Si-28 Cr-52 Mn-55 Ge-73
一、单选题(每题只有一个答案，每题3分，42分)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是
A. 铅蓄电池放电时，负极反应式为
B. 铁片和硫酸铜反应时，增大硫酸铜浓度，可以增加单位时间内有效碰撞次数
C. TiCl4制备TiO2：
D. 甲烷的燃烧热，则
【答案】D
【解析】
【详解】A．铅蓄电池放电时负极上铅失电子产生的铅离子与硫酸根离子作用生成硫酸铅，电极反应式为：，选项A正确；
B．增大硫酸铜浓度，即增大Cu2+浓度，可以增加单位时间内有效碰撞次数，选项B正确；
C．四氯化钛在热水中水解，制备TiO2，反应方程式，选项C正确；
D．甲烷燃烧热是1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，正确的热化学方程式为：，选项D不正确；
答案选D。
2. 科学家研究铁系超导材料化合物，下列说法正确的是
A. 原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4能吸收特定能量产生吸收光谱
B. 的价层电子轨道表示式违背了泡利不相容原理
C. 电负性
D. 、同主族，第一电离能
【答案】C
【解析】
【详解】A．由激发态到基态，释放能量，故A错误；
B．电子在能量相同的轨道，即等价轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向同向，因为这样的排布方式总能量最低，称为洪特规则，则该排布 违背了洪特规则，故B错误；
C．同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性F>O>N，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性N>As，电负性，故C正确；
D．同一主族从上到下第一电离能依次减小，故第一电离能N>As，故D错误；
故选C。
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 在的溶液中：、、、CO
B. 使甲基橙变红的溶液中：、、、
C. 透明溶液中：、、、
D. 常温下，水电离出的溶液中：、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A．Al3+与CO在溶液中要发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，不能大量共存，故A不符合题意；
B．甲基橙变红色的溶液呈强酸性，酸性条件下、发生氧化还原反应而不能大量共存，故B不符合题意；
C．透明溶液可以有颜色，、、、相互不反应，可以大量共存，故C符合题意；
D．常温下，水电离出的溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，如果是酸溶液，H+与要反应生成弱酸HClO，不能大量共存，故D不符合题意。
答案选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A. 0.31g基态P原子中，含p能级电子的数目为
B. 和的混合物1.1g，含有的质子数为
C. 基态Fe原子的价层电子排布式：
D. 向FeI2的溶液中通入适量氯气，当有1molFe2+被氧化时，该反应转移的电子数至少为
【答案】C
【解析】
【详解】A．已知基态P原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p3，故0.31g基态P原子中，含p能级电子的数目为×9×NA/mol=0.09NA，A正确；
B．D218O和T2O的摩尔质量均为22g/mol，分子中均含有10个质子，故D218O和T2O的混合物1.1g物质的量为=0.05mol，含有的质子数为0.5NA，B正确；
C．为基态Fe原子的价层电子排布图或者轨道表示式，而基态Fe原子的价层电子排布式为：3d64s2，C错误；
D．碘离子还原性强，先与氯气反应，反应为2I-+Cl2=I2+2Cl-，碘离子反应完全，发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，当有1molFe2+被氧化时，至少有2mol碘离子被氧化，则该反应转移的电子数至少为3NA，D正确；
故答案为：C。
5. 已知A、B、C、D、E五种元素中，A、B、C属于同一周期，A原子最外层p轨道的电子数等于次外层的电子总数，B原子最外层有2个未成对电子，D、E原子核内各自的质子数与中子数均相等，B元素可分别与A、C、D、E元素形成型化合物，且在和中，D与B的质量比为7：8，E与B的质量比为1：1.下列叙述中正确的是
A. E元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族
B. A、B、C三种元素的第一电离能：C>A>B
C. D基态原子的价层电子排布图为
D. B、C、D、E四种元素的电负性：E>D>C>B
【答案】A
【解析】
【分析】p能级电子数不超过6，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子数总数，则A的核外电子排布为1s22s22p2，应为C元素，B原子最外层中有两个不成对的电子，核外电子排布式为1s22s22p4，为O元素，B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，且A、B、C属于同一周期，则C为N元素，可形成NO2化合物，在DB2和EB2中，D与B的质量比为7：8，则有M(D)：M(O)=7：4，M(D)=7×=28，D应为Si元素；E与B的质量比为1：1，则M(E)=2M(O)=2×16=32，所以E为S元素，结合元素对应原子的结构、单质以及化合物的性质解答该题。
【详解】A．E为S元素，在周期表中的位置是第三周期第VIA族，故A正确；
B．A、B、C三种元素分别是C、O、N元素，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，其第一电离能随着原子序数增大而减小，所以这三种元素的第一电离能的大小顺序N＞O＞C，故B错误；
C．D为Si元素，选项中硅原子的价电子排布图不符合洪特规则，应为，故C错误；
D．B、C、D、E四种元素分别为O、N、Si、S，同周期元素的电负性逐渐增大，同主族元素的电负性逐渐减小，故O、N、Si、S的电负性：O>N>S>Si，故D错误。
答案选A。
6. 下列实验装置(固定装置略去)及操作正确且能达到实验目的的是
A. 图1探究固体表面积对反应速率的影响
B. 图2铁制品表面镀铜
C. 图3制备无水
D. 图4用溶液滴定待测液
【答案】C
【解析】
【详解】A．探究固体表面积对反应速率的影响，必须控制固体表面积为唯一变量，但盐酸浓度不一样，造成有两个变量，因此无法探究固体表面积对反应速率的影响，故A错误；
B．铁制品表面镀铜，铁制品必须接电源的负极作阴极，故B错误；
C．用制备无水，为防止水解，必须在氛围内加热，故C正确；
D．酸式滴定管不能装溶液，故D错误。
故选C。
7. 我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如图所示，下列说法正确的是
A. 过渡态1比过渡态2更稳定
B. 若该反应生成液态，则反应的增大
C. 催化剂AuF的催化效果比的好
D. 该反应的热化学方程式为：
【答案】D
【解析】
【详解】A．过渡态1所处状态能量高于状态2，两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2，A错误；
B．若该反应生成液态，反应放热更多，则反应的减小，B错误；
C．由图可知AuPF3+对应活化能小，则催化效果好，C错误；
D．由反应物、生成物的总能量可知=-129.6kJ/mol-0=-129.6kJ/mol，该反应的热化学方程式为： ，D正确；
故选D。
8. 氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H=-904kJ mol-1。对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列有关说法正确的是
A. 该反应只有在高温条件下能自发进行
B. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
C. 达到平衡时，升高温度，v(正)减小、v(逆)增加
D. c(NH3)：c(O2)：c(NO)：c(H2O)=4：5：4：6时，说明反应达到平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H=-904kJ mol-1，△S＞0，则复合判据△H-T△S＜0，该反应任何温度都能自发进行，故A错误；
B．该反应的△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=-904 kJ mol-1＜0，说明正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确；
C．达到平衡时，温度升高v(正)和v(逆)均增加，故C错误；
D．各物质的浓度不再变化达到平衡，浓度比等于化学计量数之比不能说明达到平衡，故D错误。
答案选B。
9. 根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 比较CH3COO 和HCO的水解常数 分别测定浓度均为0.1mol·L 1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者 Kh(CH3COO )＜Kh(HCO)
B 探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化作用 在a、b两支试管中分别加入2mL5% H2O2溶液，分别滴入0.2mol·L 1FeCl3溶液、0.3mol·L 1CuCl2溶液各0.5mL，a中冒出气泡速率比b快 催化作用：Fe3+＞Cu2+
C 比较AgCl、AgI的溶度积 在含0.1mol的AgNO3溶液中依次加入NaCl溶液和NaI溶液，先有白色沉淀生成，后来又变成黄色 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
D 验证Al、Cu的活泼性 将相同大小的铜片、铝片用导线连接，平行放入浓硝酸中，铜片不断溶解 活泼性：Al
【答案】C
【解析】
【详解】A．醋酸铵溶液中铵根也会水解，从而影响实验结果，A错误；
B．两溶液所用Fe3+、Cu2+浓度不同，变蓝不唯一，B错误；
C．先有白色沉淀生成，后来又变成黄色，说明AgCl沉淀转化为AgI，AgI的溶解度更小，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，C正确；
D．铝片会在浓硝酸中钝化，实验现象并不能说明Cu比Al活泼，D错误；
综上所述答案为C。
10. 某同学设计的利用NO-空气质子交换膜燃料电池通过电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是
A. Pt( I )的电极反应式为O2+4e- +4H+=2H2O
B. 电解池中II和III之间的X膜应为质子交换膜
C. 工作时，I池中通过阴膜向II池中移动
D. 若Pt(II )极消耗11.2 L NO，则Cr棒质量增加26 g
【答案】D
【解析】
【分析】图中左边装置为NO-空气质子交换膜燃料电池，通入O2的Pt(I)作正极，NO失电子被氧化的Pt(II)作负极，右边电解池中Cr棒作阴极，Cr3+在此得电子获得高纯铬，石墨作阳极，水中OH-在此失电子被氧化为O2，H+透过质子交换膜(X膜)迁移到II区域，与从I透过阴膜迁移来的聚集获得硫酸，据此可分析解答。
【详解】A．Pt(I)作正极，O2在此得电子并结合通过质子交换膜迁移来的H+，电极反应方程式为O2+4e- +4H+=2H2O，A选项正确；
B．作为阳极的石墨电极处，水中OH-在此失电子被氧化为O2，H+透过质子交换膜(X膜)迁移到II区域，获得硫酸，B选项正确；
C．工作时，I池中通过阴膜向II池中移动获得硫酸，C选项正确；
D．未标明气体所处环境的温度与压强，无法计算，D选项错误；
答案选D。
11. 已知反应的势能曲线示意图如下(…表示吸附作用，A表示催化剂，表示过渡态分子)：
下列有关说法正确的是
A. 过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有生成
B. 若在任意温度下均能自发进行，则反应为吸热反应
C. 该反应中只有两种物质能够吸附分子
D. 过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为
【答案】A
【解析】
【详解】A．从图可看出过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成，A正确；
B．若反应在任意温度下均能自发进行，、，该反应为放热反应，B错误；
C．反应过程中，A、A-O、A-O2三种物质都能吸附N2O，C错误；
D．过程Ⅲ中最大能垒(活化能)为37.49-(-44.68)=82.17 ，D错误；
故选A。
12. 常温下，某废水处理过程中始终保持（二元酸）饱和，即，通过调节pH使和形成NiA、CdA而分离，体系中pH与关系如下图所示，c为和的浓度，单位为，已知，下列说法正确的是
A.
B. 时，离子浓度大小为
C. a的值为4.9
D. 将加入至溶液后溶液显碱性
【答案】D
【解析】
【分析】随着pH的增大，H2A饱和溶液中H2A的电离平衡向电离方向移动，c(HA-)增大，c(A2-)逐渐增大，则有-lgc(HA-)和-lgc(A2-)随着pH增大而减小，且pH相同时，c(HA-)大于c(A2-)，即-lgc(HA-)小于-lgc(A2-)；随着pH的增大，c(A2-)逐渐增大，c(Ni2+)和c(Cd2+)逐渐减小，即-lgc(Ni2+)和-lgc(Cd2+)随pH增大而增大，且KAp(NiA)＞KAp(CdA)，即当c(A2-)相同时，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，-lgc(Ni2+)＜-lgc(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表A2-，④代表HA-。
【详解】A．曲线②③交点，c(Ni2+)=c(A2-)=10-9.2mol/L，则有Ksp(NiA)=c(Ni2+) c(A2 )=10 18.4，故A错误；
B．曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表A2-，④代表HA-，由图可知时，离子浓度大小为，故B错误；
C．取曲线④上点(1.6,6.5)，该点c(H+)=10-1.6mol/L，c(HA-)=10-6.5mol/L，，，将点(4.2,a)代入，解得a=3.9，，故C错误；
D．取曲线③上点(6.8,9.2)，该点c(H+)=10-6.8mol/L，c(A2-)=10-9.2mol/L，，则，将加入至溶液后得到NaHA溶液，HA-水解常数，说明HA-水解程度大于电离程度，溶液显碱性，故D正确；
故选：D。
13. 图1为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示)，图2为室温下某溶液中CH3COOH和CH3COO－两种微粒浓度随pH变化的曲线。下列结论错误的是
A. CH4分子在催化剂表面会断开C—H键，断键会吸收能量
B. 中间体①的能量大于中间体②的能量
C. 室温下，CH3COOH的电离常数Ka＝10－4.76
D. 升高温度，图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.虚框内中间体的能量关系图可知，CH4分子在催化剂表面断开C－H键，断裂化学键需要吸收能量，A项正确；
B. 从虚框内中间体的能量关系图看，中间体①是断裂C—H键形成的，断裂化学键需要吸收能量，中间体②是形成C—C和O—H键形成的,形成化学键需要释放能量，所以中间体①的能量大于中间体②的能量，B项正确；
C.由图2可知，当溶液pH=4.76，c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=0.05mol/L，CH3COOHCH3COO-+H+的电离常数Ka==c(H+)=10-4.76。C项正确；
D.根据CH3COOHCH3COO-+H+的电离常数Ka=可知，图2两条曲线的交点的c(H+)值等于醋酸的电离常数Ka的值，而升高温度电离常数增大，即交点的c(H+)增大，pH将减小，所以交点会向pH减小的方向移动。D项错误；答案选D。
14. 常温下，用0.100 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的次磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数[比如的分布系数：[]随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. H3PO2是一种一元弱酸
B. 常温下，H3PO2的电离常数
C. V(NaOH)=10 mL时，c(Na+)＜c()
D. pH=7时，溶液中c(Na+)＜0.05 mol/L
【答案】B
【解析】
【分析】左侧纵坐标是含磷微粒的分布系数，根据图示可知：随着NaOH溶液的加入，溶液的pH值逐渐增大，则曲线②为pH变化；含磷微粒只有2种，说明次磷酸为一元弱酸，且溶液的pH值越小，①、③为含磷微粒，δ(H3PO2)越大，溶液的pH值越大，δ()越大，故曲线③为δ(H3PO2)，曲线①为δ()，然后根据问题分析解答。
【详解】A．随着NaOH溶液的加入，溶液的pH值逐渐增大，则②为pH变化；①、③为含磷微粒，且含磷微粒只有2种，说明次磷酸为一元弱酸，A正确；
B．左侧纵坐标是含磷微粒的分布系数，而溶液pH随所加NaOH溶液体积V变化曲线(滴定曲线)是右侧的纵坐标，当(H3PO2)=()时，即c(H3PO2)=c()，溶液的pH＜4，所以Ka=>1.0×10-4，B错误；
C．根据图像可知：当V(NaOH)=10 mL时，c()＞c(H3PO2)，溶液为H3PO2与NaHPO2的混合溶液，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()，此时溶液pH＜7，溶液显酸性，则c(H+)＞c(OH-)，故c(Na+)＜c()，C正确；
D．溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()，当溶液pH=7，溶液显中性，则c(H+)=c(OH-)，故c(Na+)=c()，此时溶液为H3PO2与NaHPO2的混合溶液，H3PO2过量，此时加入NaOH溶液的体积小于20 mL，故c(Na+)=c()＜=0.05 mol/L，即c(Na+)＜0.05 mol/L，D正确；
故合理选项是B。
二、非选择题(4个大题共58分)
15. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
（1）基态N原子能量最高的电子的电子云在空间有___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。
（2）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。Cr原子的价电子排布图为___________，处于元素周期表中___________区。
（3）目前合成氨通常采用的压强为10MPa-30MPa、温度为400-500℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“Fe-LiH”等催化剂，温度，压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①第三电离能___________(填“>”或“<”)，原因是___________。
②比较与的半径大小关系：___________。(填“>”或“<”)
（4）基态钒原子核外电子的运动状态有___________种。
【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃形
（2） ①. ②. d区
（3） ①. < ②. Mn2+的3d轨道半充满较稳定，难再失去一个电子，故其第三电离能大 ③. <
（4）23
【解析】
【小问1详解】
基态N原子中能量最高的电子在3p轨道，p轨道的电子云在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形；
【小问2详解】
Cr为24号元素，基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，Cr原子的价电子排布图为 ，位于周期表的d区；
【小问3详解】
①铁元素失去的第三个电子是3d6上的电子，而3d6容易失去一个电子形成比较稳定的3d5半满状态，而Mn的价电子排布式为3d53s2，失去的第三个电子是3d5上的电子，这是比较稳定的半充满状态，所以难失去，故第三电离能I3(Fe)＜I3(Mn)；
②核外电子排布相同的离子，原子序数越大的离子半径越小，原子序数：Li＞H，r(Li+)＜r(H-)；
【小问4详解】
基态钒原子中每一个电子有一种运动状态，基态V原子核外有23个电子，所以基态V原子核外电子有23种运动状态。
16. 氮及其化合物在工农业生产中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）汽车防撞气囊中加入的叠氮化钠在受到剧烈撞击时会迅速分解，能量变化如图。写出该反应的热化学方程式：___________；使用催化剂对a、b数值的影响是___________。
（2）工业上用氨气和二氧化碳合成尿素的反应历程与能量变化示意图如图：
①下列说法正确的是___________(填标号)。
a．合成尿素的反应在低温下可自发进行
b．相同条件下，氨基甲酸铵比尿素稳定
c．若氨气和二氧化碳的转化率相等，则反应达到平衡状态
d．加压、降温有利于尿素的生成
②在温度、压强恒定条件下，欲提高氨气的平衡转化率，可采取的措施是___________。
（3）工业上利用还原消除氮的氧化物对环境的污染，反应原理为
①
②
T℃时，向固定体积的密闭容器中充入和，测得起始压强为，反应后达到平衡，测得转化率为，占总气体物质的量分数为，用表示到达平衡时的反应速率___________；该温度下反应②的正反应平衡常数___________(只需列出用p表示的计算表达式即可)。
（4）联氨是长征系列火箭发射的推进剂，若用和反应可生成无毒无污染产物，若消耗，则生成的标准状况下气体产物的体积为___________L。利用联氨和氧气反应生成无毒无污染产物的原理设计的高效高能碱性燃料电池，其负极的电极反应式为___________。
【答案】（1） ①. ②. 均减小
（2） ①. ad ②. 及时分离出，减小氨碳比等
（3） ①. 0.17 ②.
（4） ①. 33.6 ②.
【解析】
【分析】分析图像中反应物和生成物能量变化图根据
,可写出对应的热化学方程式。分析第二个图可知合成尿素反应是放热的熵减反应。
【小问1详解】
从图中可以得到该反应的热化学方程式为
；使用催化剂可降低正逆反应的活化能，故答案为：；均减小；
【小问2详解】
a．合成尿素反应是放热的熵减反应，故在低温下可自发进行，正确；
b．能量越低越稳定，但图中并不能体现氨基甲酸铵能量比尿素能量低，错误；
c．若起始时加入的氨气和二氧化碳物质的量之比为，则转化率会一直相等，无法判断是否达到平衡状态，错误；
d．合成氨反应放热且气体分子数减少，故加压、降温有利于尿素的生成，正确。
在温度、压强恒定条件下，可以通过增加二氧化碳的量，或者及时移出达到提高氨气转化率的目的。故答案为：ad；及时分离出，减小氨碳比；
【小问3详解】
根据所给数据建立三段式关系，可知：
依题意，，用表示到达平衡时的反应速率
；
平衡时总物质的量为物质的量为、物质的量为、物质的量为、物质的量为，则反应②
，
故答案为：0.17；；
【小问4详解】
根据电子守恒可得关系式，则消耗联氨可得标准状况下氮气；负极发生失电子的氧化反应，故电极反应式为。故答案为：；。
17. 碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作含锰的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料等。利用软锰矿(主要成分是MnO2还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制备碳酸锰的流程如下图所示：
已知：①氧化能力
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH范围如下表：
沉淀物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀时的 pH 7.5 2.7 4.2 8.3
完全沉淀时的pH 9.7 3.7 7.4 9.8
（1）“还原焙烧”中，MnO2转化为MnO，如果是在实验室中进行该项操作，装软锰矿的仪器名称是___________。
（2）滤渣1的主要成分有木炭、___________、___________。
（3）“调pH”时， pH控制的范围为______≤pH<______。
（4）“沉锰”时发生反应的离子方程式为___________； 此步骤需加热， 温度不能太高也不能太低， 原因是___________。
（5）中存在过氧键(-O-O-)， 中S的化合价为___________；实验室可以用 溶液来检验 Mn2+是否完全发生反应，写出对应的离子方程式___________。
（6）在600~700℃下，将一定量的 MnCO3置于空气中加热至恒重，此时测得固体的质量残留率为68.70%，则该反应中固体产物的化学式为___________。
【答案】（1）坩埚 （2） ①. Cu ②. CaSO4
（3） ①. 3.7 ②. 8.3
（4） ①. ②. 温度太低反应速率太慢，温度太高碳酸氢铵会分解
（5） ①. +6 ②.
（6）Mn2O3
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分是MnO2还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)和木炭焙烧生成MnO、Cu、Fe、CaO等，加入稀硫酸酸浸，铜不与稀硫酸反应，CaO、MnO、Fe与硫酸反应，过滤，向滤液中加入氧MnO2化亚铁离子，调节溶液的pH值沉淀铁离子，不能沉淀锰离子，过滤，向滤液中加入碳酸氢铵溶液沉锰得到碳酸锰。
【小问1详解】
“还原焙烧”中，MnO2转化为MnO，如果是在实验室中进行该项操作，则需要煅烧，因此装软锰矿的仪器名称是坩埚；故答案为：坩埚。
【小问2详解】
木炭还原时MnO2转化为MnO、氧化铜变为铜单质，铜和稀硫酸不反应，氧化钙和稀硫酸反应生成硫酸钙，因此滤渣1的主要成分有木炭、Cu、CaSO4；故答案为：Cu；CaSO4。
【小问3详解】
根据Fe(OH)3和Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全pH值，“调pH”时， pH控制的范围为3.7_≤pH<8.3；故答案为：3.7；8.3。
【小问4详解】
“沉锰”时是锰离子和碳酸氢根反应生成碳酸锰、二氧化碳和水，其发生反应的离子方程式为；此步骤需加热，温度不能太高也不能太低， 原因是温度太低，反应速率太慢，不符合工业需要，温度太高碳酸氢铵会分解，会导致原料消耗大；故答案为：；温度太低反应速率太慢，温度太高碳酸氢铵会分解。
【小问5详解】
中存在过氧键(-O-O-)， 中有6个O为 2价，因此S的化合价为+6；实验室可以用 溶液来检验 Mn2+是否完全发生反应，会将锰离子氧化为高锰酸根，其反应的离子方程式；故答案为：+6；。
【小问6详解】
在600~700℃下，将一定量的 MnCO3置于空气中加热至恒重，此时测得固体的质量残留率为68.70%，设原来物质的量为1mol，其质量为115g，固体的质量残留率为68.70%，则固体质量为115g×68.70%=79g，根据质量守恒1mol锰的质量为55g，则24g为氧的质量，其物质的量为1.5mol，则该反应中固体产物的化学式为Mn2O3；故答案为：Mn2O3。
18. 一种锌浸出渣主要成分有等物质，从该浸出渣获得金属镓、金属锗、金属铟的流程如下：
已知：
①为一种有效的金属萃取剂，不溶于水。用(以表示)萃取酸浸液中的铟：。
②与硫酸反应生成，已知的。
③与的性质相似，但高纯度的镓难溶于酸或碱。
请回答下列问题：
（1）金属铟为49号元素，基态铟原子简化的核外电子排布式为___________。
（2）为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为___________。“酸浸”时与硫酸反应的离子方程式为___________。
（3）加入盐酸作反萃取剂，其原理是___________。
（4）与过量氢氧化钠反应的化学方程式为___________。“电解”所用装置如下图所示，阴极的电极反应为___________。
（5）为测定的纯度，称取样品，在加热条件下溶解，用将其还原为，用标准溶液滴定，消耗标准溶液的平均体积为，需选用的指示剂为___________，样品纯度为___________。(实验条件下，未被氧化)[已知：(末配平)；3H2O]。
【答案】（1）
（2） ① 粉碎 ②.
（3）增大溶液中浓度，使的平衡逆向移动，从萃取剂中脱出，同时回收萃取剂
（4） ①. 或 ②.
（5） ①. 淀粉溶液 ②.
【解析】
【分析】由锌浸出渣制备，金属镓和金属锗，首先用硫酸溶液原材料，溶解后用萃取剂萃取出铟元素，萃余液处理后可以得到金属镓和金属锗，含铟萃取有机相，处理后可以得到海绵铟；
【小问1详解】
金属铟为49号元素,在元素周期表中的位置为第五周期第IIA族,基态铟原子简化的核外电子排布式为；
【小问2详解】
增大固液接触面积可以加快反应速率，故为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方式为粉碎。根据信息可知,与硫酸反应生成和硫酸锌,为弱电解质,离子方程式为:；
【小问3详解】
根据平衡移动原理可知,加入盐酸,增大溶液中浓度,使的平衡逆向移动,从萃取剂中脱出,同时可以回收萃取剂；
【小问4详解】
根据信息可知,与的性质相似,则与过量氢氧化钠反应的化学方程式为:或;根据图示,阴极得到电子发生还原反应生成单质,电极反应为。
【小问5详解】
由已知反应知若过量可产生,所以选择淀粉作为指示剂。由得失电子守恒得关系式为,得，最终计算纯度为。
