文档内容
名校联盟·2025 年上学期高二开学质量检测
化学
本试卷共 6 页。全卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无
效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Ni 59
Cu 64
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. 化学的实用性表现在它与人们的生产、生活紧密相连，在生活的各个方面体现出来。下列说法正确的是
A. 生活中常利用 与 两种溶液制作泡沫灭火剂
B. 生活中使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢不能用勒夏特列原理解释原因
C. 工业上用石墨电极电解熔融 冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化须定期更换
D. 工业上用 处理含 、 的废水，是因为 具有强还原性
【答案】C
【解析】
【详解】A．生活中常利用 和 两种溶液制作泡沫灭火器，二者发生相互促进的水解反
应生成 和 ，用于灭火，A 错误；
B．使用碳酸钠溶液处理锅妒水垢，发生了沉淀转化： ，
能利用勒夏特列原理进行解释，B 错误；
C．工业上用石墨电极电解熔融 冶炼金属铝时，阳极发生氧化反应生成氧气，氧气会和碳发生反应，
故阳极因被氧气氧化须定期更换，C 正确；
D．用 处理含 、 的工业废水，是因为 可以与 、 反应生成沉淀，与 的
还原性无关，D 错误；
故选 C。
第 1页/共 23页2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 基态 的价层电子排布式：
B. 基态氮原子核外能量最高电子的电子云的形状：
C. 原子的结构示意图为
D. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图为
【答案】B
【解析】
【详解】A．基态 Fe 原子的价层电子排布式为 3d64s2，变为 Fe2+时失去最外层两个电子，故基态 的价
层电子排布式： ，A 错误，
B．基态氮原子核外能量最高的电子为 ，因此其电子云的形状为 ，B 正确；
C．Sc 的原子序数为 21，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d14s2，故 原子的结构示意图为 ，
C 错误；
D．镁原子最外层电子排布式为 ，电子云轮廓图应为球形，D 错误；
答案选 B。
3. 设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃， 的 溶液中， 数目为
B. 电解精炼铜时，若阳极质量减少 3.2g，转移的电子数目一定为
C. 的 溶液中 和 的离子数之和为
D. 和 在密闭容器中充分反应，生成 分子的数目为
【答案】A
【解析】
第 2页/共 23页【详解】A． 的 溶液中 浓度为 ， 的 溶液中， 数目为
，A 正确；
B．电解精炼铜时，阳极为含有其他金属杂质的粗铜，故阳极质量减少 3.2g 时，转移电子数目不一定为
，B 错误；
C．根据物料守恒可知， 的 溶液中 、 和 粒子数之和为 ，
C 错误；
D．该反应为可逆反应，因此生成 分子的数目小于 ，具体生成多少还要看反应所处的平衡状态，
不一定是 N ，D 错误；
A
故选 A。
4. 下列说法正确的是
A. 钠原子由 时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B. 电子云轮廓图中稠密部分代表此处电子数多，电子出现的概率大
C. 在第三能层中自旋状态相同的电子最多有 10 个
D. 同一原子中， 、 、 能级的轨道数依次增多
【答案】D
【解析】
【详解】A．基态 的电子排布式为 ，由基态转化成激发态 时，需要吸收能量，
A 错误；
B．电子云轮廓图中稠密部分不代表电子数多少，仅代表电子出现的概率大，B 错误；
C．在第三能层中包括三个能级分别是 、 、 ，在 s 能级中有一个轨道，在 p 能级中有三个能量相同
的轨道，在 d 能级中有五个能量相同的轨道，所以第三能层中的轨道数目是 ，每个轨道最多容
纳两个自旋状态不同的电子，那么在第三能层中自旋状态相同的电子最多有 9 个，C 错误；
D．同一原子中， 轨道有 3 个， 轨道有 5 个， 轨道有 7 个，轨道数依次增多，D 正确；
答案选 D。
5. 下列关于能层与能级的说法中，正确的是
A. 同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量一定相同
第 3页/共 23页B. 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
C. 同是 s 能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D. 任一能层的能级总是从 s 能级开始，而且能级数一定等于该能层序数
【答案】D
【解析】
【详解】A．由构造原理可知，同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同，如同一原子中
2s 能级的能量高于 1s 能级能量，故 A 错误；
B．多电子原子中，同一能级上电子的伸展方向不同，但能量相同，故 B 错误；
C．由核外电子排布规律可知，同是 s 能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是 2 个，故 C 错误；
D．由构造原理可知，能层含有的能级数等于能层序数，且每一能层总是从 s 能级开始，故 D 正确；
故选 D。
6. 下列装置的有关说法正确的是
A. 装置Ⅰ中 电极的电极反应式：
B. 装置Ⅱ中将镁块换成锌块也能起到保护作用
C. 装置Ⅲ中可根据右面试管中现象验证铁的析氢腐蚀
D. 装置Ⅳ可用于蒸发 溶液制取 固体
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，装置Ⅰ为镁铝在氢氧化钠溶液中构成的原电池，铝能与氢氧化钠溶液反应，镁不能
与氢氧化钠溶液反应，则原电池中铝为负极，碱性条件下铝在负极失去电子发生氧化反应生成四羟基合铝
酸根离子，电极反应式为 ，故 A 错误；
B．由图可知，装置Ⅱ的保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，镁和锌的金属性强于铁，与铁在潮湿的碱性土
壤构成原电池时，均做负极被损耗，铁做正极被保护，则装置Ⅱ中将镁块换成锌块也能起到保护作用，故 B
正确；
第 4页/共 23页C．由图可知，装置Ⅲ中铁钉在浸有食盐水的中性溶液中发生吸氧腐蚀，不能发生析氢腐蚀，故 C 错误；
D．氯化镁是强酸弱碱盐，在溶液中发生水解反应生成氢氧化镁和盐酸，直接加热氯化镁溶液时，氯化氢受
热挥发使水解平衡不断右移直至趋于完全得到氢氧化镁，无法得到无水氯化镁固体，故 D 错误；
故选 B。
7. 逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ： ；
反应Ⅱ： 。
在恒压条件下，按 投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅰ的 ，反应Ⅱ的
B. 加入合适的催化剂可使 N 点移动到 P 点
C. 恒温恒压条件下，向体系中充入氩气， 的产率降低
D. M 点反应Ⅰ的平衡常数 等于 1
【答案】B
【解析】
【详解】A．如图，随着温度增加，CO 的含量逐渐增加，可知反应 I：
平衡正向移动，该反应的正反应为吸热反应， ，CH 的含
4
量逐渐减小，可知反应Ⅱ： 平衡逆向移动，该反应的正反应为
放热反应， ，A 正确；
第 5页/共 23页B．加入合适的催化剂只会加快化学反应速率，不会改变含碳微粒平衡时的体积分数，不能使 N 点移动到 P
点，B 错误；
C．恒温恒压条件下，向体系中充入氩气，各气体的分压减小，则反应Ⅱ平衡逆向移动，会使 的产率
降低，C 正确；
D．M 点没有甲烷产物，且二氧化碳和一氧化碳含量相等，投料比 ，说明 、
都转化一半，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数
，D 正确；
故选 B。
8. 制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有 、 、 和 ，还含有少量的 、 、 和 P 等元素。下
列说法正确的是
A. 若将基态 原子的核外电子排布式写为 ，则未违背能量最低原理
B. 若将基态 原子的核外电子排布图写为 ，则违反了泡利原理
C. 若将基态 原子的核外电子排布式写为 ，则违反了构造原理
D. 若将基态 O 原子的价层电子的轨道表示式写为 ，则违背了洪特规则
【答案】C
【解析】
【详解】A． 的原子序数为 26，依据基态原子核外电子排布规律和能量最低原理，基态 原子的核外
电子排布式为 ，违背了能量最低原理，A 错误；
B．泡利原理是指一个原子轨道最多填入 2 个电子，且自旋方向相反，故若将基态 原子核外电子排布图写
为 ，违背了洪特规则，B 错误；
C．若将基态 原子的核外电子排布式写为 ，则违背了构造原理，应先排 轨道，
再排 轨道，C 正确；
D．同一轨道自旋方向相同，违反泡利原理，基态 O 原子的价层电子的轨道表示式为 ，D
第 6页/共 23页错误；
故选 C。
9. 如图所示的新型电池可以处理含 的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法正确的是
A. a 极电势高于 b 极电势
B. 电池工作一段时间后，右室溶液的稀硫酸变为浓硫酸
C. 交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
D. 若除去海水中 58.5g 的 ，可将含 5.2g 的碱性废水处理完全
【答案】D
【解析】
【 分 析 】 由 图 可 知 ， a 电 极 在 碱 性 条 件 下 失 去 电 子 生 成 氮 气 ， 电 极 反
应 为
，a 为负极，则 b 为正极，电极反应为：2H++2e-=H
2
↑。
【详解】A．由题意可知，a 极为负极，b 极为正极，a 极电势低于 b 极电势，A 错误；
B．电池工作一段时间后，b 极的电极反应为 ，溶液中 被消耗，不会变为浓硫酸，B
错误；
C．电池工作时，a 极消耗 和 ，海水中 透过离子交换膜移向 a 极区，则交换膜Ⅰ为阴离子交
换膜，b 极消耗 ，海水中的 透过离子交换膜移向 b 极区，则交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，C 错误；
D．a 极为负极，发生氧化反应，介质环境呈碱性，电极反应为
，58.5g 的 的物质的量为 1mol，则转移 1mol 电子，
可处理 0.2mol（即 5.2g）含 的碱性废水，D 正确；
故选 D。
10. 已知 A、B、G、D、E、L 是原子序数依次增大的前四周期元素。其中 A 是宇宙中含量最多的元素；基
态 B 原子核外有 7 种不同运动状态的电子；G 元素原子的价层电子排布式是 ；D 元素在短周期主族
第 7页/共 23页元素中金属性最强；E 与 D 的最高能层数相同，但其最外层电子数等于其能层数。L 元素位于元素周期表
的第四周期第ⅠB 族。下列说法错误的是
A. 六种元素中有两种元素位于元素周期表的 p 区
B. A、B、G 三种元素的电负性：G>B>A
C. B、G、D 三种元素的第一电离能：B>G>D
D. 基态 L 原子的价层电子排布式：
【答案】A
【解析】
【分析】A 是宇宙中含量最多的元素，则 A 为 H；基态 B 原子核外有 7 种不同运动状态的电子，则 B 原子
核外共有 7 个电子，B 为 N；G 元素原子的价层电子排布式是 ，即 2s22p4，则 G 为 O；D 元素在短
周期主族元素中金属性最强，则 D 为 Na；E 与 D 的最高能层数相同，但其最外层电子数等于其能层数，则
E 为第三周期且最外层电子数为 3 的元素，即 E 为 Al；L 元素位于元素周期表的第四周期第ⅠB 族，则 L
为 Cu。
【详解】A．A、B、G、D、E、L 六种元素分别为 H、N、O、Na、Al、Cu，有 A1、N、O 三种元素位于
元素周期表的 p 区，A 错误；
B．A、B、G 分别为 H、N、O，非金属性越强，电负性越大，故电负性 G>B>A，B 正确；
C．B、G、D 分别为 N、O、Na，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N 的 2p 轨道半充满，第一电
离能大于 O，故第一电离能：B>G>D，C 正确；
D．L 为 Cu，29 号元素，基态 Cu 原子的价层电子排布式： ，D 正确；
答案选 A。
11. 下列实验操作与现象及结论均正确的是
选
实验操作与现象 结
论 项
室温下，将一元酸 溶液和
A 一定为弱酸、 一定为强碱
溶液等体积混合（忽略体积变化），
反应后溶液显碱性
第 8页/共 23页向 的 溶液中滴加酚酞溶液，溶液
变 B
为浅红色
用注射器吸入 20mL 和 的混合气体，将细管
减小压强时该平衡向着生成
的 C
端用橡胶塞封闭。迅速向外拉活塞，观察到气体颜色先
方向移动
变浅后变深（最终颜色比拉动活塞前要深）
向 2mL 溶液中加入 1mL
相同温度下，
D 溶液，产生白色沉淀；再加入 1mL
溶液，产生红褐色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．两者是等体积等浓度混合，应是恰好完全反应，溶质是 ，反应后溶液显碱性，说明 一
定是弱酸，但 不一定是强碱，A 错误；
B．向 的 溶液中滴加酚酞溶液，溶液变为浅红色，说明溶液呈碱性，则 的水解程度
大于其电离程度，因此 ；由于 ，则
，B 正确；
C．将注射器活塞向外拉，气体浓度均减小，则颜色先变浅，然后平衡向着气体体积增大的方向，即生成二
氧化氮的方向移动，故颜色又会变深，但最终还是比原来颜色浅，C 错误；
D． 溶液过量，会直接生成 Fe(OH) 沉淀，不能证明相同温度下，
3
，D 错误；
答案选 B。
12. 在石墨烯负载型 单原子催化剂( )上还原 生成 和 的路径机理及活化能
( )如图所示：
第 9页/共 23页下列说法正确的是
A. 还原 生成 过程中，决速步为反应
B. 升温能加快反应速率，并提高 的平衡转化率
C. 上 还原 ，更容易生成
D. 由图示可知，所有化学反应都存在多个基元反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．活化能最大的为决速步，则 还原 生成 的决速步为反应 ，A
错误；
B．根据如图数据仅知道反应 、
的正反应的活化能，不知道逆反应的活化能，故不能确定反应是吸
热还是放热，因此不能确定 的平衡转化率是增大还是减小，B 错误；
C．由图知， 上 还原 ，结合各步反应， 的活化能最大、发生最困
难，而生成 在其前面，生成 在其后面，则更容易生成 、不容易生成 ，C 正确；
D．有些化学反应是基元反应，即只有一步反应就能完成，但大多数化学反应是由多个基元反应组成的，D
正确；
第 10页/共 23页故选 C。
13. 近日，某团队设计出了一种双极膜（将 H
2
O 解离成 H+ 和 OH-）电解合成 NH
3
反应器，简化模型如下图
所示。下列说法错误的是
A. a 极为阴极，与电源的负极相连
B. 通电时双极膜将水解离为 H+ 和 OH-，OH-向 b 极方向移动
C. 阳极 电极反应式为
D. 若电路中转移 1.5mole-，理论上共产生标准状况下 8.4L 气体（不考虑气体的溶解）
【答案】D
【解析】
【分析】在 a 极， 转化为 NH ，N 元素由+5 价降低到-3 价，则 a 极为阴极，电极反应式为
3
，生成的 OH-透过阴离子交换膜进入双极膜的左侧，与 H+ 结合为 H
2
O
；则 b 极为阳极，OH-失电子生成 O 和水，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式
2
为 ，K+ 透过阳离子交换膜进入双极膜左侧，与 OH-构成 KOH 溶液。
【详解】A．由分析可知，a 极 阴极，与电源负极相连，A 正确；
B．由简化模型图可知通电时双极膜将水解离为 H+ 和 OH-，OH-向阳极（b 极）方向移动，B 正确；
C．由分析可知，该电解池阳极的电极反应式为 ，C 正确；
D．阳极的电极反应式为 ，阴极反应式为
，由此可知当转移 8mol 电子时，阳极生成 2molO ，阴极生成 1molNH
2 3
，生成标准状况下 气体，则转移 1.5mol 电子时共产生标准状况下气体的体积为
=12.6L，D 错误；
故选 D。
第 11页/共 23页14. 25℃时，用标准 溶液滴定草酸 溶液，溶液中 或 与混合
溶液 pH 的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ为 随溶液 pH 的变化曲线
B. 交点 a 存在：
C. 溶液中存在：
D. 的数量级为
【答案】D
【解析】
【分析】常温下，用氢氧化钠溶液滴定草酸溶液时，根据 K 不变，可知溶液中 增大，根据
a1
K 不变，可知 减小，由图可知，曲线 I 为 随溶液 pH 的变化曲线，曲线 II 为
a2
随溶液 pH 的变化曲线。
【详解】A．用标准 溶液滴定草酸 溶液，温度不变电离平衡常数不变，
， ，则随 pH 增大， 增大， 减小，故
曲线Ⅱ为 随溶液 pH 的变化曲线，A 错误；
B．交点 a， ，即 ，故
第 12页/共 23页，B 错误；
C． 时， ，则 ；
时， ， ； 的水解平衡常
数为 ， 的电离程度大于水解程度， 溶液呈酸性，
，C 错误；
D． =10-4.4，其的数量级为 ，D 正确；
答案选 D。
二、非选择题：本题共 4 小题，共 58 分。
15. 短周期主族元素 W、Q、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 元素的一种同位素被用作相对原子质量的
测定标准；Q 元素原子最高能级的不同轨道都有电子；X 与 Z 同主族，Z 元素的基态原子外围电子排布式
为 ；元素 Y 的原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；G 元素为第四周
期元素，其最外层只有 1 个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对。回答下列问题：
（1）下列不同状态的 W 原子中，失去一个电子需要吸收能量最多的是________（填字母）。
A. B.
C. D.
（2）Z 元素基态原子的电子排布式为________，基态 Z 原子的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比
为________。
（3）在第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的元素是________（填元素符号）。上述六种元素
中有________种金属元素。
（4）元素 W、Q、X 的第二电离能最大的是________（填元素符号），判断的依据是________。
（5）G 元素的元素符号为________；含有 Y 元素的盐的焰色试验为黄色，许多金属盐都可以发生焰色试验，
其原因是________。
【答案】（1）C （2） ①. {或 } ②. 9：7（或 7：9）
（3） ①. ②. 2
第 13页/共 23页（4） ①. O ②. C、N、O 失去第一个电子后的电子排布式分别为 、 、
，氧的 能级为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大（答案合理均可）
（5） ①. ②. 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长的光的形
式释放能量
【解析】
【分析】W 元素的一种同位素被用作相对原子质量的测定标准，则 W 元素为 C 元素；Z 元素的基态原子外
围电子排布式为 ，则 n-1=2，得 n=3，Z 元素为 S 元素；X 元素与 Z 元素同主族，则 X 元素为 O
元素；Q 元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且 Q 元素的原子序数大于 C 元素，小于 O 元素，可知 Q
元素为 N 元素；元素 Y 的原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，则 Y 元素为
Na 元素；G 元素为前四周期元素，其最外层只有 1 个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对，则 G 元
素为 Cu 元素。根据题意分析可得：W、Q、X，Y、Z、G 分别为 C、N、O、 、S、 。
【小问 1 详解】
同种元素，激发态原子的能量高于基态原子，失去电子所需能量小于基态原子，元素的第二电离能大于第
一电离能，基态碳原子的轨道表示式为 ，失去 1 个电子后基态正一价阳离子的轨道
表示式为 ， 为碳原子激发态电子轨道排
布图， 为激发态正一价阳离子，则 失去
一个电子需要吸收的能量最多。故选 C；
小问 2 详解】
S 元素的基态原子的电子排布式为 ；核外电子排布图为
，两种自旋状态的电子数之比为 9：7（或 7：9）。
【小问 3 详解】
第四周期元素中，基态原子的未成对电子数最多的是 元素，其价层电子轨道表示式为
。上述六种元素中有 、 两种金属元素。
【小问 4 详解】
第 14页/共 23页C、N、O 失去第一个电子后的电子排布式分别为 、 、 ，此时氧的 能级
为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大，故氧元素第二电离能最大。
【小问 5 详解】
由分析，G 为 ；许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能
量较低的轨道时，以一定波长的光的形式释放能量。
16. 依据是否具有在熔融状态或水溶液中导电的能力，可以将化合物分为电解质和非电解质。水作为一种分
布极为广泛的化合物，它实际上也是一种极弱的电解质。不同的物质对于水的电离存在不同程度的影响。
学习小组在实验室中通过某酸 和氨水对其进行探究。
步骤一：在常温下，量取 50mL 去离子水，利用 pH 计测定其 pH，记为 ；
步骤二：在常温下，量取 的 溶液，利用 pH 计测定其 pH，记为 ；
步骤三：在常温下，利用 氨水滴定步骤二中的 溶液，并记录 pH 计的数值变化。
回答下列问题：
（1）配制 的 溶液时必需的玻璃仪器除烧杯，玻璃棒，量筒外，还有________（填
仪器名称）。
（2）小组同学在实验过程中将 pH 计插到另一杯温度较低的去离子水中，发现其测量值比 大，由此认
为温度变化对电离存在影响。升高温度对去离子水的电离起________（填“无影响”“促进”或“抑制”）
作用，从化学键的角度解释该作用：________。
（3）步骤二中测得 ，则水电离出的 ________ 。
（4）步骤三滴定过程中通过计算得到水电离的 变化如图所示。
由此提出以下相关假设：
假设一：碱电离出的阳离子会促进水的电离；
第 15页/共 23页假设二：酸的稀溶液浓度与水的电离程度成正比。
①设计实验，验证假设。室温下，取两份产品，依次进行表中实验。请完成下表：
序号 操作 现象或结论
各取一份 的 溶液、 pH________7（填“>”“<”或“=”），假设
一不 1
成立
溶液以体积比 1：2 的比例混合，测定 pH
取一份 20mL 的 溶液稀释
，则假设二________（填“成立”
“不 2
至 40mL，测定其 pH，记录为 成立”或“无法判断”）
②有同学发现根据变化图可得假设一成立，而实验 1 中假设一却不成立，问题的关键在于________。
③根据实验以及图像可知，________会促进水的电离。
【答案】（1）100mL 容量瓶，胶头滴管
（2） ①. 促进 ②. 温度升高， 分子吸收了更多的能量，更多的水分子断开了 键，促进
了电离过程
（3）
（4） ①. = ②. 不成立 ③. 碱的碱性强弱不同 ④. 弱碱的阳离子（或 ）
【解析】
【分析】水的电离是一个吸热过程，温度变化会影响其电离平衡。酸溶液中的 主要来自酸的电离，要计
算水电离出的 ，根据水的离子积常数 计算。
【小问 1 详解】
配制一定物质的量浓度溶液时，除了烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要用到 100mL 容量瓶，定容时还需要胶
头滴管。
【小问 2 详解】
温度较低时，去离子水 pH 测量值比常温时大，说明低温时 比常温时小。因为水的电离方程式
是吸热过程，升高温度，平衡向吸热方向移动，即正向移动，促进水的电离。从化学键
角度看，升高温度， 分子吸收了更多的能量，更多的水分子断开了 键，从而促进水的电离。
【小问 3 详解】
第 16页/共 23页步骤二中测得 ，则溶液中 ，在酸溶液中，水的电离受到抑制，水电离出的
等于水电离出的 。根据 ，常温下 ，此时溶液中
，则 mol/L，所以水电离出的 。
【小问 4 详解】
的 溶液、 溶液以体积比 1：2 的比例混合，二者恰好完全反应生成 ，
是强碱强酸盐，所以溶液的 pH=7。
另取一份 的 溶液稀释至 40mL 时，溶液体积变大，浓度变小，故 ，若
酸的稀溶液浓度与水的电离成正比，则 B 溶液中 溶液中
，则此时 应大于 ，而实际 ，故假设二不成立。
有同学发现根据变化图可得假设一成立，而实验 1 中假设一却不成立，问题的关键在于，滴定过程用的
是弱碱，设计实验中用的 是强碱，碱的碱性强弱不同；
根据实验以及图像可知，弱碱的阳离子（或 ），会促进水的电离。
17. 镍废料中主要含有 ，还含有 、 、 、 等的化合物及少量难溶性杂质，以镍废料为原料
回收 及制备硫酸镍晶体（ ）的工艺流程如图所示：
已知：①酸浸液中镍元素以 的形式存在；
②常温下，部分物质溶度积如下：
物质
回答下列问题：
第 17页/共 23页（1）基态镍原子的价层电子轨道表示式为________；“酸浸”过程中镍的浸出率与温度和时间的关系如图
所示，酸浸的最佳温度和时间是________。
（2）“沉渣 3”的主要成分是________（填化学式）。
（3）常温时，加入碳酸钙调节 的目的是________，此时当溶液中 ， 是
否会沉淀？________（通过计算说明）。
（4）向“沉渣 4”中加入硫酸溶液，主要发生反应的化学方程式为________。
（5）向盐酸“酸溶”后的溶液中加入 和 ，发生反应的离子方程式为________。
（6）采用 EDTA 法测定晶体 中结晶水的含量。［EDTA 法测定金属阳离子含量的
方程式为 。
步骤一：标定 EDTA．取 的 标准溶液于锥形瓶中，用 EDTA 溶液滴定至终点，消
耗 EDTA 溶液的体积为 。
步骤二：称取 晶体，配制 250mL 溶液，取 25.00mL 进行滴定，消耗 EDTA 溶液的体积为
。
① ________（用含 m、 、 和 的表达式表示）。
②若步骤一中盛装 EDTA 溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，则对 n 数值测定结果的
影响是________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】（1） ①. ②. 70℃和 120min
（2） 、
第 18页/共 23页（3） ①. 使 完全转化为 ②.
，故 不会沉淀（答案合理均可）
（4）
（5）
（6） ①. ②. 偏大
【解析】
【分析】镍废料中含有 、 、 、 、 等的化合物及难溶性杂质，用硫酸酸浸后得到含有 、
、 、 、 、 的溶液，加入 将 氧化为 ，然后加入碳酸钙调 pH，使
变为沉淀而除去，加入 后产生 沉淀，加入 ，溶液中的 与 、 反应生成
、 沉淀，达到除钙，镁的目的，加入碳酸钠沉镍，得到 ， 煅烧得到 ，
溶于盐酸后用 氧化得到 ， 高温还原生成 ； 溶于硫酸后得到 溶液，
溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸镍晶体，据此分析；
【小问 1 详解】
镍是第 28 号元素，基态镍原子的价层电子轨道表示式为 ；由图示可知 120min
时，70℃和 90℃时镍浸出率相差不大，为节约能源温度选择70℃，故酸浸的最佳温度和时间是70℃和 120min
；
【小问 2 详解】
由分析可知，“沉渣 3”的主要成分是 、 ；
【小问 3 详解】
常温时，加入碳酸钙调 的目的是使 完全转化为 ，此时溶液中
，故 不会沉淀；
【小问 4 详解】
第 19页/共 23页向“沉渣 4”中加入硫酸溶液，主要发生反应的化学方程式为： ；
【小问 5 详解】
向盐酸“酸溶”后的溶液中加入 和 ， 被氧化为 ，根据得失电子守恒和原子守恒
配平，化学方程式为 ；
【小问 6 详解】
①根据 EDTA 可知 EDTA 溶液的浓度为 ，根据 EDTA 可知
的物质的量是 ，因此 ，解
得 ；
②若步骤一中盛装 EDTA 溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，消耗 EDTA 溶液的体积
偏大，由① 可知，对 n 数值测定结果的影响偏大。
18. 为减少环境污染，减少化石能源的使用，开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。回答下列问题：
（1）在催化转化器中，可将汽车尾气中的 和 在催化剂的作用下转化为 和 。发生反应：
已知：①
②
则 ________ 。
（2）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接催化分解 ，发生反应：
，该反应的 ________（填“>”或“<”）0，该反应在________（填“高
温”“低温”或“任何温度”）下能自发进行。
（3）以 为原料制备甲醇和 是实现“碳中和”目标的有效途径。涉及的反应如下：
反应Ⅰ：
第 20页/共 23页反应Ⅱ：
①若 T℃时将 和 充入容积为 1L 的恒容密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列说法正确的是
________（填字母）。
A．混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应Ⅰ已达到平衡
B．平衡时向容器中充入 气，容器压强增大，反应速率加快
C．达到平衡时，若 ，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数为 0.5
D．加入适当催化剂，能降低反应Ⅰ的反应热，进而可加快反应速率
②反应 的速率表达式为 （k 为速率常数，
受温度影响），T℃时测得有关实验数据如下：
序号
① 0.01 0 01
② 0.02 0.01
③ 0.01 0.02
该温度下向 1L 恒容密闭容器中，充入 和 ，则起始化学反应速率：
________ 。
③一定温度和催化剂条件下，在总压强为 3.0MPa 的恒压密闭容器中充入 ， 和
（已知 不参与反应）进行反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时测得容器中 的体积分数为 12.5%
， ，计算该温度下反应Ⅱ的平衡常数 ________（计算结果保留分数形式，已知：分
压=总压 物质的量分数）。
（4）微生物电化学生产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示。
第 21页/共 23页①b 为________极，阴极的电极反应式是________。
②若生成 ，理论上阳极室生成标准状况下 的体积是________L（忽略气体的溶解）。
【答案】（1）+183
（2） ①. > ②. 高温
（3） ①. AC ②. 0.032 ③.
（4） ①. 负 ②. ③. 44.8
【解析】
【小问 1 详解】
由盖斯定律可得 ，故 ；
【小问 2 详解】
由反应②可知 的 ， ，该反应在高温条件下能自发进行；
【小问 3 详解】
①A．反应Ⅰ是气体物质的量减小的反应，密闭容器中气体的质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量
保持不变时，说明反应Ⅰ已达到平衡，A 正确；
B．容器体积不变，充入 气，容器的总压增大，但反应物和生成物的浓度没有改变，所以反应速率不变，
B 错误；
C．由已知数据可列三段式：
第 22页/共 23页求得平衡常数 ，C 正确；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快化学反应速率，但不能降低反应的反应热，D 错误；
故选 AC；
②由表格中①、②数据可知， 浓度加倍，反应速率也加倍，则 ；对比①、③可知，氢气浓度加倍
反应速率变为原来的 4 倍，则 ；将①组数据代入速率表达式可知， ；将 和
代入 中， 且由 ，
故 ；
③由数据可列三段式
根据 的体积分数为 12.5%，则 ，解得
，所以平衡时容器中混合气体的总物质的量为 0.8mol，则平衡时 ，同理得
、 、 ，所以 （或
）；
【小问 4 详解】
①根据装置图， 在阴极得电子生成 ，则 b 为电源负极，a 为正极，阴极反应式为
；
②根据阴极反应式： ，生成 ，转移 8mol 电子，由阳极反应式为
，可知当转移 8mol 电子时，阳极生成 ，在标准状况
下的体积为 44.8L。
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