2021-2022学年广东省揭阳市榕城区仙桥中学高二（下）期中化学试卷

这是一份2021-2022学年广东省揭阳市榕城区仙桥中学高二（下）期中化学试卷，共19页。

2021-2022学年广东省揭阳市榕城区仙桥中学高二（下）期中化学试卷

1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 我国成功研制出多款新冠疫苗，采用冷链运输疫苗，以防止蛋白质变性
B. 北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行，其所用芯片的主要成分为SiO2
C. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D. 石墨烯液冷散热技术系我国华为公司首创，所使用材料石墨烯是一种二维碳纳米材料
2. 下列有关化学用语表示正确的是( )
A. 钾离子的电子排布式：[Ar]4s1
B. 基态氮原子的电子排布图：
C. 水的电子式：
D. 基态铬原子(24Cr)的价电子排布式：3d44s2
3. 三氯化磷分子和氨分子结构和空间构型相似，是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子的叙述，不正确的是( )
A. PCl3分子中三个共价键的键长、键能和键角都相等
B. PCl3分子中的P−Cl键属于极性共价键
C. PCl3分子中既有σ键，又有π键
D. PCl3分子中各原子都达到8电子稳定结构
4. 下列说法中正确的是( )
A. P4和CH4都是正四面体形分子，且键角都为109∘28′
B. 电子云图中，小点越密，表明电子越多
C. 气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D. PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强
5. 将CO2转化为燃料甲醇是实现碳中和的途径之一、在恒温恒容密闭容器中进行反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH，下列有关说法正确的是( )
A. 若升高温度，反应逆向进行，则ΔH<0
B. 正反应为熵增过程，ΔS>0
C. 若混合气体的密度不随时间变化，可说明反应达到平衡
D. 加入催化剂，可提高CO2的平衡转化率
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A. 氯水在光照下颜色变浅，最终变为无色
B. 夏天打开啤酒瓶，有很多气泡冒出
C. 由NO2(g)、N2O4(g)组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
D. 实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
7. 某实验小组为检验菠菜中是否含有铁元素，进行如下操作：①取10.0g菠菜研磨成汁，加30mL水溶解后过滤；②滤液加入稀硝酸氧化后滴加KSCN溶液，检验溶液中是否含有Fe3+。上述实验操作中不需要用到的仪器为( )
A. B.
C. D.
8. 水是生命资源，节约用水是公民的义务。下列有关水处理方法涉及盐类水解原理的是( )
A. 用Fe2(SO4)3除去水中的悬浮物
B. 用二氧化氯对自来水进行杀菌消毒
C. 用Na2CO3除去硬水中的Ca2+
D. 用Na2S除去工业废水中的Cu2+和Hg2+
9. 25℃时，由水电离出的c(H+)=1×10−13mol/L的溶液中，一定能大量共存且溶液为无色的离子组是( )
A. Cl−、NO3−、K+、Ba2+ B. NH4+、SCN−、Cl−、Fe3+
C. Cu2+、SO42−、Al3+、Cl− D. SO32−、Na+、HCO3−、K+
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A. 常温下，78gNa2O2中含有离子数为4NA
B. 1L0.5mol/L的AlCl3溶液中所含Al3+的数目为0.5NA
C. 1molCl2与过量H2O反应，转移的电子数目为NA
D. 标准状况下，11.2LN2和NO混合气体中的原子数为NA
11. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4        ②1s22s22p63s23p3       ③1s22s22p3        ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是( )
A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：④>③>②>①
C. 电负性：④>③>②>① D. 最高正化合价：④>③=②>①
12. 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是( )
选项
分子式
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子或离子的立体构型
A
SO2
sp
直线形
直线形
B
HCHO
sp2
平面三角形
三角锥形
C
NF3
sp2
四面体形
平面三角形
D
NH4+
sp3
正四面体形
正四面体形
A. A B. B C. C D. D
13. 我国科学家最近发现一种可用于制造半导体材料的新物质，其结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、Y处于同一主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径：W>Z>Y>X
B. 电负性：Z>Y
C. W、Z形成的化合物各原子最外层满足8电子稳定结构
D. W的氧化物对应的水化物为强电解质
14. 对下列图示实验的描述正确的是( )

A. 图1所示的实验：可根据溶液颜色变化比较Zn、Cu的金属活泼性
B. 图2所示的实验：用NaOH溶液滴定盐酸
C. 图3所示的实验：用浓硫酸和NaOH溶液反应测定中和热
D. 图4所示的实验：根据两烧瓶中气体颜色的变化(热水中变深、冰水中变浅)判断2NO2(g)⇌N2O4(g)是吸热反应
15. 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A. 该装置属于电解池
B. 放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
C. 电池负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O−24e−=6CO2↑+24H+
D. 在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成11.2L(标准状况)CO2
16. 已知完全分解1molH2O2放出热量98kJ，在含少量I−的溶液中，H2O2分解的机理为：
反应Ⅰ：H2O2(aq)+I−(aq)⇌IO−(aq)+H2O(l)△H1
反应Ⅱ：H2O2(aq)+IO−(aq)⇌O2(g)+I−(aq)+H2O(l)△H2
在一定温度下，其反应过程能量变化如图所示，下列有关该反应的说法不正确的是( )
A. 反应Ⅱ高温下能自发进行
B. H2O2分解产生氧气的速率是由反应Ⅰ决定的
C. I−、IO−都是催化剂
D. △H1+△H2=−196kJ⋅mol−1
17. 根据已学知识，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 ______ 或 ______ 。
(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)写出与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式 ______ 。
(6)从原子结构的角度分折B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为 ______ 。
(7)写出Fe2+的核外电子排布式： ______ 。
(8)Zn2+的核外电子排布式为 ______ 。
18. 利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，如图为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)Co2O3中Co元素的化合价为 ______。
(2)NaClO3发生的主要离子反应方程式为 ______；若不慎加入过量NaClO3，可能会生成有毒气体是 ______(写化学式)。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分为 ______、______。
(4)若萃取剂层含锰元素，则加入NaF溶液的目的是 ______。
(5)“水层”中含有CoCl2，写出生成CoC2O4⋅2H2O的化学反应方程式为 ______。
(6)操作Ⅰ包括：往水层中加入浓盐酸调整pH为2∼3，______、______、过滤、洗涤、干燥。
(7)为测定粗产品中CoCl2⋅6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2⋅6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是 ______。(答一条即可)
19. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效、多功能新型绿色消毒剂，主要用于饮水处理和化工生产。某化学小组利用如图装置和药品制备K2FeO4并测定纯度。回答下列问题：
已知：K2FeO4为紫色固体，具有强氧化性，易溶于水、微溶于浓碱溶液、不溶于乙醇，在0∼5℃的强碱性溶液中较稳定。

(1)A中发生的化学方程式为 ______。
(2)试剂X的名称为 ______。
(3)C中采用多孔球泡的目的是 ______。D的作用是 ______。
(4)C中试剂a应选用 ______(填“热水”或“冰水”)。
(5)K2FeO4粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质，若要检验KCl的存在，可加入试剂为 ______(填试剂名称)。
(6)称取K2FeO4产品0.2000g于烧杯中，加入足量的强碱性亚铬酸盐溶液，反应后再加过量稀硫酸使溶液呈强酸性，配成250mL溶液，取出25.00mL注入锥形瓶，用0.01000mol⋅L−1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗标准溶液27.00mL，则K2FeO4产品的纯度为 ______%。[已知：Cr(OH)4−+FeO42−=Fe(OH)3↓+CrO42−+OH−，2CrO42−+2H+=Cr2O72−+H2O，Cr2O72−+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O]
CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=−49.0kJ⋅mol−1。将6molCO2和8molH2充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。

(1)下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是 ______(填序号)。
A.
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.n(CO2)：n(H2)保持不变
D.压强保持不变
(2)a点正反应速率 ______(填大于、等于或小于)b点逆反应速率，前4min内，用CH3OH表示的平均反应速率为 ______mol⋅L−1⋅min−1。(保留两位有效数字)
(3)平衡时CO2的转化率为 ______，该条件下反应的平衡常数K=______(mol/L)−2。
(4)若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，请问______填“大于”，“小于”或者“等于”)。
(5)仅改变某一实验条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，对应的实验条件改变的是 ______。
(6)如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率，可以采取的措施有 ______(写任意两个即可)。答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A.高温能够使蛋白质变性，所以运输疫苗应冷链运输，故A正确；
B.晶体硅为良好的半导体材料是制造芯片主要原料，二氧化硅不具有此性质，故B错误；
C.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高，可适用于不同的要求。如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料，故C正确；
D.石墨烯具有非常好的热传导性能，可用于液冷散热技术方面，是由碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，故D正确；
故选：B。
A.高温能够使蛋白质变性；
B.晶体硅为良好的半导体材料；
C.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料；
D.石墨烯是导热系数最高的碳材料，具有良好的热传导性能。
本题考查物质的性质及应用，为高频考点，把握物质的性质、性质与用途的对应关系为解答的关键，侧重分析与运用能力的考查，注意理解化学在生产、生活和科技领域的应用，题目难度不大。

2.【答案】B

【解析】解：A.K的原子序数为19，核内19个质子，核外19个电子，K+表示失去最外层一个电子，核外只有18个电子，钾离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，故A错误；
B.N原子核外有7个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，基态氮原子的电子排布图为，故B正确；
C.H2O中O原子与每个H原子形成一对共用电子对，只有共价键，电子式为，故C错误；
D.电子排布处于全满或半满状态是稳定状态，则基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，故D错误；
故选：B。
A.钾原子核外有19个电子，其失去4s能级上的电子生成钾离子，根据构造原理书写其核外电子排布式；
B.N原子核外有7个电子，分别位于1S、2S、2P轨道；
C.水为共价化合物，分子中不存在阴阳离子；
D.Cr是24号元素，处于周期表中第四周期VIB族，属于过渡元素，价电子包括最外层电子与3d电子，注意3d半满结构。
本题考查电子排布式、电子排布图等知识，学生要明确核外电子排布规律来写，题目难度不大。

3.【答案】C

【解析】解：A.PCl3分子中三个P−Cl键完全相同，所以键长、键能、键角都相等，故A正确；
B.不同非金属元素之间形成极性共价键，则分子中P−Cl键是极性共价键，故B正确；
C.PCl3分子中有σ键，无π键，故C错误；
D.PCl3分子中P为+3价，最外层有5个电子，3+5=8，满足8电子稳定结构，故D正确；
故选C.
PCl3分子中三个P−Cl键完全相同，所以键能、键长，键角都相等；分子中P−Cl键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，元素化合价的绝对值加上原子最外层电子数等于8，则满足8电子稳定结构．
本题考查了判断分子空间构型，键能、键长，键角、8电子稳定结构的判断，题目难度较小．

4.【答案】D

【解析】解：A.白磷分子这4个P原子位于正四面体的顶点上，键角为60∘，故A错误；
B.电子云疏密表示电子出现几率多少，故B错误；
C.气体单质中可能不含化学键，如：稀有气体分子中不含化学键，故C错误；
D.孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，所以PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，故D正确；
故选：D。
A.白磷分子这4个P原子位于正四面体的顶点上；
B.电子云疏密表示电子出现几率多少；
C.气体单质中可能不含化学键；
D.孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强。
本题考查化学键、键角、电子云含义等知识点，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确分子空间结构特点、物质构成微粒是解本题关键，题目难度不大。

5.【答案】A

【解析】解：A.若升高温度，反应向逆反应方向进行，说明该反应为放热反应，反应ΔH<0，故A正确；
B.由方程式可知，该反应为气体总物质的量减小的反应，反应的ΔS<0，故B错误；
C.由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持始终不变，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故C错误；
D.加入催化剂，降低反应的活化能，反应速率加快，但化学平衡不移动，二氧化碳的平衡转化率不变，故D错误；
故选：A。
A.升高温度，反应逆向进行，可知正反应为放热反应；
B.反应为气体总物质的量减小的反应；
C.恒温恒容密闭容器中进行反应，气体的质量、体积不变；
D.催化剂不影响化学平衡移动。
本题考查化学平衡，为高频考点，把握温度、催化剂对化学反应的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的易错点，题目难度不大。

6.【答案】C

【解析】解：A.氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl−，光照HClO分解，溶液中HClO浓度降低，平衡向生成HClO方向移动，可用平衡移动原理解释，故A不选；
B.溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，打啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用平衡移动原理解释，故B不选；
C.加压后体积减小，则二氧化氮的浓度增大，故加压后颜色变深后变浅，不用平衡移动原理解释，故C选；
D.饱和食盐水中氯离子浓度大，平衡Cl2+H2O⇌H++Cl−+HClO逆向移动，故氯气在饱和食盐水中溶解度小，可用排饱和食盐水的方法收集Cl2，能用平衡移动原理解释，故D不选；
故选：C。
勒沙特列原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动．勒沙特列原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程无关，则不能用勒沙特列原理解释。
本题考查化学平衡移动原理，为高频考点，明确平衡移动原理内涵及适用范围是解本题关键，只有反应前后改变的物理量才能影响可逆反应的平衡移动，题目难度不大。

7.【答案】D

【解析】解：A.称量菠菜需要托盘天平，故A正确；
B.菠菜研磨成汁，加30mL水溶解后过滤需要漏斗，故B正确；
C.向滤液中加稀硝酸氧化和滴加KSCN溶液均需要胶头滴管，故C正确；
D.本实验没有涉及定量的滴定，故不需要滴定管，故D错误；
故选：D。
A.物质的称量需要托盘天平；
B.物质的过滤需要漏斗；
C.少量溶液的滴加需要胶头滴管；
D.滴定实验需要用到滴管。
本体考查实验装置的使用，难度不大，熟悉常见实验装置的用途为解答的关键。

8.【答案】A

【解析】解：A.硫酸铁中由于电离出的铁离子发生水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附作用，除去悬浮物、能净水，涉及盐类水解原理，故A正确；
B.用二氧化氯进行自来水消毒，氧化性强杀菌消毒程度高且无污染，不涉及盐类水解原理，故B错误；
C.Na2CO3能溶于水，碳酸钙难溶于水，故用Na2CO3除去硬水中的Ca2+，不涉及盐类水解原理，故C错误；
D.用Na2S能与Cu2+和Hg2+生成CuS和HgS沉淀，除去工业废水中的Cu2+和Hg2+，不涉及盐类水解原理，故D错误；
故选：A。
A.铁离子发生水解生成氢氧化铁胶体，可用于净水；
B.二氧化氯具有氧化性；
C.用Na2CO3除去硬水中的Ca2+用了复分解反应；
D.用Na2S能与Cu2+和Hg2+生成CuS和HgS沉淀，用了复分解反应原理。
本题考查了化学在社会、生产、生活中的应用，利用化学知识解答生活问题，熟悉物质的性质是解题关键，侧重于基础知识的考查，有利于培养学生的良好的科学素养和提高学习的积极性，难度不大。

9.【答案】A

【解析】解：A.H+与Cl−、NO3−、K+、Ba2+相互不反应，OH−与Cl−、NO3−、K+、Ba2+相互不反应，所以该离子组一定能大量共存且溶液为无色，故A选；
B.SCN−、Fe3+发生络合反应，不能大量共存，且铁离子水溶液带颜色，故B不选；
C.Cu2+溶液带颜色，且与OH−反应，不能大量共存，故C不选；
D.HCO3−与H+、OH−都发生反应，不能大量共存，故D不选；
故选：A。
由水电离出的c(H+)=1×10−13mol/L的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性或者碱性溶液，含有大量氢离子或者氢氧根离子；
A.H+与Cl−、NO3−、K+、Ba2+相互不反应，OH−与Cl−、NO3−、K+、Ba2+相互不反应；
B.SCN−、Fe3+发生络合反应；
C.Cu2+溶液带颜色，且与OH−反应；
D.HCO3−与H+、OH−都发生反应。
本题考查离子共存，为高频考点，把握习题中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意复分解反应的判断，题目难度不大。

10.【答案】D

【解析】解：A.过氧化钠是离子化合物，由2个钠离子和1个过氧根构成，则7.8g过氧化钠中含离子个数为N=7.8g78g/mol×3×NA/mol=0.3NA个，故A错误；
B.铝离子是弱碱阳离子，在溶液中会水解，故此溶液中铝离子的个数小于0.5NA个，故B错误；
C.氯气和水的反应是可逆反应，不能进行彻底，则转移的电子数小于NA个，故C错误；
D.氮气和NO均为双原子分子，则标况下11.2L混合气体中所含原子的个数N=11.2L22.4L/mol×2×NA/mol=NA个，故D正确；
故选：D。
A.过氧化钠是离子化合物，由2个钠离子和1个过氧根构成；
B.铝离子是弱碱阳离子，在溶液中会水解；
C.氯气和水的反应是可逆反应；
D.求出标况下11.2L混合气体的物质的量，然后根据氮气和NO均为双原子分子来分析。
本题考查了阿伏加德罗常数的计算，难度不大，应注意公式的使用条件以及物质的结构特点。

11.【答案】A

【解析】解：由基态原子的电子排布式可知①为S元素，②为P元素，③为N元素，④为F元素，
A.同周期自左而右第一电离能增大，由于P为半充满状态，较稳定，所以第一电离能SP，所以第一电离能S③>②>①，故A正确；
B.同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径P>S，N>F，同主族自上而下原子半径增大，所以原子半径P>N，故原子半径P>S>N>F，即②>①>③>④，故B错误；
C.同周期自左而右电负性增大，所以电负性O>S，N D.最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①>②=③，故D错误。
故选：A。
由基态原子的电子排布式可知①为S元素，②为P元素，③为N元素，④为F元素，结合元素周期律知识解答该题．
该题考查原子结构与元素周期律，是高考种的常见题型，属于中等难度的试题．试题综合性强，贴近高考，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养．根据原子结构推断出元素是关键，注意基础知识的掌握和积累．

12.【答案】D

【解析】解：A、SO2中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，含有一孤电子对，分子的立体构型为V型结构，故A错误；
B、HCHO分子中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故B错误；
C、NF3分子中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，故C错误；
D、NH4+的中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，分子或离子的立体构型为正四面体形，故D正确；
故选：D。
根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数．
本题考查了微粒空间构型及原子杂化方式，根据价层电子对互斥理论来分析解答即可，难点为孤电子对个数的计算方法，为常考查点，要熟练掌握，题目难度中等．

13.【答案】C

【解析】解：根据分析可知，、Y、Z、W分别为H、C、Si、Cl元素，
A.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Si>Cl>C>H，即Z>W>Y>X，故A错误；
B.同主族从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：C>Si，即Z C.W、Z形成的化合物为SiCl4，SiCl4分子中含有4个SiCl键，Si、Cl原子最外层满足8电子稳定结构，故C正确；
D.W的氧化物对应的水化物不一定电解质，如高氯酸、氯酸为强电解质，但HClO是弱电解质，故D错误；
故选：C。
我国科学家最近发现一种可用于制造半导体材料的新物质，其结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、Y处于同一主族，二者均形成4个共价键，则Z为C，Y为Si元素；X、W均形成1个共价键，X的原子序数小于C，W的原子序数大于Si，则X为H，W为Cl元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、物质结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。

14.【答案】A

【解析】解：A.Zn、Cu和CuSO4构成的原电池中，负极上Zn失电子生成Zn2+，正极上Cu2+得电子生成Cu，溶液由蓝色向无色转化，则可通过溶液颜色变化比较Zn、Cu的金属活泼性，故A正确；
B.用NaOH溶液滴定盐酸实验，NaOH溶液应该盛装于碱式滴定管中，不能盛装于酸式滴定管中，故B错误；
C.浓硫酸溶于水放热，用浓硫酸和NaOH溶液反应测定中和热，会使测定数值偏大，故C错误；
D.热水中加热气体颜色变深，说明升高温度时NO2浓度增大、N2O4浓度减小，即升高温度反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡逆向移动，所以2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应，故D错误；
故选：A。
A.Zn和CuSO4反应生成ZnSO4和Cu，溶液由蓝色向无色转化；
B.NaOH溶液不能盛装于酸式滴定管中；
C.浓硫酸溶于水放热，不适于中和热的测定；
D.NO2是红棕色气体，N2O4无色，热水中加热气体颜色变深，说明升高温度时NO2浓度增大、N2O4浓度减小。
本题考查基本实验操作及评价，为高频考点，把握物质的性质、原电池原理、中和滴定、中和热测定、化学平衡影响因素为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。

15.【答案】C

【解析】解：A.该装置为原电池，故A错误；
B.原电池工作时，阳离子向正极移动，故B错误；
C.右侧为负极，电极反应式为C6H12O6+6H2O−24e−=6CO2↑+24H+，故C正确；
D.由电子守恒可知，当转移4mol电子时，消耗1mol氧气，同时生成1mol二氧化碳，故理论上能生成22.4L(标准状况)CO2，故D错误；
故选：C。
由图可知，该装置为原电池，右侧碳元素价态升高失电子，故右侧为负极，电极反应式为C6H12O6+6H2O−24e−=6CO2↑+24H+，左侧为正极，电极反应式为O2+4e−+4H+=2H2O，据此作答。
本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。

16.【答案】C

【解析】解：A.由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量小于生成物总能量，说明该反应是吸热反应，△H>0，同时该反应的△S>0，根据△G=△H−T△S<0，则反应Ⅱ高温下能自发进行，故A正确；
B.H2O2分解产生氧气的速率取决于反应速率慢的反应，反应Ⅰ活化能较高，则反应Ⅰ速率较慢，H2O2分解产生氧气的速率是由反应Ⅰ决定的，故B正确；
C.由反应机理可知，I−是催化剂，IO−是中间产物，故C错误；
D.根据盖斯定律反应反应Ⅱ得：2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2，已知完全分解1molH2O2放出热量98kJ，则△H=△H1+△H2=−196kJ⋅mol−1，故D正确；
故选：C。
A.由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量小于生成物总能量，说明该反应是吸热反应，△H>0，由方程式可知，H2O2(aq)+IO−(aq)⇌O2(g)+I−(aq)+H2O(l)该反应△S>0，根据△G=△H−T△S<0分析；
B.H2O2分解产生氧气的速率取决于反应速率慢的步骤，结合活化能越大，反应速率越慢分析判断；
C.由反应机理可知，I−是催化剂；
D.根据盖斯定律反应反应Ⅱ得：2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2。
本题考查化学反应能量变化，着重于对概念的理解，注意放热反应、吸热反应与反应物、生成物之间关系，掌握盖斯定律，此题难度中等。

17.【答案】L 球形和哑铃形  Si S 硒  3d64s2  d1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3  N>O>B[Ar]3d6  1s22s22p63s23p63d10

【解析】解：(1)基态 N 原子核外电子排布为1s22s22p3，核外电子占据最高能层的符号是L，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形，
故答案为：L；球形和哑铃形；
(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况，一种是有一个3p轨道上没有电子，一种是只有一个3p轨道上充满电子，所以当有一个3p轨道上没有电子，该原子是Si；一种是只有一个3p轨道上充满电子，该原子是S，
故答案为：Si；S；
(3)原子的外围电子排布是4s24p4，说明该原子中各个轨道都充满电子，该原子核外电子数是34，所以是硒元素，
故答案为：硒；
(4)铁元素的原子序数是26，核外电子数为26，铁元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为d64s2，所以属于d区，
故答案为：3d64s2；d；
(5)As是33号元素，其原子核外有33个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；
(6)同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大，所以B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为 N>O>B，
故答案为：N>O>B；
(7)铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，Fe2+在基态时，核外电子排布式为：[Ar]3d6，
故答案为：[Ar]3d6；
(8)Zn是30号元素，失去2个电子生成Zn2+，据此写出Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10。
(1)基态 N 原子核外电子排布为1s22s22p3；
(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况，一种是另一个3p轨道上没有电子，一种是另一个3p轨道上充满电子，写出相应的元素符号；
(3)根据原子的外围电子排布是4s24p4，确定该原子名称；
(4)根据核外电子排布规律书写铁元素原子的价电子排布式；根据最后填入电子的能级判断区域；
(5)As是33号元素，其原子核外有33个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
(6)同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
(7)铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，根据构造原理写出亚铁离子核外电子排布式；
(8)Zn是30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，失去2个电子生成Zn2+，据此写出Zn2+的核外电子排布式。
本题考查元素周期表的结构及应用，为高频考点，把握原子核外电子排布、元素的位置及结构的关系为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。

18.【答案】+3ClO3−+6Fe2++6H+=Cl−+6Fe3++3H2OCl2  Fe(OH)3  Al(OH)3  使Mg2+、Ca2+转化为沉淀MgF2、CaF2而除去  CoCl2+(NH4)2C2O4+2H2O=CoC2O4⋅2H2O↓+2NH4Cl蒸发浓缩  冷却结晶  粗产品中可能含有可溶性氯化物或晶体失去部分结晶水

【解析】解：(1)由化合价代数和为0可知，Co2O3中Co元素的化合价为+3价，
故答案为：+3；
(2)由分析可知，向浸出液中加入适量NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，发生的反应为酸性条件下，氯酸根离子与亚铁离子反应生成氯离子、铁离子和水，反应的离子方程式为ClO3−+6Fe2++6H+=Cl−+6Fe3++3H2O；若加入过量的NaClO3，酸性条件下，过量的氯酸根离子和溶液中的氯离子反应生成有毒的氯气和水，
故答案为：ClO3−+6Fe2++6H+=Cl−+6Fe3++3H2O；Cl2；
(3)由分析可知，沉淀Ⅰ的主要成分为Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀，
故答案为：Fe(OH)3；Al(OH)3；
(4)由分析可知，加入氟化钠溶液的目的是将Mg2+和Ca2+转化为MgF2沉淀和CaF2沉淀，过滤除去，
故答案为：使Mg2+、Ca2+转化为沉淀MgF2、CaF2而除去；
(5)由分析可知，生成CoC2O4⋅2H2O的反应为CoCl2溶液与(NH4)2C2O4溶液反应CoC2O4⋅2H2O沉淀和NH4Cl，反应的化学反应方程式为CoCl2+(NH4)2C2O4+2H2O=CoC2O4⋅2H2O↓+2NH4Cl，
故答案为：CoCl2+(NH4)2C2O4+2H2O=CoC2O4⋅2H2O↓+2NH4Cl；
(6)由分析可知，向水层中加入加入浓盐酸调整pH为2∼3，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CoCl2⋅6H2O，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
(7)若粗产品中含有可溶性氯化物或晶体失去部分结晶水都会导致溶液中氯离子的物质的量偏大，使测得氯化银沉淀的质量偏大，使计算得到粗产品中CoCl2⋅6H2O的质量分数大于100%，
故答案为：粗产品中可能含有可溶性氯化物或晶体失去部分结晶水。
由题给流程可知，向水钴矿中加入盐酸和亚硫酸钠溶液，酸性条件下，亚硫酸钠将Co2O3和Fe2O3还原为Co2+和Fe2+，Al2O3、MnO、MgO、CaO溶于盐酸转化为Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+，SiO2不发生反应，过滤得到浸出液；向浸出液中加入适量NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加入碳酸钠调节溶液pH为5.2，将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀，过滤得到沉淀Ⅰ和滤液Ⅰ；向滤液Ⅰ中加入氟化钠溶液，将Mg2+和Ca2+转化为MgF2沉淀和CaF2沉淀，过滤得到滤渣Ⅱ和滤液Ⅱ；向滤液Ⅱ中加入有机萃取剂萃取，分液得到萃取剂层和水层；向水层中加入草酸铵溶液，将Co2+转化为沉淀，过滤得到CoC2O4⋅2H2O；向水层中加入加入浓盐酸调整pH为2∼3，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CoCl2⋅6H2O。
本题考查物质的分离和提纯实验，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。

19.【答案】2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O饱和食盐水  增大反应接触面积，使反应更充分  尾气处理，吸收Cl2，防止污染空气  冰水  HNO3、AgNO3  89.1

【解析】解：(1)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2)试剂X为除去氯气中的氯化氢气体，故为饱和食盐水，
故答案为：饱和食盐水；
(3)多孔球泡可以增大反应接触面积，使反应更充分。D的作用是尾气处理，吸收Cl2，防止污染空气，
故答案为：增大反应接触面积，使反应更充分；尾气处理，吸收Cl2，防止污染空气；
(4)因为K2FeO4为紫色固体，在0∼5℃的强碱性溶液中较稳定，故a试剂应选用冰水，
故答案为：冰水；
(5)若要检验KCl的存在，应该先加入硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则含有KCl，
故答案为：HNO3、AgNO3；
(6)根据反应Cr(OH)4−+FeO42−=Fe(OH)3↓+CrO42−+OH−，2CrO42−+2H+=Cr2O72−+H2O，Cr2O72−+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O可得2FeO42−∼2CrO42−∼Cr2O72−∼6Fe2+，消耗标准溶液(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为0.01000mol/L×0.027L=2.7×10−4mol，则K2FeO4的物质的量为0.9×10−4mol，则K2FeO4产品的纯度为2.7×10−4×13×198×250250.2000×100%=89.1%，
故答案为：89.1。
浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，通入饱和食盐水除去氯化氢气体，再通入含Fe(OH)3的悬浊液(含KOH)的三颈烧瓶中即可制取K2FeO4，最后用氢氧化钠溶液吸收未反应完的氯气。
本题以物质制备为载体，考查实验基本操作和技能，涉及对信息的利用、实验条件的控制、化学反应的计算等，试题难度中等，是对学生综合能力的考查，需要学生基本知识的基础与分析问题、解决问题的能力。

20.【答案】BD 大于  0.1733.3%0.5大于  增大二氧化碳的量  加压、移除产品

【解析】解：，则相同物质正逆反应速率不等，则反应未达到平衡，故A错误；
B.由于体系内全为气体，反应前后物质的量发生变化，故当混合气体的平均相对分子质量不变，此时反应达到平衡，故B正确；
C.n(CO2)：n(H2)保持不变，无法说明反应达到平衡，故C错误；
D.反应为恒容，且前后气体系数不同，故压强不变可以作为平衡判断的标志，故D正确；
故答案为：BD；
(2)由图中可知，a点以后H2的物质的量还在减小，反应还在向正向进行，故a点正反应速率大于逆反应速率，前4min内，用CH3OH表示的平均反应速率为13v(H2)=13×8mol−4mol2L×4min≈0.17mol⋅L−1⋅min−1，
故答案为：大于；0.17；
(3)由图中可知，平衡时氢气的物质的量为2mol，列化学平衡三段式，
                   CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol/L)3400
转化(mol/L)1311
终止(mol/L)2111
；K=c(H2O)×c(CH3OH)c(CO2)×c3(H2)=1×12×13=0.5，
故答案为：33.3%，0.5；
(4)若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，此时Qc=c(H2O)×c(CH3OH)c(CO2)×c3(H2)=2×13×13=23>K，反应向右进行，，
故答案为：大于；
(5)由图中可知，改变条件后H2的量减少，达到平衡所需要的时间更短，即反应速率加快，且H2的物质的量是逐渐减少的，故仅改变某一实验条件再进行实验，对应的实验条件改变的是增大二氧化碳的量，增大一种反应物的浓度平衡正向移动，另一种反应物的转化率增大，符合题意，
故答案为：增大二氧化碳的量；
(6)如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率，可以采取的措施有加压、移除产品等，
故答案为：加压、移除产品。
(1)判断化学平衡状态的直接标志：同物质)，各组分浓度不再改变，以及以此为基础衍生出来的标志如压强不再改变，混合气体的密度不再改变、气体的颜色不再变化等等，以此为判断依据；
(2)由图中可知，a点以后H2的物质的量还在减小，反应还在向正向进行；v=△nV⋅△t计算；
(3)由图中可知，平衡时氢气的物质的量为2mol，列化学平衡三段式，
                   CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol/L)3400
转化(mol/L)1311
终止(mol/L)2111
；该条件下反应的平衡常数K=c(H2O)×c(CH3OH)c(CO2)×c3(H2)，代入数据计算；
(4)若达到平衡后往容器中分别充入CO2，H2O各2mol，计算此时Qc，再与K比较得出结论；
(5)由图中可知，改变条件后H2的量减少，达到平衡所需要的时间更短，即反应速率加快，且H2的物质的量是逐渐减少的，据此分析；
(6)如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率，结合勒夏特列原理分析。
本题考查化学平衡计算，为高频考点和高考常考题型，明确化学平衡及其影响因素、盖斯定律的计算应用为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力，题目难度中等。